Si las plantas proliferaran exclusivamente por medios vegetativos –por gemación, estolones, etc-, no podrían desarrollarse los procesos de evolución y adaptación, porque cada planta nueva tendría la misma composición genética que la planta madre. El factor de cambio reside en la reproducción sexual, en la que cada nuevo individuo hereda material genético de sus dos progenitores. La reproducción sexual tiene la ventaja adicional de permitir que los embriones individuales sean llevados lejos de sus plantas progenitoras y se desarrollen a cierta distancia, tal vez en un entorno más favorable. Este sistema ayuda a impedir la superpoblación de las plantas y fomenta la difusión de las especies.

Flores

La parte de la planta especializada en la reproducción sexual es la flor. Nacen en ella los gametos masculinos (polen) y femeninos (óvulos), que se unen para producir semillas, cada una de ellas portadora de una planta en embrión. En algunas especies como los ranúnculos (género Ranunculus), todas las flores son hermafroditas y tienen órganos masculinos (los estambres) y femeninos (carpelos). Otras plantas tienen flores unisexuales, que producen sólo gametos masculinos o femeninos, pero nunca los dos; las flores en cuestión, masculinas y femeninas, pueden nacer en la misma planta (monoicas), como en el avellano (Corylus avellana), o bien pueden nacer las flores masculinas en una planta y las femeninas en otras (dioicas), como en los sauces (género Salix). Las especies que tienen flores masculinas, femeninas y hermafroditas, ya sea en la misma planta o en plantas diferentes, reciben el nombre de polígamas.

Las flores pueden nacer solas o agrupadas en forma de inflorescencia. Podemos ver flores solitarias en la anémona del bosque (Anemone nemorosa), mientras que forman una inflorescencia las flores del jacinto silvestre (Endymion non-scriptus). En algunas especies, como la margarita menor o chiripita (Bellis perennis), lo que parecen flores individuales son de hecho inflorescencias compuestas por muchas diminutas flores individuales sumamente apiñadas.

Carpelos

El extremo superior del eje floral suele agrandarse formando una plataforma (receptáculo), sobra la que están los demás órganos florales dispuestos en verticilos, espirales o ambas formas. En el centro están los carpelos, que forman colectivamente el gineceo (o pistilo); cada carpelo se compone de un vistoso estigma, situado en lo alto de un estilo, que se une por su extremo inferior a un ovario hueco portador de uno o más óvulos (los ranúnculos tienen un solo óvulo en cada carpelo; algunos carpelos de orquídeas contienen hasta medio millón de óvulos).

Son raras las especies que tienen más que un carpelo por flor (algunas de ellas son los demás miembros de la familia del guisante). A veces los carpelos están separados, como en el ranúnculo (se trata de un gineceo apocárpico); pero en la mayoría de las especies se sueldan dos o más carpelos, que tienen un ovario común (gineceo sincárpico). Los bordes de los carpelos soldados pueden proyectarse dentro del ovario sin llegar al centro y producir un ovario unilocular; pero con más frecuencia los bordes de los carpelos se juntan en el centro del ovario y lo dividen en tantos lóbulos (cámaras) como carpelos hay. Los estilos y los estigmas pueden estar también soldados entera o parcialmente, o bien aparecer separados.

Cada óvulo se compone de una masa ovoide de células, llamada nucela, unida a la pared del ovario por un corto pie (el funículo). Unas capas protectoras (los tegumentos) cubren toda la nucela exceptuando un pequeño orificio llamado micrópilo. Dentro de la nucela está el saco embrional, que contiene en general ocho núcleos: tres están situado junto al micrópilo (sinérgicas); de estos tren, el central constituye la ovocélula; otros tres están en el extremo opuesto (antípodas); y dos están en el centro del saco embrional. Estos dos núcleos centrales se fusionan a veces para formar un núcleo endospérmico o secundario.

