春华秋实,开花结籽,这是植物世界繁殖后代的一般规律。然而有的植物却偏偏不“循规蹈矩”,有花不开放,但却照样能够繁殖后代。例如,堇菜科的一些植物,它们的花就永远不开放。在这些关闭着的花朵里,早在花芽时期就进行自花受精。这时候,它们的花粉可以直接传递到同朵花内的雌蕊上,或者花粉在花粉囊内萌发,花粉管穿过药壁而伸入子房,从而完成受精过程。这种特殊的生理现象在植物学中被称为“闭花受精”。植物为什么会闭花受精呢?
早在100多年前,英国著名生物学家达尔文,曾在研究植物受精的过程中指出,闭花受精是自花传粉植物的一种受精方式。而凡是属于自花传粉的植物往往对后代产生不利影响。因为雌雄两方的生殖细胞处于类同的生活条件中,它们的遗传性非常相似,受精卵内的遗传物质单纯,所以其后代必然会缺少适应环境的能力。可是,既然有如此不利的因素,那么自然界里它们为什么还没有被淘汰呢?达尔文和以后的一些植物学家解释说,那是与保证繁殖后代有关系,例如闭花受精的植物能避免大量的花粉被昆虫吃掉,或者能防止花粉因受潮湿而失去繁殖能力。
然而以上的解释似乎显得有些牵强附会,植物学家们一直猜不透其中的原因。直到本世纪80年代,美国植物学家敏特和劳德两人,通过两个有趣的实验,提出了一个植物之所以会闭花受精的新奇论点。他们认为,植物有花不开,进行闭花受精,也许是植物所采取的巧妙的节能“策略”。
这两位学者的研究对象是生长在美洲的一种植物,名叫大花寇洛玛草。这种植物有一个十分有趣的特点,就是既产生能开的花朵,进行开花受精,同时也产生不开的花朵,而那些不开的花朵内则进行的是闭花受精,也就是说,两种受精现象兼而有之。敏特和劳德在研究中发现,当气候干燥,植物缺水时,这种植物会开放的花朵数量就减少,不会开放的花朵数量则增加,结果植物便以闭花受精作为它的主要受精方式。可是当水分充足,植物不缺乏水时,会开放的花朵就增加了,而进行闭花受精的不会开放的花少了。这种奇怪的开花现象是由什么来控制的呢?后来他们在分析测量植物体内物质成分时注意到,当缺水时,植物体内的一种激素一脱落酸的水平明显增加。根据这一现象他们推测,会不会是脱落酸控制着植物的闭花受精呢?
敏特和劳德为了证实以上的推测,就用稀释的脱落酸激素喷洒在供水充足的植物上,结果这些并不缺水的植物也象缺水植物一样,产生大量闭花受精的花朵。显然,*一步的设想得到了证实,这使他们联想到,脱落酸与植物体内的另一种激素——赤霉素,是互相拮抗的激素,那么,赤霉素会不会控制植物的开花受精呢?他们又用赤霉素喷洒干旱环境中的大花寇洛玛草,结果,干旱缺水的植株开放了大量的花朵,闭花受精的花朵则明显减少。这一实验表明,植物控制开花受精和闭花受精的机理已经找到了。那就是缺少水分时,植物体内脱落酸增加,使植物闭花受精。而水分充足时,植物体内赤霉素增加,使植物开花受精。
为什么植物在干旱时要大量依靠闭花受精呢?敏特和劳德通过进一步研究后发现,植物开花受精消耗的能量要比闭花受精多,于是提出闭花受精是为了节约能量的新论点。他们认为,植物开花后,要使花朵维持到受精,这一过程需要消耗相当多的能量。在缺水情况下,植物体内往往会发生“能源危机”,无法供应开花所需的能量。这时如通过闭花受精,甚至在花芽时期就完成受精,便可以缩短花期,节约能量,保证了后代的繁殖。
植物为什么会闭花受精 植物会闭花受精的原因1、早在100多年前,英国著名生物学家达尔文,曾在研究植物受精的过程中指出,闭花受精是自花传粉植物的一种受精方式。而凡是属于自花传粉的植物往往对后代产生不利影响。因为雌雄两方的生殖细胞处于类同的生活条件中,它们的遗传性非常相似,受精卵内的遗传物质单纯,所以其后代必然会缺少适应环境的能力。可是,既然有如此不利的因素,那么自然界里它们为什么还没有被淘汰呢?达尔文和以后的一些植物学家解释说,那是与保证繁殖后代有关系,例如闭花受精的植物能避免大量的花粉被昆虫吃掉,或者能防止花粉因受潮湿而失去繁殖能力。
2、然而以上的解释似乎显得有些牵强附会,植物学家们一直猜不透其中的原因。直到本世纪80年代,美国植物学家敏特和劳德两人,通过两个有趣的实验,提出了一个植物之所以会闭花受精的新奇论点。他们认为,植物有花不开,进行闭花受精,也许是植物所采取的巧妙的节能“策略”。
植物没有受精的子房会结果吗?
自然状态下,没有人的干预,没有传粉和受精,子房不会继续发育,所以也不会变成果实。
为什么不同种的植物间授粉一般不会受精结植物的种类五花八门,走到植物园里就可看到各式各样 的花草树木开着鲜艳的花朵,走到农村田头就可看到水稻、小 麦、棉花和油菜花各有千秋,它们虽然紧挨着甚至同时开花, 但它们的花朵和姿态却年年保持着它们各自的特点,不会在 后代混杂起来。为什么各种植物开花结实不受别的植物的影
响呢?这主要是因为一种植物的花粉,一般不能使别的植物受 精结实,所以它们能保持自己的特色,不受干扰。难道花粉也 能认识它的对象吗?说来也奇怪,各种植物花粉外壁都携带着 它特有的、专门用来认识对象的一类蛋白质,叫做“识别蛋 白”,
这种蛋白质是按照植物所固有的遗传基因产生的,而各 种植物的雌蕊柱头的表膜上也有它自己遗传基因所产生的独 特的“识别蛋白”。这样,当花粉粒落到柱头上的时候,这两种 “识别蛋白”就要相互认识一下,也就是要起“识别反应”。如果 这两个“识别蛋白”碰到一起,引起的是“亲和”的反应,那么, 花粉粒就能长出花粉管,一直长到子房内胚珠的胚囊里去,使 精核能和卵完成受精过程,很后发育成种子。如果引起的是 “不亲和”反应的话,那么,花粉在柱头上就不能发芽,或者长 出花粉管后也会中途遇到阻碍而停顿下来不能进入胚囊。即 使在极少数情况下能够进入胚囊,完成受精过程,甚至形成杂 交胚,但一般也要中途死亡,不能形成种子。在一般情况下,不 同植物的花粉,由于它们的遗传基础不同,携带的遗传基因不 同,所以花粉所产生的“识别蛋白”和别的植物柱头、花柱中的 “识别蛋白”发生“不亲和”反应,所以一般不能受精结实。
植物不受精子子房不可以发育为果实吗,如果是。那为什么还要受精,难道纯粹是为了下一代首先,植物的果实是植物的子房、花托或者花的其他附属器官形成的,雌蕊自身授粉不授粉都不会变成果实。第二,在不授粉的情况下,部分植物可以结出果实,但是没有种子,比如无子水果,多数都是未授粉结成的果实,现代的种植技术,还可以直接使用化学物质,在不授粉的情况下,刺激子房,是植物结果。
所有植物都会双受精吗?双受精是被子植物的特有现象,各种孢子植物(藻类、苔藓、蕨类)和裸子植物是没有双受精的。