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[科普中國]-異花授粉植物

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異花授粉植物指在自然條件下,用異株的花粉受精以產(chǎn)生后代的類植物。自然雜交率一般在50%以上。如玉米、白菜型油菜,向日葵等。這類植物自花授粉時(shí),常有不結(jié)實(shí)或結(jié)實(shí)率降低、后代生活力衰退的現(xiàn)象。

簡(jiǎn)介異花授粉亦有兩種含義,對(duì)于有性繁殖植物,是指在自然狀態(tài)條件下雌蕊通過接受其他花朵的花粉受精繁殖后代的植物,對(duì)于營養(yǎng)繁殖的果樹等作物,是指不同品種(基因型)間的相互授粉,又叫異交植物。異花授粉植物的群體是來源不同、遺傳性不同的兩性細(xì)胞結(jié)合而產(chǎn)生異質(zhì)結(jié)合子所繁衍的后代。自花授粉植物和常異花授粉植物限于雌雄同花類型,而且限于被子植物少數(shù)幾個(gè)科、屬的草本植物。異花授粉則普遍發(fā)生于高等植物所有的科。多數(shù)異花授粉作物不耐自交,自交會(huì)導(dǎo)致生活力顯著衰退。

授粉的媒介異花授粉的媒介主要是風(fēng)和昆蟲。植物對(duì)授粉媒介形成了相適應(yīng)的結(jié)構(gòu)。依靠風(fēng)力授粉的風(fēng)媒花,如玉米、苧麻、板栗等,花被很小或退化,不具鮮艷的顏色,無腺和香氣,花絲細(xì)長(zhǎng),易為風(fēng)吹擺動(dòng)而散布花粉;每朵花產(chǎn)生的花粉粒比較多,并小而輕,適于乘風(fēng)遠(yuǎn)播;花的柱頭大,常為羽毛狀,伸出花被外,有利于接受花粉粒。這些特點(diǎn)適應(yīng)于異花授粉,以提高結(jié)實(shí)率。一株玉米可產(chǎn)生花粉粒1500-3000萬粒,借風(fēng)力可傳到200~250米以外的地方。依靠昆蟲(蜂、蝶、蛾、蠅等)為媒介進(jìn)行授粉的蟲媒花,如油菜、向日葵、柑橘、瓜類等,花冠大而顯著,有彩色、香氣或蜜腺;花粉粒較大,有粘性,易粘附在蟲體上;花粉有較豐富的營養(yǎng)物質(zhì),可作昆蟲的食物。這些特點(diǎn)均有利于昆蟲授粉。蟲媒花的大小、結(jié)構(gòu)和蜜腺的位置等,大多與授粉昆蟲的蟲體大小、口器結(jié)構(gòu)等相適應(yīng)1。

特征異花授粉植物(cross-pollinated plant):天然異交率>20-50%的植物。如玉米、白菜型油菜。

異花授粉作物在花器結(jié)構(gòu)方面有著復(fù)雜的多樣性,以多種方式適應(yīng)異花授粉的需要;如開放傳粉雌雄蕊異熟有利于異花授粉;風(fēng)媒花產(chǎn)生大量小、輕而易于飛揚(yáng)的花粉,雌蕊具有外露表面大而便于捕捉漂浮花粉的柱頭;蟲媒花具有對(duì)昆蟲等傳粉動(dòng)物吸引力很強(qiáng)的色澤艷麗、濃郁而特異的氣味、發(fā)達(dá)的花冠和密腺;自交不親和機(jī)制以及上述兩個(gè)或更多特性的聯(lián)合機(jī)制等。

區(qū)別自花授粉植物由同一朵花花粉傳播到同朵花的雌蕊柱頭上,或由同株的花粉傳播到同株的雌蕊柱頭上進(jìn)行傳粉而繁殖后代的植物。又稱自交植物。(異交率50%)

常異花授粉植物常異花授粉植物是指在自然條件下以同花的花粉受精為主的一類植物。天然雜交率5-50%。如棉花蠶豆、高梁等2。

遺傳特點(diǎn)自花授粉植物

(1)由于長(zhǎng)期自花授粉和定向選擇,自花授粉植物品種群體內(nèi),絕大多數(shù)個(gè)體基因型是純合的,而且個(gè)體間基因型是同質(zhì)的,其表現(xiàn)型整齊一致的。

(2)在自花授粉植物群體中通過人工選擇產(chǎn)生的純系的一致性,在以后各個(gè)世代中,不通過人工自交都能較穩(wěn)定的保持下去。

(3)自花授粉植物具有自交不退化或退化緩慢的特點(diǎn)。

異花授粉植物

(1)群體內(nèi)個(gè)體的基因型雜合,個(gè)體間在基因型與表現(xiàn)型上不一致(異質(zhì))。

(2)從群體中選擇優(yōu)良個(gè)體,后代總是出現(xiàn)性狀分離,表現(xiàn)出多樣性,優(yōu)良性狀難以穩(wěn)定遺傳下去,為獲得穩(wěn)定的純合后代和保證選擇效果,必須在適當(dāng)控制授粉的條件下,進(jìn)行多次選擇。

(3)異花授粉植物自交會(huì)導(dǎo)致生活力顯著衰退,稱為自交衰退。

常異花授粉植物

主要性狀處于同質(zhì)純合狀態(tài),后代生活力退化不明顯,但有一定的雜合度和變異。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

張巖 - 副研究員 - 北京大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究所