Estambres

En torno a los carpelos están los estambres, que juntos forman el androceo. Pueden estar separados, o unidos todos o parte de ellos. Su número es constante en unas especies y variable en otras. Cada estambre tiene una cabeza abultada, la antera, y normalmente un delgado tallito, el filamento, que aporta nutrientes de la planta a aquélla. La parte central de la antera se denomina conectivo, al que están adheridos unos sacos polínicos que contienen las células madre del polen, cada una de las cuales se divide dos veces (por meiosis) y da lugar a una tétrada de cuatro granos de polen. En algunas especies los granos son dispersados en grupos de a cuatro, pero normalmente se separan dentro de los sacos polínicos. Al madurar, la antera se abre, generalmente en forma de dos rendijas longitudinales, y los sacos polínicos revientan y sueltan los granos de polen.

La forma de los granos de polen varía, pero a menudo es esférica. La pared externa tiene unos poros acusados, y puede presentar también espinas, aristas u otros rasgos, que son notablemente constantes en cualquier especie individual, lo que permite normalmente identificar una planta examinando sus granos de polen. Cada grano tiene dos núcleos: uno forma la célula generativa o reproductora, el otro es la célula del tubo polínico o núcleo. La célula generativa se divide por lo común formando dos gametos masculinos, por lo que el grano de polen maduro contiene tres núcleos, uno vegetativo y dos espermáticos (gametos).

Pétalos y sépalos

Los estambres están rodeados normalmente por una corola, formada por pétalos. Éstos no intervienen directamente en el proceso reproductor, pero pueden ser de gran utilidad para la planta, porque los grandes y llamativos pétalos de colores atraen a los insectos que pueden efectuar la polinización llevando los granos de polen de los estambres a los estigmas. En algunas especies los pétalos se sueldan, formando una corola tubular (o tubo corolino).

La parte más externa de la flor suele ser un cáliz, compuesto por los sépalos, que protege los demás órganos, especialmente antes de que se abra el capullo. Los sépalos pueden estar soldados formando un cáliz en tubo. Tanto los pétalos como los sépalos se presentan en número constante en algunas especies y variable en otras. Normalmente los sépalos son verdes, pero algunas flores, como las del jacinto silvestre y las del azafrán, tienen sépalos petaloides, justo del tamaño de los pétalos; las dos coronas juntas reciben entonces el nombre de perianto. En algunas plantas, como en el eléboro negro (Helleborus niger), las partes que parecen ser los pétalos, con de hecho unos sépalos grandes y vistosos. Algunas plantas, sobre todo las polinizadas por el viento, carecen de corola y de cáliz, al no verse precisadas a atraer a los insectos.

Para que puedan conjugarse los gametos masculino y femenino, los granos de polen tienen que ser llevados de los estambres a los carpelos (polinización). El polen puede ser depositado en el estigma de la misma flor o en el de una flor diferente a la misma planta; se trata en ambos casos de un proceso de autopolinización. Cuando el polen es llevado al estigma de una flor de una planta diferente, se produce una polinización cruzada. La autopolinización perpetúa las características de la planta madre, mientras que la polinización cruzada introduce combinaciones genéticas nuevas, con la posibilidad de unas plantas mejores y otras peores.

Autopolinización

En las plantas donde se produce normalmente autopolinización, los estambres suelen estar situados de tal modo que las anteras estén encima del estigma, y éste y los estambres maduran simultáneamente; el polen, una vez maduro, suele limitarse a caer al receptivo estigma que tiene debajo, aunque a veces el proceso es más complejo e implica un movimiento de los estambre o del estigma.

Para evitar que se produzca una autopolinización, muchas plantas son dicógamas, es decir, sus estambres y sus estigmas no maduran al mismo tiempo.

La autopolinización es imposible en las plantas dioicas, porque las flores masculinas y femeninas nacen en plantas diferentes. A veces puede caer polen en un estigma maduro de la misma flor, pero entonces no se produce la fecundación, debido a que sus genes son incompatibles con los del óvulo; estas plantas reciben el nombre de autoestériles.

