尽管植物界中的花各式各样,有大有小,但花要能结出果实和种子,必须进行授粉,就是要把雄蕊的花粉传给雌蕊,使雌蕊受精,这是人所共知的事实.有一些植物的雄蕊和雌蕊长在一朵花上,雄蕊上的花粉很容易落在雌蕊的柱头上,这叫做“自花授粉”.像小麦、稻子、棉花、菜豆、高粱等,都可以进行自花授粉.自花授粉虽然简单,但是并不太好.因为同一株植物的雄性细胞和雌性细胞的遗传性是一样的,所以生成的后代适应环境的能力不强,生活力比较弱.
还有一些植物的雄蕊和雌蕊不长在一朵花上,甚至不长在同一株植物上,这样就避免了自花授粉.雌花必须受到雄花上的花粉,才能结出果实和种子,这叫做异花授粉.如果雄花和雌花长在同一株植物上,雌花受到的花粉,还可能是同一株植物的.如果雄花和雌花不长在同一株植物上,那么雌花受到的花粉一定是另一株植物的.异花授粉的植物,由于雄性细胞和雌性细胞的遗传性不一样,生成的后代对于环境有比较大的适应能力.但是,不管是哪种开花植物,一般只有同种植物的花粉才能受精,而其他植物的花粉则被拒绝.这是为什么呢?新近的研究已初步揭开了这个问题的秘密.
原来花粉的外壳中含有蛋白质和酶等物质,这种蛋白质是作为和雌蕊的柱头相互识别的“信物”,称为“识别蛋白”.当花粉落到雌蕊的柱头上时,花粉外壳便分泌这种蛋白质与柱头的蛋白薄膜相互作用.如果二者亲和,花粉便开始萌发受精；否则,柱头就发出“拒绝信号”.据此,科学家们便想出了种种办法来蒙骗柱头,比如在父本花粉中混入一些经射线杀死的亲和花粉加入从这些花粉中提取出来的蛋白质授予母本柱头,柱头往往受骗而发出“认可”信号,结果使一些平常难以杂交的植物远缘杂交获得成功.
