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花粉粒萌发(pollen grain germination)

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   通过传粉作用,传送到雌蕊柱头上的花粉粒,在与柱头相互作用下,经萌发孔长出花粉管的过程。成熟花粉粒传至柱头上,经过相互识别,排斥亲缘较远的异属和异种花粉粒,接受同种花粉粒,或排斥自己的(同株或同花)花粉粒,接受同种不同基因型的花粉粒。被柱头接受的有亲和性的花粉粒,吸水膨胀后,内壁经外壁上的萌发孔向外突出,形成花粉管,得以萌发。从花粉粒传至柱头到萌发,需经过一定的时间。这段时间的长短因植物而异。例如水稻、甘蔗、高粱等,几乎在传粉后立即萌发;玉米、橡胶草等需要5分钟左右;棉花需1~4小时。

  花粉粒中贮存的酶和各种代谢物质,是花粉萌发的重要因素。例如花粉粒和花粉管中存在的角质酶,可降解大多数植物柱头表面存在的角质层,使花粉粒能从柱头组织中吸收萌发所必需的水分,并为花粉管的生长打开了通道。花粉粒中贮存的代谢物质。为花粉管的最初生长提供了物质基础。另外,湿性柱头表面的分泌物,为花粉萌发提供了必需的基质,特别是其中的酚类物质的变化,对花粉的萌发可起促进或抑制的作用。干性柱头虽无分泌物溢出,但其表面的亲水性蛋白质薄膜,有辅助粘着花粉或水合花粉,使花粉获得萌发所必需的水分的作用。在柱头和花柱组织中,普遍存在的硼,有增加氧的吸收以及促进糖的吸收和代谢,利于果胶的合成,因而对花粉的萌发和花粉管的生长起促进作用。

  花粉粒在人工培养基上或柱头上萌发时,在一定面积内,花粉粒数量多,其萌发率就高,花粉管的生长也好,例如,苹果的花粉,每毫升培养基含40×103 粒时,萌发率为13%,含280×103 粒时,萌发率猛增到74%。这种现象称为花粉的集体效应,与花粉粒本身所分泌的一种对花粉萌发有效的物质花粉生长因素有关。

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