远缘杂交是植物通过有性生殖方式产生新的植物种的重要途径，而新物种的产生对地球上生物多样性的产生和维持具有不言而喻的重要意义。不同种/属的植物之间要进行杂交，必须要克服合子前和合子后的多重生殖障碍。合子前种/属间生殖障碍主要源自花粉/花粉管与雌蕊之间的识别和相互作用过程中，其中以下三个过程最为关键：1）柱头对花粉的识别和互作，例如自交不亲和识别、花粉水合、花粉管穿入柱头等；2）花粉管在雌蕊中向胚珠导向生长的过程；3）胚囊中助细胞对花粉管的识别，例如花粉管接受、花粉管爆裂等。本报告将综述近些年来国际上对雌蕊-花粉/花粉管识别与互作机制研究的重要研究进展，聚焦于识别过程中受体和信号的功能研究。这些重要的进展为未来利用“分子钥匙”精准打破植物合子前生殖障碍、获得远缘杂交胚提供了坚实的理论依据和创新策略。将这些研究成果与克服合子后生殖障碍的手段相结合，有望实现远缘植物间的高效杂交，为未来农业、园艺等育种工作提供全新的种质资源。

配子发育是植物产生种子的基础，配子发育异常会直接导致作物结实降低，从而严重降低粮食产量，因此，对植物配子发育过程进行研究对于保障粮食安全乃至人类的生存和可持续发展至关重要。植物的配子发育包含雌配子发育和雄配子发育，二者都是从孢原细胞起始，经过一系列分裂、分化等过程最终完成发育形成成熟的配子。雌雄配子发育有共同之处，特别是在孢母细胞形成过程中，调控细胞周期、细胞代谢等管家基因在雌雄配子发育中发挥相似的作用。在配子发育后期，由于雌雄配子结构的差异，雌雄配子发育的调控机制差异较大。雌配子体最终形成多细胞的复合体，如在拟南芥中，雌配子体一般包括两个助细胞，三个反足细胞，一个卵细胞和一个二倍体的中央细胞；而雄配子体则以花粉的形式包裹着一个营养细胞和两个精细胞。我们对已知调控雌、配子发育通路进行总结。着重介绍了近几年调控植物配子发育的关键基因，并对一些关键因子，如 sRNA、植物激素等在雌雄配子发育中的功能进行归纳。紧接着，简单介绍了从进化的角度，植物配子发育的研究进展，特别是对一些低等植物的配子发育的研究进行介绍，并与高等植物的发育调控机制进行比较。我们还概括了组学方法，如转录组、蛋白组、代谢组等在植物配子发育中的应用和进展。此外，配子发育研究与实际生产应用息息相关，如将无融合生殖研究应用于作物育种、增加花粉对于高温高湿等极端气候的适应性等，都将为育种乃至粮食安全提供理论基础。最后我们对植物配子发育研究的未来进行展望。基础理论方面，空间组学等新技术能够为配子发育研究提供新的助力，而研究成果也能为植物应对日益频发的极端天气提供解决方案。植物雌配子体内细胞的功能其实至今也并未完全明晰，例如中央细胞、反足细胞的功能；另外细胞间的信号交流，如助细胞与中央细胞之间，花粉内营养细胞与精细胞之间的交流，也值得人们进一步探索。