《福建农林大学团队解开番茄闭花授粉秘密：全球首次重大突破》

福建农林大学团队达成全球首次解开番茄闭花授粉秘密的壮举。这一成果意义非凡，番茄闭花授粉一直是农业科研领域的神秘现象。该团队通过精心研究，深入探索番茄的生长机制、基因奥秘等多方面内容。这一发现将为番茄种植带来巨大变革，在农业生产上，有助于培育更优质高产且稳定的番茄品种，提高番茄种植的效益。从科研角度看，为植物生殖研究提供了崭新的视角和理论依据，也让全球对番茄这种重要农作物的生长繁衍规律有了更深层次的认识。

无需昆虫和人工的辅助，番茄就能“自己为自己授粉”，不仅结实率高且抗逆性强。栽培番茄由原先的开花授粉转变为闭花授粉，这一转变背后的变化机制一直以来悬而未决。

记者11日从福建农林大学获悉，该校吴双教授团队全球首次解析了“番茄通过形成特殊表皮毛，改变花的结构，进而改变授粉方式”的分子机制。这项研究破解了作物高产和提高逆境适应力的秘密，相关研究成果近日在线发表于顶级国际期刊《科学》。

番茄自我授粉机制如何形成

地球上大约90%的现代植物都是开花植物。为了繁殖，植物的花朵中会产生花粉。花粉落到花的柱头上，植物便开始受精，产生果实和种子。

吴双告诉记者，授粉是现代农业杂交和育种最基本的技术。早在几千年前古埃及的墓里，就有图像显示，法老手持花序给另一朵花授粉，这就是人工授粉。此外，在自然界中，植物有各种各样的途径完成授粉，可以通过蜜蜂、蝴蝶等昆虫，也可以靠风来传播。可以授粉的，甚至还包括蝙蝠、鸟类等动物。

上述这些授粉方式都是异花授粉，还有一种是自花授粉。在自花授粉中，闭花授粉是最典型最严格的一种方式。“闭花授粉主要指花朵柱头在授粉期与外界隔绝，只能接受自身花粉授粉。通俗点说，就是自己为自己授粉。”吴双解释道。

番茄是全球消费最多的三大蔬菜之一。番茄在从原来的野生果逐渐被人类驯化成栽培番茄的过程中，由原来的开花授粉转变为闭花授粉，其结实率相比野生番茄显著提高。

番茄闭花授粉方式形成的机制是什么？这是科学界长期未解的难题。

“我们偶然发现，栽培番茄的表皮毛形成了类似拉链的结构，将相邻的花药紧紧锁住，形成密闭的花药桶结构，很神奇。”吴双说，研究发现，这个花药桶结构将雌蕊的柱头完全包裹在花药内，实现闭花授粉。

“闭花授粉的优势有很多。闭花授粉植物花朵的柱头在授粉期与外界严格隔绝，杜绝了外源花粉的接触和污染，可以保持遗传性状的稳定。”吴双介绍，在自然界中，闭花授粉也是植物应对极端逆境的重要方式。在农业生产中，闭花授粉除了能够保持优良品种稳定的农艺性状外，还因其高效率往往导致较高的结实率。

举一反三研究助力作物高产

“找到了番茄闭花授粉方式形成的机制，相当于找到作物高产的‘开关’。”吴双告诉记者，闭花授粉让作物本身的能量消耗小，有助植物“更坚强且高产”。

除番茄外，很多常见作物，如水稻、小麦、豆类、花生、土豆等都是自花授粉植物。但在其他茄科植物中，如辣椒、茄子，仅仅柱头缩短和解除自交不亲和，并不足以建立闭花受精。

这次破解番茄闭花授粉方式形成的机制，有利于未来改造植物授粉方式、增加结实率和提高植物的逆境适应力，也对未来转基因作物的安全控制提供了重要参考。

“今后，我们就能以本次研究结果为依据，通过改造作物本身的分子结构来改变作物的授粉方式。例如，让辣椒、茄子等作物从开花授粉转变为闭花授粉。”吴双表示，虽然解开了“谜团”，但接下来还有更多实验等着他们去做。（记者 梁凯鸿）