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科学网—那些令人叹为观止的自花传粉方式！

花匠小妙招
2024-12-25 20:30

自花传粉是常见传粉方式之一，其严格的概念是指本朵花的花粉传送到本朵花柱头上。在实际应用中，同株异花间传粉、同品种异株间传粉也称之为自花传粉，如番茄、小麦、棉花和油菜等农作物。自花传粉植物的花的特点是两性花、雄蕊花粉囊和雌蕊胚囊须同时成熟、且柱头接受自身花粉无障碍。最典型的自花传粉是闭花传粉，由于雌雄蕊成熟的时候花瓣是闭合的，故其柱头上的花粉只能是来自本朵花的花粉，如豌豆等。一般情况下，植物自花传粉过程中可借助于风媒，也可借助于虫媒。

当然，在某些生长在一些特殊环境中的植物进化出了一些比较奇特的、令人叹为观止的传粉方式，如金创小草通过柱头移位来完成传粉过程（具体见博文：有趣，金创小草原来是这样传粉的！http://blog.sciencenet.cn/blog-3319332-1206677.html），此外，花粉滑动传粉、雄蕊以完全主动、不借助重力、风力的方式完成整个授粉行为也都是刷新大家对传粉过程认知的新颖传粉方式。

花粉滑动传粉：黄花大苞姜是姜科多年生宿根草本植物，其花序每天只开一朵花，自然状态下只能开放2天，在第二天下午15:00以后开始凋谢。其传粉方式比较有趣，是通过花粉滑动的方式实现传粉。相关传粉过程以标题为Botany: A new self-pollination mechanism（2004, 431: 39-40）发表在Nature杂志上。

其具体传粉过程如下：早上6:00-6:30时，花开始开放的同时花药花粉囊开裂，油质液浆状花粉从花粉囊溢出，然后很快铺满于花药面，然后慢慢流向柱头；当天下午15:00到第二天早上7:30，花粉陆续流到柱头喇叭口，实现自花传粉。由于黄花大苞姜生长在亚热带季雨林中，“花粉滑动自花授粉”应该是黄花大苞姜长期适应其高度潮湿和缺乏传粉昆虫的生境的结果（论文全文见：https://www.nature.com/articles/431039b.pdf）。

花药拟重力做功传粉：大根槽舌兰为兰科槽舌兰属植物，该植物花的雌蕊柱头位于雄蕊下后方，且二者之间存在蕊喙结构（花药和柱头间的舌状组织），阻碍了花粉和柱头直接结合；同时，研究人员经过连续三个开花季节的野外观察，未发现有任何昆虫的停留。大根槽舌兰自花传粉过程的发现刷新了人们对生殖方式，其雄蕊以完全主动的方式完成整个授粉行为，在传粉过程中有两次向上弯曲逆重力做功而完成传粉过程，相关传粉过程以标题为Pollination: Self-fertilization strategy in an orchid (2006, 441: 945–946) 在Nature上发表。

其具体传粉过程如下：当大根槽舌兰的花完全开放时，原本覆盖在花粉囊上的帽状部分向上打开并脱落；当雄蕊及其上花粉团暴露在空气中后，其中一条向下弯曲再向前伸出，越过蕊喙；随后雄蕊向下弯曲再向后折回，花粉团处于蕊喙的下方；雄蕊最终再次向上弯曲，将花粉团送入蕊喙底部柱头空腔，雄蕊将一直保持“环形”直至受精卵形成。在整个传粉过程中，花药整整绕转了360度，该传粉方式真是让人叹为观止（论文全文见：https://www.nature.com/articles/441945a）。