La fertilización en las plantas ocurre cuando los gametos haploides se reúnen para crear un cigoto diploide, que se convierte en un embrión. En gimnospermas (coníferas) y angiospermas (plantas con flores), el encuentro de los gametos ocurre de la siguiente manera: los gametos masculinos están encerrados en granos de polen y son transportados por el viento o los insectos a los órganos reproductores femeninos. El producto final de la fertilización, el embrión, está encerrado en una semilla. Por esta razón, estos dos tipos de traqueófitas se denominan plantas de semillas. (Ver Estructuras y Funciones de las Plantas, La Semilla.)

Fertilización Gimnosperma

El gametófito femenino contiene varias arquegonias, donde se originan y desarrollan los óvulos. El gametófito en sí está rodeado por capas de esporangios e tegumentos; todos estos elementos comprenden un óvulo, que se encuentra en la superficie de un cono femenino. La fertilización ocurre cuando los pollengrains (gametofitos masculinos) son transportados por el viento hasta el extremo abierto de un óvulo, que contiene los óvulos,o gametofitos femeninos. Allí, el grano de polen desarrolla una consecuencia llamada tubo de polen, que penetra eventualmente en el óvulo dentro de una de las arquegonias. Los espermatozoides dentro del polinubo compiten para fertilizar el óvulo. Una vez que se ha producido la fertilización, el embrión se desarrolla dentro del gametofito materno, y el óvulo se convierte en la semilla, completa con una fuente de alimento (el tejido gametofito)y una capa de semilla (el integumento). Este embrión, que eventualmente se convertirá en un nuevo esporófito, consta de dos hojas embrionarias, el epicotilo y el hipocotilo.

Fertilización por angiospermas

El órgano reproductor femenino de las angiospermas es el pistilo, ubicado en el centro de la flor. Al igual que en las gimnospermas, el gametófito masculino es el grano de polen. Para que la fertilización ocurra en la mayoría de las plantas con flores, los insectos u otros animales deben transportar el polen al pistilo. Una característica distintiva importante de las angiospermas es la práctica de la doble fertilización.

Un óvulo angiospermo contiene un óvulo y un núcleo de fusión diploide, que se crea mediante la unión de dos núcleos polares dentro del óvulo. Cuando un grano de polen entra en contacto con el estigma, o parte superior del pistilo, envía un tubo de polen hacia el ovario en la base del pistilo. A medida que el tubo de polen penetra en el óvulo, libera dos espermatozoides. Uno se fusiona con el huevo para crear un cigoto diploide, mientras que el otro se une con el núcleo de fusión para formar un núcleo triploide. Este núcleo triploide se convierte en un endospermo, que nutre al embrión en desarrollo (llenando el papel del tejido gametofítico en la semilla de gimnospermo). Al igual que en las gimnospermas, el óvulo se convierte en una semilla, envolviendo el embrión y el endospermo en una capa de semilla. Pero a diferencia de las gimnospermas, en las angiospermas el ovario que contiene los óvulos se convierte en un fruto después de la fertilización. El fruto da a los embriones el doble beneficio de una protección adicional contra la desecación y una mayor dispersión, ya que es comido por animales de gran alcance que luego excretan las semillas. (Para una discusión completa de las partes de la flor que contribuyen a la reproducción, vea Estructuras de plantas, Flores .)

Para que se produzca la fertilización, las angiospermas se autopolinizan, en las que una planta en particular se fertiliza a sí misma, o se polinizan cruzadas, en las que una planta es fertilizada por otra de la misma especie. La polinización cruzada generalmente produce plantas mucho más vigorosas, y se fomenta a través del desarrollo diferencial de los gametofitos masculinos y femeninos en una flor, o a través del posicionamiento de estos gametofitos para que la autopolinización sea difícil.