4.5第5节开花、传粉与受精.docVIP

第五节 开花、传粉与受精? 　　　　一、开花?　　　　二、传粉?　　　　三、受精 一、开花 　 　　anthesis）。有些植物的花，不待花苞张开，就已经完成传粉作用，甚至进一步结束受精作用，这在闭花传粉的植物种类里可以见到。 　　各种植物的开花习性不全相同，反映在植物的开花年龄、开花季节和花期长短，很不一致。例如，一、二年生的植物，一般生长几个月就能开花，一生中仅开花一次，开花后，整个植株枯萎凋谢。多年生植物在达到开花年龄后，就能每年到时候开花，延续多年。各种植物的开花年龄往往有很大差异，有3—5年的，如桃属；10—12年的，如桦属；20—25年的，如椴属。竹子虽是多年生植物，但一生往往只开花一次，花后即死去。不同植物的开花季节虽不完全相同，但大体上集中在早春季节的较多。一般说来，开花植物多后叶开花，但也有先叶开花的，如腊梅、玉兰等。有的植物在冬天开花，也有在晚上开花的，如晚香玉。至于花期的长短也很有差异，有的仅几天，如桃、杏、李等，也有持续一、二个月或更长的如腊梅。有的一次盛开以后全部凋落，有的持久地陆续开放，如棉、番茄等。热带植物中有些种类几乎终年开花，如可可、桉树、柠檬等。各种植物的开花习性与它们原产地的生活条件有关，是植物长期适应的结果，也是它们的遗传所决定的。 　　开放时的花朵，一般雌、雄蕊已经成熟，雄蕊的花粉囊通过一定方式开裂并散出花粉。花粉囊的开裂方式是多样的，最普通的方式是纵裂，其他有核裂、孔裂、瓣裂等，可在不同植物属、种中见到，已如前述。散放出来的花粉细胞是有生命的，在适宜的温度、水湿条件下，保持一定时期的萌发力。高温、干旱或过量的雨水，一方面能破坏花粉的生活力，同时对柱头的分泌作用产生不利的影响，所以作物在开花时遇到高温、干旱或连绵阴雨等恶劣天气，会导致减产。 　 　 　　pollination）。 　　传粉是有性生殖所不可缺少的环节，没有传粉，也就不可能完成受精作用。因为有性生殖过程中的雌配子——卵细胞，是产生在胚囊里的，胚囊又深埋在子房以内的胚珠里，要完成全部有性生殖过程，第一步必须使产生雄配子——精细胞的花粉与胚珠接近，传粉就是起到这样一个作用。 　　其次，花粉的萌发需要通过柱头分泌物质的刺激作用和物质条件。在一般情况下，花粉只有落到柱头上才能自然地萌发，而且柱头对散落在上面的不同植物花粉具有选择作用，只有一部分性质亲和的花粉才能得到萌发，而其他的花粉会受到柱头的抑制，不能起到生殖作用。正因为有性生殖过程中花粉的来源各异，受精过程中两个配子相互同化的结果也就不同，而新生一代生活力和适应性的强弱，也就因传粉性质的不同而出现差异。这对植物的遗传和变异是有密切关系的。 　　（一）自花传粉与异花传粉及其生物学意义 　　传粉作用一般有两种方式，一是自花传粉（self-pollination），另一是异花传粉（cross pollination）。这两种传粉方式在自然界都普遍存在。 　　 　　1 　　自花传粉植物的花必然是：（1）两性花，花的雄蕊常围绕雌蕊而生，而且挨得很近，所以花粉易于落在本花的柱头上；（2）雄蕊的花粉囊和雌蕊的胚囊必须是同时成熟的；（3）雌蕊的柱头对于本花的花粉萌发和花粉管中雄配子的发育没有任何生理阻碍（图4－46）。 　　传粉方式中的闭花传粉和闭花受精（cleistogamy）是一种典型的自花传粉，它和一般的开花传粉和开花受精（chasmogamy）是不同的。这类植物的花不待花苞张开，就已经完成受精作用。它们的花粉直接在花粉囊里萌发，花粉管穿过花粉囊的壁，向柱头生长，完成受精。因此，严格地讲不存在传粉这一环节，例如豌豆、苕子、落花生等。闭花受精在自然界是一种合理的适应现象，植物在环境条件不适于开花传粉时，闭花受精就弥补了这一不足，完成生殖过程，而且花粉可以不致受雨水的淋湿和昆虫的吞食。 　　2. 　　异花传粉的植物和花，在结构和生理上产生了一些特殊的适应性变化，使自花传粉成为不可能，主要表现在：（1）花单性，而且是雌雄异株植物；（2）两性花，但雄蕊和雌蕊不同时成熟，在雌、雄蕊异熟现象中，有雄蕊先熟的，如玉米、莴苣等，或是雌蕊先熟的，如木兰、甜菜等（图4－47）；（3）雌、雄蕊异长或异位，也不能进行自花传粉，如报春花（图4－48）；（4）花粉落在本花柱头上不能萌发，或不能完全发育以达到受精的结果，如荞麦、亚麻、桃、梨、苹果、葡萄等。 　 　　异花传粉在植物界比较普遍地存在着，与自花传粉相比，是一种进化的方式。连续长期的自花传粉对植物是有害的，可使后代的生活力逐渐衰退，这在农业生产实践中已得到证明，例如小麦是自花传粉的植物，如果长期连续自花传粉，30—40年后会逐渐衰退而失去栽培价值。同样，大豆在连续10—15年的自花传粉后，也会产生同样现象。异花