植物为什么要避免自花授粉（为什么植物也能进行自卫）

答案:单性花、雌雄蕊异长、雌雄蕊异熟、自花(授粉)不育

形态结构上，分为

(1)单性花，即发育出雌花与雄花两类雌雄生殖器官分离的花部，雌花只有雌蕊群，雄花只有雄蕊群;

(2)雌雄蕊异长，且可能因花部形状与朝向不同而各异，如雄蕊短雌蕊长是为了防止正立朝上的花部在花粉成熟后，花药开裂，使得花粉落到柱头上;

(3)雌雄蕊异熟，即同一种群中同时雌蕊或雄蕊率先成熟，使得花粉或柱头在成熟后不立即完成授粉;生理功能上，则表现为自花不育，即花粉无法授粉到自身的柱头上，从而排斥自身雌雄生殖器官的生殖

开花植物面临了一个我们哺乳动物能够轻易避免的问题：如何避免由自花授粉而造成同系繁殖。对开花植物而言，自花授粉(self-fertilization)似乎是无可逃避的，因为含有卵细胞的雌蕊就位於产生花粉的雄蕊旁边。但这些植物演化出一套称为自体不亲和性(self-incompatibility) 的特殊机制，用来预防自花授粉。生物学家早已了解到雌蕊是如何促成这道防御，但雄蕊花粉的部分一直是个未解的谜团。直到最近，自然期刊所发表的2篇研究报告说明了花粉如何避开自花授粉的原因。 雌蕊的细胞中有一个负责调节自体不亲和性的基因：S-RNase。此基因拥有许多的变体，或称对偶基因(allele)，而若要使繁殖发生，卵细胞及花粉必须要带有不同的对偶基因。当花粉落在雌蕊上时，雌蕊表面的蛋白质会将花粉及其本身的S-allele互相对照，若两者相异，花粉才可通过花柱与雌蕊内的卵细胞达成授精作用；但若两者相同，雌蕊则会排拒这个花粉。发现此基因的10年后，美国宾夕法尼亚州立大学的Teh-hui Kao与其共事者藉著研究牵牛花，终於辨识出负责调控花粉的自体不亲和性的基因，并命名为PiSLF。 另一项由英国伯明罕大学的Stephen G. Thomas和Veronica E. Franklin-Tong所带领的实验，显示雌蕊的排斥反应会导致花粉的自杀作用。以罂粟科的植物Papaver rheas为实验对象，实验小组找出了当不相容的花粉时覆盖到雌蕊表面时，花粉内部会引发的一连串生化反应。这个由花粉内部所产生的的特殊化学物质可藉由一系列的反应机构使细胞程序死亡而终止授精作用。在此之前，探讨自体不亲和性的相关研究都还未曾观察到这个现象。 在相关论文中，美国密苏里大学的植物生化学家Bruce McClure阐述前两项关於自体不相容性如何调控植物生殖的重要性。他说：「藉由这些新发现，我们现在可以解译花粉与雌蕊间交互的生化作用细节。」

为什么大多数植物是异花授粉植物?异花授粉植物是如何避免自花授粉的？

异花授粉能掩盖不良突变，有利于适应变化的环境条件，提高后代的生命力。为能实现异花授粉，植物采取了许多进化策略，如单性花（单性同株、单性异株等）、雌雄蕊异熟（同一两性花的雄蕊和雌蕊在不同时间成熟）、花的特殊结构（如萝摩科植物、兰科植物的花粉块、菊科植物花柱上的扫粉刷等）、传粉方式（风媒、虫媒、鸟媒、水媒）等都有利于异花传粉。

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