授粉与受精

授粉通常指花粉从花药转移到同一朵花或者同一物种的另一朵花的柱头上的过程。在典型的被子植物中，存在于花粉外壁和内壁的一种被称为凝集素的蛋白可能参与调控花粉与雌蕊间的识别机制。

若花粉与雌蕊具有亲和性，花粉就会受到柱头分泌黏液的刺激，萌发出花粉管，花粉管沿着花柱向子房生长。当花粉管从珠孔进入胚珠后，末端破裂，精子释放出来，与卵细胞结合，成为受精卵。双受精是指被子植物的雄配子体形成的两个精子，一个与卵融合形成二倍体的合子，另一个与中央细胞的极核（通常两个）融合形成初生胚乳核的现象。双受精后由合子发育成胚，中央细胞发育成胚乳（见图4.2）。

图4.2　植物双受精示意图

若花粉与雌蕊不亲和，则会在花粉萌发孔或在才开始伸出的花粉管端产生大量的胼胝质，进而形成胼胝质塞，从而阻止花粉管的生长或在柱头表面的乳突细胞壁层间产生胼胝质物质以阻塞花粉管的穿入，最终无法完成受精。

有性杂交是常规育种的一个主要手段，但有性杂交过程中可能会出现受精前障碍（合子期前障碍）和受精后障碍。受精前障碍的表现为：①花粉在柱头上不能萌发；②花粉管在花柱中破裂；③花粉管不能进入胚珠。克服受精前障碍的方法有蕾期授粉、延迟授粉、截断花柱、对花柱进行热处理、辐照处理、混合花粉授粉等。另外，通过离体授粉或把花粉粒直接送入子房，让花粉直接与胚珠接触，可消除柱头和花柱的障碍，从而实现受精并使种子得到发育和成熟。

花粉寿命的长短在相同的物种中是稳定的。当植物进行传粉时，花粉处于休眠状态，此时花粉的含水量与休眠种子类似，均为10%～15%。禾本科植物的花粉粒寿命很短，如雀稗属花粉粒的寿命只有30 min；而大多数被子植物的花粉寿命长达24 h。然而，低温、低湿的储存条件是可延长花粉寿命的。

当水分、无机盐（包含硼）和能源充足时，大多数被子植物的花粉从花药中释放后会立即或者在短短几分钟内萌发并延伸出花粉管。

授粉到受精过程的完成一般只需要12～24 h，但也有例外，如蒲公英只需要15 min就能完成整个过程，某些兰花则需要几周的时间，而在栎属植物中则需要12～14个月的时间。