Otro dispositivo que se opone a la autopolinización recibe el nombre de heterostilia. Es observable en la primavera (Primula vulgaris); las flores de esta especie suelen presentar dos formas (dimórficas): una forma macróstila, con el estigma situado junto a la boca del tubo corolino sobre un largo estilo, y los estambres bastante por debajo del borde de la corola, u otra micróstila, con el estigma situado sobre un corto estilo que no llega hasta arriba del tubo corolino, y los estambres situados en lo más alto de éste; el polen de una forma de pega al insecto visitante, para depositado en un estigma de la otra forma, al estar los estambres de una forma a la misma altura que el estigma de la otra. Los granos de polen de las dos formas son diferentes, por lo que las plantas son además autoestériles, hecho que sugiere que la heterostilia constituye por sí misma un método bastante inadecuado de prevenir la autopolinización.

Polinización cruzada

Se encargan de ella el viento, los insectos (o las aves, murciélagos y otros animales) y, en unas pocas plantas acuáticas, el agua. La polinización por el viento (anemofilia) es la más simple, pero también la más dispendiosa: se producen cantidades enormes de polen en un intento de garantizar que algún grano aterrice en un estigma maduro. Las flores masculinas suelen nacer en amentos oscilantes, que sacude la más ligera brisa; esta forma de polinización es particularmente común en los árboles, gramíneas y plantas de la familia de las cipreáceas. Las flores suelen ser pequeñas y nada llamativas, con grandes anteras expuestas al viento al cabo de esbeltos filamentos y estigmas plumosos y asomados para cazar el polen arrastrado por el viento; estas flores no producen ni néctar ni aroma.

La polinización por insectos es más económica, pero con frecuencia mucho más complicada. Las flores atraen a los polinizadores mediante grandes pétalos de vivos colores y a menudo con un olor penetrante (no siempre se trata de un aroma delicado; hay flores que producen un hedor parecido al de las heces o la carne podrida, lo que llama a los insectos carroñeros o estercoleros); la fuente de néctar sirve a menudo para invitar a los insectos, pero los visitante pueden acudir buscando directamente el polen. Los pétalos presentan a menudo manchas o líneas llamativas que señalan dónde está la fuente de néctar de la flor; estas señales se denominan señales del néctar. El néctar que se aloja en lo más hondo de loas flores sólo está al alcance de los insectos dotados de probóscide larga, como abejas y mariposas diurnas y nocturnas; las moscas y escarabajos, que tienen lengua corta, sólo pueden chupar el néctar de las flores de tipo más accesible, lo que hace que distintas flores sean visitadas por diferentes insectos. El polen se pega a los vellosas patas y abdomen del insecto goloso, para desprenderse al rozar el estigma de la siguiente flor visitada.

La polinización por agua es rara, incluso entre las plantas que se dan en el agua; la mayor parte del polen queda inutilizado al humedecerse; incluso en las especies acuáticas polinizadas por agua, suelen ser las flores masculinas, y no los granos individuales de polen, las que son llevadas por la corrientes hasta las flores femeninas, lo que conserva seco al polen.

Fecundación

Cuando un grano de polen cae en un estigma maduro, germina y da lugar a un tubo polínico; éste crece atraído por unas sustancias químicas producidas por el estigma y por la humedad, pero escapando del oxígeno libre; de este modo entra en el estigma y desciende por el estilo hasta el ovario. El tubo polínico, que contiene dos gametos masculinos, crece a lo largo del canal interno del estilo y entra en un óvulo por medio del micrópilo; la punta del tubo polínico penetra en el saco embrional rompiéndolo y suelta dentro los dos gametos masculinos y se conjuga con su núcleo, y forma un cigoto del que se desarrolla una planta embrionaria; el otro se fusiona normalmente con los núcleos centrales del saco embrional y produce un tejido nutricio llamado endosperma que alimenta al embrión. De este modo se completa la fecundación.

Frutos y semillas

En el carpelo se producen muchos cambios tras la fecundación. Cada óvulo se convierte en una semilla: sus integumentos forma la capa protectora de la semilla (testa), el ovario se transforma en una fruta, el pericarpo, de la cual se forma a partir de la modificada pared de aquél. Los sépalos, pétalos y estambres se marchitan por lo general, aunque suelen conservarse sus restos secos, a veces adheridos al fruto.

Hay tres clases principales de frutos: simples (o individuales), agregados (en racimos agrupados) y múltiples:

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