授粉

授粉

授粉是一種植物結成果實必經的過程。花朵中通常都有一些黃色的粉,這叫做花粉。這些花粉需要被傳給同類植物某些花朵。花粉從花葯到柱頭的移動過程叫做授粉。授粉後,花粉粒在柱頭上萌發。能進行自花傳粉的植物稱自花傳粉植物,如水稻、小麥、棉花和桃等,豌豆和花生在花尚未開放,花蕾中的成熟花粉粒就直接在花粉囊中萌發形成花粉管,把精子送入胚囊中受精,這種傳粉方式是典型的自花傳粉,稱閉花受精。蟲媒: 靠昆蟲為媒介進行傳粉方式的稱蟲媒(entomophily),藉助這類方式傳粉的花,稱蟲媒花(entomophilous flower)。另1個精核與2個極核受精結合為胚乳核(3n),將來發育成胚乳(3n),故這一過程被稱為雙受精(double fertilization)。

基本信息

花粉

授粉授粉

種子植物特有的結構,相當於一個小孢子和由它發育的前期雄配子體。

在被子植物成熟花粉粒中包含2個或3個細胞,即一個營養細胞和一個生殖細胞或由其分裂產生的兩個精子。在兩個細胞的花粉粒中,兩個精子是在傳粉後在花粉管中由生殖細胞分裂形成的。在裸子植物的成熟花粉粒中包含的細胞數目變化較大,從1~5個或更多個細胞,其中有1~2個原葉細胞,是雄配子體中殘留的幾個營養細胞,形成後往往隨即退化,在被子植物的雄配子體中已完全消失。

各類植物的花粉各不相同。根據花粉形狀大小,對稱性和極性,萌發孔的數目、結構和位置,壁的結構以及表面雕紋等,往往可以鑑定到科和屬,甚至可以鑑定到植物的種。花粉形態的研究可為分類鑑定和花粉分析中鑑定化石花粉提供依據,同時也為植物系統發育的研究提供有價值的資料。

大多數花粉成熟時分散,成為單粒花粉。但也有兩粒以上花粉粘合在一起的,稱為複合花粉粒。許多花粉結合在一起,在一個藥室中至少有兩塊以上的,稱為花粉小塊。在一個或幾個藥室中全部花粉粒粘合在一起的,稱為花粉塊。花粉小塊和花粉塊主要見於蘭科和蘿藦科植物。

授粉授粉

花粉粒在四分體中朝內的部分,稱為近極面。朝外的部分稱為遠極面。連線花粉近極面中心點與遠極面中心的假想中的一條線,稱為極軸,與極軸成直角相交的一條線稱為赤道軸,沿花粉兩極之間表面的中線為赤道。在有極性的花粉中,可以分為等極的,亞等極的和異極的3個類型。花粉通常是對稱的,有兩種不同的對稱性:輻射對稱和左右對稱。

花粉多為球形,赤道軸長於極軸的稱為扁球形;特別扁的稱為超扁球形;相反地,極軸長於赤道軸的稱為長球形,特別長的稱為超長球形。花粉在極面觀所見赤道輪廓,可呈圓形,具角狀,具裂片狀等等。在赤道面觀,花粉輪廓可呈圓形、橢圓形、菱形、方形等等。

花粉大小因種而不同,變化很大。最小的花粉見於紫草科的勿忘草,約(4~8)微米×(2~4)微米。大型花粉直徑為100~200微米〔姜屬〕,120~150微米〔錦葵科的許多屬種,以及牽牛,芭蕉屬等〕。大多數花粉最大直徑約為20~50微米。水生植物大葉藻花粉細長,約為(1200~2900)微米×(3.5~9.5)微米。

萌發孔為花粉壁上變薄的區域,花粉萌發時花粉管往往由萌發孔伸出。萌發孔按其長和寬的比例,通常分為溝、孔兩類。凡長與寬之比大於2的為溝,不到2的為孔。有時短溝和長孔之間不易區分。只具溝或孔的為簡單萌發孔,溝和孔共同組成的為複合萌發孔。萌發孔分布在極面,赤道面或散布於球面。分布於遠極面上的單溝,又稱為槽。萌發孔有許多變異,也有沒有萌發孔的花粉。

授粉授粉

花粉壁通常分為兩層,即外壁和內壁。內壁的成分主要是果膠纖維素,抗性較差、在地表容易腐爛,經酸鹼處理則分解;而外壁主要成分是孢粉素,抗腐蝕及抗酸鹼性能強,在地層中經千百萬年仍保持完好,所以研究花粉形態,主要依據外壁的結構。外壁又可分兩層,即外層和內層。外層一般由3層組成,最外層為復蓋層,其上或具穿孔,發育不完全時,為具半復蓋層的或無復蓋層的花粉。下面一層為柱狀層,具有柱狀(或棒狀)結構。再下面一層為基層。

