[科普中國]-植自花受粉

植自花受粉是指一株植物的花粉，對同一個體的雌蕊進行授粉的現(xiàn)象。在兩性花的植物中，又可分為同一花的雄蕊與雌蕊間進行受粉的同花受粉（菜豆屬）和在一個花序（個體）中不同花間進行受粉的鄰花受粉（gei-tonogany），以及同株不同花間進行受粉的同株異花受粉。被子植物大多為異花受粉，少數(shù)為自花受粉。高粱就是自花受粉為主。

含義植自花受粉有兩種含義，對于有性繁殖植物，是指雌蕊接受同一花朵的花粉；對于營養(yǎng)繁殖的果樹等作物，是指同一品種（基因型）內(nèi)的相互受粉。在自然條件下，以自花受粉為主的植物就叫自花受粉作物，又叫自交植物。自花受粉作物必然是兼有雄蕊和雌蕊的完全花；而且雄雌基本上同時成熟；不存在自交不親和等特點；在花器結(jié)構(gòu)上具有某些特點使自花受粉在整個傳粉過程中占主導(dǎo)地位，其自然雜交率一般在5%以下。大體上可以分為花粉隔離型和花藥包圍型。1

類型花粉隔離型有些是整個花冠形成一個隔離空間，使外部花粉不能接觸花柱，如小麥、燕麥、冰草等；有些是部分花冠如豌豆、豇豆等豆類蔬菜由兩片龍骨瓣合生形成一個隔離空間，不僅使外部花粉難以進入，而且可以使花粉受到保護不易受昆蟲吞食和雨水淋濕。

花藥包圍型指花柱受到裂藥雄蕊群的包圍，如番茄等由若干枚雄蕊合生的花藥筒緊緊地圍裹在中間，在授粉受精前難以接觸外來花粉。

自花受粉作物群體是由許多遺傳組成純和的個體組成，即使個別植株或個別花朵偶然發(fā)生天然雜交，也會因連續(xù)幾代的自花受粉，而使其后代的遺傳組成很快趨于純和。而且自花受粉作物具有自交不退化或退化緩慢地特點，自花受粉方式是在長期的自然選擇作用下產(chǎn)生和保留下來的，具有對物種的生存和繁衍有利的特性。

植自花受粉的植物世界上大多數(shù)有花植物是異花授粉，自然界少數(shù)植物是自花受粉的，如大麥、小麥、大豆、豆角、稻子、指甲花等。自花受粉植物的花必然是兩性花，雌、雄蕊挨得很近，花粉易于落到本花的柱頭上，例如柳樹、大麻等，就完全沒有自花授粉的可能性，另外雌、雄蕊應(yīng)是同時成熟。但具兩性花的植物不一定都是自花受粉。

閉花受精是典型的植自花受粉，即在未開花時已完成受精作用。這類植物的花粉常在花粉囊里萌發(fā)，花粉管穿過花粉囊壁伸向柱頭完成受精作用。自花受粉植物因花粉與雌蕊在遺傳性上差別小，所以栽培植物經(jīng)過長期自花傳粉，就會退化成毫無栽培價值的植物?？梢?，自花受粉對植物有害。為什么自花受粉能在自然選擇中被保留？這是因為自花受粉是植物對缺乏異花傳粉條件時的一種適應(yīng)。自花受粉植物中總有少數(shù)進行異花傳粉。2

優(yōu)勢關(guān)于自花受粉的進化假說主要集中在兩個方面，即繁殖保障和自動選擇優(yōu)勢，并已得到了廣泛的數(shù)據(jù)支持。

繁殖保障當植物缺乏傳粉媒介( 昆蟲、風或水等) 引起異花授粉機會缺乏時，采用自花受粉以保證產(chǎn)生種子從而繁殖后代，此觀點被稱之為繁殖保障( reproduc- tionassurance) 假說，這已被廣泛接受并用以解釋自花受粉的進化。

植自花受粉可使花粉粒在不良的外界條件下正常授粉而減少昆蟲吞食，通常被認為是植物在不利于授粉時犧牲遺傳多樣性而以降低能量消耗來保證結(jié)實的一種適應(yīng)機制．滯后自花受粉是一些植物發(fā)育在過程中形成的一種巧妙的受粉機制。當傳粉者存在時能促進異花授粉，缺乏時能保證自率在不同年份間有異，既能保證繁殖，又提供一個完善的交配系統(tǒng)。 一旦自花受粉因繁殖保障或其他原因得到選擇而進化，自花受粉植物在傳粉者缺乏的環(huán)境中比異花授粉者更易建立種群。

自動選擇優(yōu)勢如果自花受粉個體也能為其他個體提供花粉，比異交花粉更易使胚珠受精，自花授粉可以提高雄性適合度，那么自花受粉者享有更大的繁殖優(yōu)勢，即自動選擇優(yōu)勢(automaticselectionadvantage) 。 在一個數(shù)量穩(wěn)定的種群中，平均每個雌雄同株植物傳給下一代兩套基因，假若出現(xiàn)一個自交突變型，它將通過異花授粉傳遞一組基因到其它植株的種子，同時還傳遞兩份自花受粉的基因到自身種子。即自花授粉個體傳遞三組基因到下一代，比異花授粉者多一份。初期種群內(nèi)自花受粉基因稀少時，自花授粉個體的頻率將逐代遞增 50% ，因此，自然選擇有利于自花授粉，并最終可使自花授粉基因在種群內(nèi)得以固定。1

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

楊剛 - 教授 - 西南大學(xué)