閉花受精

毛葉黃堇（Viola pubescens）的（a）開放花與（b）閉鎖花

閉花受精是一種植物在關閉的花朵內完成自花授粉，並產生種子的有性繁殖方式。閉鎖花（Cleistogamous Flower, CL）是閉花受精的關鍵，這類花朵不開放，授粉過程在花朵內部自發完成。閉花受精現象分佈在50個科228個屬的約693種植物中，常見於堇菜科、鳳仙花科、禾本科、遠志科以及豆科等植物類群。

分類

閉花受精植物通常分為以下三類：

• 完全閉花受精：所有花均為閉鎖花，植物不產生開放花。
• 誘導閉花受精：在特定環境條件下誘發閉鎖花的產生。
• 兩型閉花受精（Dimorphic Cleistogamy）：同一植物在不同部位或不同時期同時產生閉鎖花和開放花（Chasmogamous Flower, CH）。

閉鎖花通常具有減少的花冠和雄蕊數量。相較於開放花鮮艷的花瓣和特殊氣味，閉鎖花花瓣發育不全或完全缺失，通常無色，且雄蕊數量減少，有時雄蕊退化為絲狀或原基狀。

假說

關於兩型閉花受精現象，存在多種假說：

• 繁殖保障：閉鎖花是一種應對開放花授粉失敗的備份機制。在授粉不成功的情況下，閉鎖花可以通過自交保障種子的生產，延長生長季節的有性生殖時間。

• 防止自交衰退：自交後若有害等位基因未能被清除，將增加群體遺傳漂變與自交衰退的風險。閉鎖花主要依靠自交繁殖，而開放花通過異交產生更多具遺傳變異的後代，從而維持後代的遺傳多樣性，以適應環境變化。

• 能量分配：閉鎖花的能量消耗較低，因為它們節省了產生更多花粉、蜜腺體與花瓣的成本；而開放花較大，通常具有吸引傳粉昆蟲的功能，因此需要更多能量。兩型閉花受精可以通過不同花型的比例調整能量分配，以優化其生殖效益。

• 環境異質性：環境因素（如光周期、光強、溫度、土壤營養和水分等）決定了閉鎖花與開放花的產生，環境異質性促進了兩種花型的分化與選擇。