花粉表面光滑或具各種各樣的紋飾(雕紋)。紋飾的類型因種屬而不同。主要的雕紋有顆粒狀,瘤狀,棍棒狀,刺狀,條紋狀,皺波狀,網狀,腦皺狀等等。

成分

蜂花粉以營養全面著稱,被稱為“全天然營養食品”、“濃縮營養庫”。其主要食療成分是:蛋白質、胺基酸、維生素、微量元素、活性酶、黃酮類化合物、脂類、核酸、蕓薹素、植酸等。其中胺基酸含量及比例是最接近聯合國糧農組織(FAO)推薦的胺基酸模式,這在天然食品中極其少見。蜂花粉富含蛋白質、胺基酸,其含量超過雞蛋、牛奶的5-7倍,在營養學上被稱為“濃縮營養庫”。花粉中的不飽和脂肪酸有幾種是人體不能合成的必需脂肪酸。同時也是一種天然維生素的濃縮物,含量很高,B族維生素豐富,而且對人體養顏有明顯作用的元素也較為豐富。

古食譜《山堂肆考飲食卷二》中記載,女皇武曌(則天)正因為常食花粉,年過八旬尚紅光滿面,仍能精神飽滿地料理朝政,由此可見花粉的妙用所在。

概述

授粉(pollination):

授粉是被子植物結成果實必經的過程。花朵中通常都有一些黃色的粉,這叫做花粉。這些花粉需要被傳給同類植物某些花朵。花粉的傳遞過程叫做授粉。

分類

一、根據植物的授粉對象不同,可分為自花授粉(self-pollination)和異花授粉(cross-pollination)兩類。

1、自花傳粉:植物成熟的花粉粒傳到同一朵花的柱頭上,並能正常地受精結實的過程稱自花傳粉 。生產上常把同株異花間和同品種異株間的傳粉也認為是自花傳粉。

能進行自花傳粉的植物稱自花傳粉植物,如水稻、小麥、棉花和桃等,豌豆和花生在花尚未開放,花蕾中的成熟花粉粒就直接在花粉囊中萌發形成花粉管,把精子送入胚囊中受精,這種傳粉方式是典型的自花傳粉,稱閉花受精。

2、異花傳粉:一般情況下即使是兩性花,同一朵花的雌雄蕊也不會一起成熟,因而,一般花的雌蕊接受的花粉是另一朵花的花粉,這就是異花傳粉。當然,雌雄異株植物,雌雄同株中開單性花的,就只有進行異花傳粉了。

油菜、向日葵、蘋果等是異花傳粉的植物。

二、根據植物的授粉方式不同,可分為自然授粉和人工輔助授粉兩類

1、自然授粉

又分為風媒、蟲媒、水媒、鳥媒等。

風媒: 靠風力傳送花粉的傳粉方式稱風媒(anemophily),藉助這類方式傳粉的花,稱風媒花(anemophilous flower)。大部分禾本科植物和木本植物中的櫟、楊、樺木等都是風媒植物。

蟲媒: 靠昆蟲為媒介進行傳粉方式的稱蟲媒(entomophily),藉助這類方式傳粉的花,稱蟲媒花(entomophilous flower)。多數有花植物是依靠昆蟲傳粉的,常見的傳粉昆蟲有蜂類、蝶類、蛾類、蠅類等。蟲媒花多具一下特點:

(1)多具特殊氣味以吸引昆蟲;

(2)多半能產蜜汁;

(3)花大而顯著,並有各種鮮艷顏色;

(4)結構上常和傳粉的昆蟲形成互為適應的關係。

如馬兜鈴和鼠尾草。

水媒:水生被子植物中的金魚藻、黑藻、水鱉等都是借水力來傳粉的,這類傳粉方式稱水媒(hydrophily)。

鳥媒:其他如借鳥類傳粉的稱鳥媒(ornithophily),傳粉的是一些小形的蜂鳥(Heliothrix au-rita),頭部有長喙,在攝取花蜜時把花粉傳開。蝸牛、蝙蝠等小動物也能傳粉,但不常見。

2、人工輔助授粉

也簡稱人式授粉。農業生產上常採用人工輔助授粉的方法,以克服因條件不足而使傳粉得不到保證的缺陷,以達到預期的產量。在品種復壯的工作中,也需要採取人工輔助授粉,以達到預期的目的。人工輔助授粉可以大量增加柱頭上的花粉粒,使花粉粒所含的激素相對總量有所增加,酶的反應也相應有了加強,起到促進花粉萌發和花粉管生長的作用,受精率可以得到很大提高。

授粉後,花粉粒在柱頭上萌發。隨著花粉管的伸長,營養核與精核進入胚囊內。隨後1個精核與卵細胞受精結合成合子,將來發育為胚(2n)。另1個精核與2個極核受精結合為胚乳核(3n),將來發育成胚乳(3n),故這一過程被稱為雙受精(double fertilization)。通過隨後雙受精最後發育成種子。

英文解釋:

Pollination:

Before seeds can develop inside a flower, pollen grains from the anthers must reach the stigma of the pistil. This process is called pollination.

There are two ways of pollination. in selfpollination, both male and female gametes come from the same plant. In most angiosperms, however, crosspollination brings together gametes from two different parent plants. This means that the pollen from one flower is transferred to a flower on a different plant.

註:圖為給萬壽菊進行人工輔助授粉。

植物學

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