Σχηματισμός και κατανομή σπόρων

Το μέγεθος των καρπών είναι ανάλογο του αριθμού των ώριμων, ζωτικών σπόρων στους αναπτυσσόμενους καρπούς, που κανονικά παράγουν πολλούς σπόρους, όπως η μηλιά, βατομουριά, η συκιά, το ακτινίδιο, η αχλαδιά, η ροδιά, και η φράουλα.

Συνήθως οι καρποί των μηλοειδών είναι παραμορφωμένοι, αν σχηματίζονται σπόροι μόνο σε μερικές σπερμοβλάστες. Εξαίρεση αποτελούν οι ποικιλίες που καρποδένουν παρθενοκαρπικά, γιατί είναι κληρονομικά πλούσιες σε αυξητικές ρυθμιστικές ουσίες.

Ομοίως τα ροδάκινα, με μια σπερματική βλάστη ανά καρπό, είναι ελαφρά μικρότερα και λιγότερο συμμετρικά απ' εκείνα με δυο σπερματικές βλάστες. Η σχέση μεταξύ της αύξησης του καρπού και του αριθμού των σπόρων αποδίδεται στην ποσότητα των ορμονών, που παράγονται από κάθε σπόρο.

Επειδή τα αναπτυσσόμενα αχαίνια αποτελούν πηγή αυξινών, η αύξηση του καρπού της φράουλάς δεν επηρεάζεται, αν το ναφθοξικό οξύ , υπό μορφή λανολίνης, επαλειφθεί σε μια περιοχή, που τα αχαίνια έχουν απομακρυνθεί. Ομοίως, η εξωγενής παροχή GA σε παρθενοκαρπικές μηλιές και Ασιατικές αχλαδιές επιταχύνει την κυτταρική διαίρεση και μεγέθυνση, πράγμα που αποδεικνύει, ότι η έκχυση GA από τους σπόρους προάγει την αύξηση των καρπών.

Ο Crane (1969) διατύπωσε την άποψη, ότι οι σπόροι ενεργούν ως εστιακό κέντρο για τη διακίνηση των ορμονών και των φωτοσυνθετικών υλικών στον καρπό. Η υπόθεση του αυτή βασίζεται στην ικανότητα των συνθετικών αυξινών, κυτοκινινών και γιββερελλινών να προκαλούν καρπόδεση και ανάπτυξη, χωρίς να λαμβάνει χώρα γονιμοποίηση.

Προφανώς, η διπλή γονιμοποίηση, που οδηγεί στο σχηματισμό ενδοσπερμίου αποτελεί αναγκαία προϋπόθεση για την καρπόδεση και ανάπτυξη των καρπών. Αλλά η ωρίμαση του εμβρύου δεν αποτελεί προϋπόθεση για μερικούς καρπούς να φθάσουν μέχρι την ωρίμαση.

Μερικές πρώϊμες ποικιλίες πυρηνόκαρπων αναπτύσσουν τους καρπούς τους μέχρι την ωρίμαση, αν και τα έμβρυα εκφυλίζονται, λόγω του ανταγωνισμού τους για θρεπτικά στοιχεία με το αναπτυσσόμενο μεσοκάρπιο. Επίσης, ένας καρπός φθάνει στην ωρίμαση, ανεξάρτητα αν το ενδοκάρπιο σχιστεί και το έμβρυο εκφυλιστεί.

Πειραματικά διαπιστώθηκε, ότι τα μήλα συνεχίζουν να αυξάνουν, και αν ακόμη απομακρυνθούν οι σπόροι τους και πληρωθούν τα κενά με εμποτισμένο δι' αυξίνης βαμβάκι.

Ποιά εξήγηση μπορεί να δοθεί, στο ότι οι τριπλοειδείς ιστοί του ενδοσπέρμιου, που είναι πλούσιοι σε ορμόνες, αποτελούν πηγή εξαγώγιμων ορμονών; Στην ποικιλία της ροδακινιάς Halehaven παρατηρείται μια μέγιστη παραγωγή αυξινικών ουσιών στις σπερμοβλάστες, που συμπίπτει με την μεγέθυνση του ενδοσπέρμιου και εμβρύου.

Δυο ακόμα μέγιστες τιμές αυξινικής δραστηριότητας, που ανταποκρίνονται στα στάδια Ι και ΙΙΙ της αύξησης του καρπού, έχουν παρατηρηθεί από τους Powel και Pratt (1966). Η συγκέντρωση των αυξητικών ουσιών αυξάνει στα καρποφόρα λογχοειδή της μηλιάς, αρκετές ημέρες, μετά τη μέγιστη τιμή παρόμοιων ουσιών στα σπέρματα.

Κάποια συγκρίσιμη αύξηση σε μη καρποφόρα λογχοειδή δεν ανιχνεύθηκε. Η ποικιλία Early Burlat της κερασιάς της οποίας το σύνολο των εμβρύων εκφυλίζονται παρουσιάζει δυο μέγιστες τιμές αυξητικών ουσιών (γιββερελλινών και κυτοκινινών), τρεις εβδομάδες μετά την άνθηση. Αυτές είναι όμοιες, αλλά λιγότερο σημαντικές, απ' εκείνες των ποικιλιών Rainier και Βing, οι οποίες παράγουν ζωτικούς σπόρους.

Οι μέγιστες αυτές τιμές συμπίπτουν χρονικά με την ανάπτυξη του ενδοσπέρμιου και του νουκέλλου, τα οποία πιθανόν, εξάγουν αυξητικές ρυθμιστικές ουσιές στο μεσοκάρπιο. Αναλύσεις του ενδοσπέρμιου της αμυγδαλιάς έδειξαν, ότι ο ιστός είναι πλούσιος σε γιββερελλίνες. Υπάρχει κάποια ένδειξη, ότι αυτές συντίθενται τοπικά μάλλον, παρά ότι εισάγονται με τα φωτοσυνθετικά υλικά.

Όταν ραδιενεργό μεβαλονικό οξύ χορηγήθηκε σε ενδοσπέρμια άγριων αμυγδάλων, παράγωγα γιββερελλικού οξέος βρέθηκαν σ' εκχυλίσματα τους πράγμα που αποδεικνύει την αναγκαιότητα των ενζύμων στη βιοσύνθεση της γιββερελλίνης.