Thoạt nhìn, loại bỏ hạt khỏi trái cây có vẻ chỉ là một bài toán giống như “xóa” một bộ phận không mong muốn. Nhưng với thực vật, hạt lại giữ vai trò quan trọng hơn rất nhiều: nó không chỉ giúp cây sinh sản mà trong nhiều loài còn tham gia kích thích quả phát triển.

Ở nhiều loại cây, sau khi hoa được thụ phấn và thụ tinh, hạt đang phát triển sẽ sản sinh các hormone thực vật, đặc biệt là auxin và gibberellin, góp phần kích thích bầu nhụy lớn lên thành quả. Nếu loại bỏ quá trình hình thành hạt, cây có thể không phát triển quả bình thường. Đây là một trong những lý do khiến việc tạo ra trái cây không hạt không đơn giản là “ngăn hạt mọc”.

Trong tự nhiên và nông nghiệp đã tồn tại những cơ chế tạo quả không hạt. Một cơ chế được gọi là trinh sinh quả (parthenocarpy), trong đó bầu nhụy phát triển thành quả mà không cần thụ tinh. Một số cây có thể xảy ra hiện tượng này tự nhiên, trong khi các nhà khoa học cũng có thể kích thích nó bằng hormone hoặc thay đổi hoạt động của một số gene liên quan đến quá trình phát triển quả.

Ảnh: botasot

Một cơ chế khác gọi là rụng phôi sớm (stenospermocarpy). Trường hợp nổi tiếng là nho không hạt: quá trình thụ tinh vẫn có thể xảy ra, nhưng phôi hoặc hạt ngừng phát triển rất sớm, chỉ để lại dấu vết nhỏ. Vì thế, “nho không hạt” thực ra không hoàn toàn giống với một quả chưa từng hình thành hạt.

Ảnh: growables

Với xoài, vấn đề trở nên thú vị hơn bởi đây là loại quả chỉ có một hạt rất lớn. Các nghiên cứu về sinh học phát triển quả cho thấy sự hình thành hạt và quá trình phát triển thịt quả có mối liên hệ chặt chẽ. Việc tạo ra một quả xoài vừa lớn, ngon, có cấu trúc bình thường nhưng không có hạt đòi hỏi phải thay đổi chính xác cơ chế phát triển của quả mà không làm ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng.

Ảnh: linggaupos.disway

Sầu riêng cũng tương tự nhưng thách thức còn lớn hơn. Phần hạt nằm trong từng múi và có kích thước đáng kể. Muốn tạo sầu riêng không hạt thực sự phải tìm cách khiến cơ chế phát triển của múi và cơm sầu riêng vẫn diễn ra bình thường trong khi quá trình hình thành hạt bị ngăn chặn.

Điều đó không có nghĩa là sầu riêng không hạt hay xoài không hạt là bất khả thi. Các nhà khoa học đã chứng minh rằng bằng chọn giống, lai tạo, xử lý hormone và công nghệ sinh học, đặc tính không hạt có thể được tạo ra ở nhiều loài cây. Thậm chí một số nghiên cứu đã thử can thiệp gene để tạo quả không hạt ở những loài vốn có rất nhiều hạt.

Nhưng bài toán khó nhất không phải là “làm thế nào để quả không có hạt?” mà là “làm thế nào để quả vẫn ngon, lớn, thơm và cho năng suất cao sau khi không còn hạt?” Đó mới là thử thách thực sự của các nhà chọn giống cây trồng.