El fenómeno en el que uno de los dos espermatozoides formados por el gametofito masculino de las angiospermas se fusiona con el óvulo para formar un cigoto diploide, y el otro se fusiona con los núcleos polares (normalmente dos) del núcleo central. célula para formar el núcleo del endospermo primario. Después de la doble fertilización, el cigoto se convierte en un embrión y el núcleo del endospermo primario se convierte en endospermo.
Los núcleos polares del saco embrionario de las angiospermas se fecundan como óvulos, produciendo normalmente un endospermo triploide con herencia paterna y materna. Alimentar a los embriones con este endospermo puede hacer que la descendencia esté más consolidada con las características de sus padres y más enérgica, por lo que algunas personas piensan que la doble fecundación es una razón importante para la prosperidad de las angiospermas.
Las etapas previas al apareamiento de los gametos se pueden observar: ①Germinación del polen y crecimiento del tubo polínico en el estilo. Después de que el polen se transmite al estigma del pistilo a través de diversos medios, interactúa inmediatamente con el pistilo. En condiciones compatibles, el polen germina, forma un tubo polínico y se introduce en el estigma. El tubo polínico entra en el estigma y continúa creciendo con el estilo. El tubo polínico crece desde sus extremos. Cuando crece hasta una cierta longitud, todas las sustancias contenidas originalmente en el polen se concentran en el extremo frontal del tubo polínico. Durante el proceso de crecimiento, el tubo polínico no sólo utiliza sus propios materiales de almacenamiento, sino que también absorbe nutrientes del estilo. ②El tubo polínico ingresa al saco embrionario y libera su contenido. Después de que el tubo polínico se extiende hacia el ovario, continúa creciendo a lo largo de la pared interna del ovario o la placenta, llega al óvulo, ingresa al óvulo a través del micropilo y finalmente llega al saco embrionario. Los tubos polínicos crecen a lo largo de un camino determinado y generalmente se cree que son atraídos por sustancias químicas secretadas por las células receptoras.
Normalmente, la fusión del espermatozoide y el óvulo se denomina fusión de gametos, y la fusión del espermatozoide y el núcleo polar se denomina trinucleación. Las dos fusiones ocurrieron casi simultáneamente. En 1973, el embriólogo vegetal estadounidense W.A. Jensen propuso un diagrama modelo de transferencia de espermatozoides a óvulos y células centrales durante la doble fertilización en angiospermas. Los espermatozoides se liberan primero en células accesorias degeneradas (la membrana plasmática ha desaparecido). Debido a la fuerza de liberación del contenido del tubo polínico, los dos espermatozoides se transfieren a la membrana plasmática del óvulo y a la membrana plasmática de la célula central y entran en contacto con ellas. La membrana plasmática se disuelve en el punto de contacto. y los dos núcleos de esperma se transfieren al óvulo y a la célula central respectivamente. Según el modelo de entrada de espermatozoides de Jensen, sólo el núcleo del espermatozoide se transfiere a la célula femenina. De hecho, todavía no está claro si el citoplasma de los espermatozoides participa en la fertilización de las angiospermas. El procedimiento básico de la fusión nuclear masculina y femenina en las angiospermas es el siguiente: ① Los núcleos masculino y femenino entran en contacto. ②La fusión de la membrana nuclear entre los núcleos masculino y femenino. ③La cromatina del núcleo del espermatozoide se dispersa en el núcleo del óvulo y aparecen los nucléolos masculinos. ④La cromatina del núcleo celular masculino se mezcla con la cromatina del núcleo celular femenino. ⑤Los nucléolos masculino y femenino se fusionan en un nucléolo grande. El proceso de fusión del núcleo del espermatozoide y el núcleo polar (o núcleo secundario) es básicamente el mismo que el del núcleo del espermatozoide y el núcleo del óvulo.
El tiempo desde que el polen cae sobre el estigma hasta la fusión completa de los núcleos masculino y femenino varía de una planta a otra. El intervalo puede ser tan corto como diez minutos o tan largo como un año. La mayoría de las plantas tardan entre unas pocas horas y 48 horas. La fusión espermatozoide-óvulo y la fusión polar del espermatozoide suelen ocurrir al mismo tiempo, o la fusión polar del espermatozoide puede ocurrir antes, generalmente completando la fusión y entrando en la división más rápido. De esta forma, el endospermo se desarrolla antes que el embrión y puede aportar los nutrientes necesarios para el desarrollo del embrión. Los intervalos entre polinización y fertilización también se ven afectados por factores ambientales, especialmente la temperatura. La temperatura tiene un efecto directo sobre la germinación del polen y la tasa de crecimiento de los tubos polínicos.
Normalmente, un saco embrionario sólo acepta dos espermatozoides, pero en ocasiones habrá más de un par de espermatozoides en el saco embrionario debido a la entrada de más de un tubo polínico o a la formación de más de un par. de espermatozoides en un tubo polínico. La presencia de un exceso de espermatozoides en el saco embrionario puede provocar los siguientes dos efectos anormales en la fertilización: ① Múltiples espermatozoides ingresan al óvulo. Hay dos situaciones diferentes: una es que el espermatozoide sobrante que entra al óvulo degenera dentro del óvulo, y la otra es que el espermatozoide sobrante también se fusiona con el núcleo del óvulo. Esta forma anormal de fertilización sólo tiene evidencia citológica en muy pocas plantas. ②El exceso de esperma fertiliza otras células en el saco embrionario. Este fenómeno ha sido reportado en una especie de sagitario. La morfología sinérgica de esta planta se asemeja a la de un huevo. Dos tubos polínicos ingresan al saco embrionario y liberan dos espermatozoides sobrantes. A veces hay tres proembriones en el saco embrionario fertilizado y dos tubos polínicos en la parte superior del saco embrionario. Por lo tanto, se especula que las células auxiliares fertilizan los espermatozoides adicionales entrantes y producen múltiples embriones.