2023年 第一二五期（总第896期）
中国科学院老科学技术工作者协会
简 报
﹝2023﹞ 第一二五期（总第896期）
中国科学院老科协办公室 2023年9月21日
中国科学院老科协地质地球所分会收看科普论坛
“掌握植物生殖奥秘，造福人类”
9月15日，地质地球所分会组织收看了中国科学院老科协科普论坛“植物生殖的奥秘探索”。会员们在家里饶有兴趣的收听收看了这次报告。
李红菊研究员做的这个报告由浅入深，深刻阐述了植物对人类生存的意义。使我们广大会员了解了植物生殖奥秘，为人类创造更多财富，保护人类绿色家园。
李红菊研究员是中国科学院遗传发育所研究员，博士生导师。是杨维才院士团队当中贡献颇多的年轻优秀科学家。主要研究被子植物受精、物种隔离、种子发育的分子调控机理解析。成果颇丰，在nature等国际著名学术刊物上发表了论文30多篇。获得了国家自然科学基金委优秀青年基金资助。入选中国科学院青年创新促进会优秀会员。入选国家高层次人才特殊支持计划，兼任种子生物学编委。
她的报告，阐明植物对于人类生活非常重要。植物不但为我们提供了氧气、食物、药材、建筑材料、纺织材料、燃料。还提供了优美的环境。绿色植物和我们的生活息息相关。我们吃的食物里面，如玉米、小麦和大米，我们吃的是植物的胚乳。而豆类植物是它的胚胎。胚胎和胚乳是植物受精的产物。
植物类群的演化有一亿多年的时间跨度。首先是水中的浮游植物，以后是登陆产生的陆生植物，随着演变为苔藓和蕨类，以后是裸子植物，被子植物（开花植物），有单子叶植物和双子叶植物。玉米、小麦是单子叶植物。豆类和许多蔬菜是双子叶植物。
无性繁殖与有性繁殖。土豆的芽可以繁殖，和洋葱等都是无性繁殖。
人类为什么要研究植物有性生殖？物种的繁衍，大部分植物靠有性繁殖。对人类有益的植物，人类可以帮助它繁殖。对有害植物，人类可以去干预。如沙漠中生长的沙蒿，非常耐旱，抗沙英雄。但它的花粉会引起人的过敏。我们去干扰它的花粉的产生的过程，会使更多的人受益。还有黄花刺茄，是入侵物种。北京地区也有，这种植物有毒，人与牲畜误食会引起肠出血。这个植物竞争能力非常强，它可以入侵农田、果园，会影响其他植物的生长。我们可以去干扰它有性生殖过程，减少它的繁殖和生长。
作物的产量和生殖过程是息息相关的。提高它的结实率，在有限的植物中产生更多的种子。如袁隆平先生的杂交育种的技术。是干扰水稻的有性生殖过程，来服务人类的需求。植物受精过程是一个复杂过程。目前统治地球的植物就是被子植物。
一、苔藓、蕨类和裸子植物的生殖
苔藓是最简单的高等植物。茎和叶两部分，有时只有扁平的叶状体。没有真正的根和维管素。阴湿环境，陆生环境的适应还不完善。
苔藓的精子有鞭毛，在水中游动。其受精过程依赖水做媒介。
蕨类（羊齿植物）是成功的登陆者。真正的根、茎、叶的分化。真正的维管组织（原始）。从叶到根、从根到叶运输营养的是同一条维管束通道。受精依赖水，适应陆地生活。
裸子植物是裸露着种子的植物。它的种子外没有果皮包裹，特点如下：
1、更先进的运输管道。木质部与韧皮部两个运输系统，分别负责向上和向下运输，大大提高了运输效率。
2、枝干硬度大。密度的导管系统具有很高的硬度与韧性，防御动物啃食，承受来自环境的剧烈冲击与震动。
3、裸子植物产生了花粉管，受精不需要水作为媒介。
4、适应干旱气候，繁殖能力大大增强。
二、被子植物的生殖
被子植物（开花植物）是植物王国的“霸主”。它是植物界最高级的一类，是最完善，适应能力最强，出现最晚，在地球上占有绝对优势。
被子植物的特点：
1、多样性高。现知被子植物共一万多属，约30多万种，占植物界的一半。
2、受精过程短。真正的胚乳。
3、种子被包裹于果实（保护种子，促进传播）。
4、美丽的花朵、甜美的蜜腺等利于传粉。
被子植物是我们食物的来源，如粮食、豆类、水果、种子坚果和蔬菜等。
三、被子植物受精失败，如何自救？
被子植物受精失败后，研究发现植物可以“受精恢复”。受精恢复已在作物中被发现。受精恢复机制在十字花科中可能都存在。受精恢复是一种生殖保障机制。
大部分被子植物都是动物传粉和异交。90%植物是动物传粉，异种花粉授粉导致受精失败。
连续授粉和异种授粉造成受精失败。如果花粉丢失、传粉者缺少、异种花粉授粉、花粉/精细胞活力不足。会引起产量降低、物种灭绝和伐木林再生的障碍。
人工授粉挽救濒危植物。我们发现，开花期过后一段时间，植物还有受精能力。
掌握生殖的奥秘，就可以用人工的方法，让植物的生长听指挥，造福人类。
报告后，中国科学院老科协张志林顾问再一次由衷感谢李红菊老师，用这么短的时间。准备了这么精彩的报告。李红菊老师告诉我们植物有无性繁殖和有性生殖，今天老师带我们走进了植物有性生殖的奥秘的领域。通过诸多的生动案例讲解了高等植物的性细胞的形成和受精的过程。我们了解了植物的有性繁殖。这也帮助我们了解了研究这一命题的重大的意义。我们更看到了。科学家们永攀高峰、日夜兼程、殚精竭虑，艰苦拼搏。他们为我们树立了光辉的榜样，弘扬了新时代科学家精神。向他们学习致敬。
地质地球所分会的老同志们听了报告后，收获很大。了解了植物类群通过一亿多年的演化，从水中的浮游植物，演变为苔藓和蕨类，再以后是裸子植物，被子植物（开花植物）。掌握植物受精繁殖的过程和机理，进而做一些有益于人类的干扰工作，造福人类。
图一.报告内容
图二.被子植物
图三.地质地球所分会布置收看
（中国科学院老科协地质地球所分会供稿）