研究植物性别形成的本质，寻找控制性别的途径，是探索植物世界奥秘的热点之一。目前，这方面的研究还在不断深入。不久的将来，如果人类能去控制植物的性别，成为大自然的主人，农业生产将会更上一层楼。
植物的全息现象
“全息”，是1948年物理学家戈柏和罗杰斯发明了光学全息术后提出的一个概念。1973年，我国年轻的医药工作者张颖清根据自己的针灸实践发现了人第二掌骨侧穴位群的全息规律。继而他刻苦钻研，不断扩大试验，发表了有关“全息生物学”的论文和专著。他在全息生物学的论著中提出了不少植物的全息现象。
在物理学上，全息的概念是明白易懂的。如，一根磁棒将它折成几段，每个棒段的南北极特性依然不变，每个小段与它原来的整根棒全息。但是，“生物全息”的概念可能还未被人们熟知。所谓“生物全息”就是生物体的每一相对独立的部分，在它的组成结构上，同整体是相同的，每一部分都是整体的缩小，它们都包含着整体的全部信息。如，人的耳朵上的所有穴位，正好和全身类似，所以通过耳针可治疗体内不同疾病。
植物的全息现象，在大自然中，已从形态、生物化学和遗传学等多方面找到了论证的实例。如，植物体上的每片叶子往往是整个植株的缩影。叶片顶端对应着植株上部，而叶柄一端对应着植株的基部。让我们看看棕榈树的叶子，有着长长的叶柄和蒲扇般的叶面，把它竖起来一看多么像一棵整株的棕榈树形啊！又如，菱叶海桐叶是聚生在枝顶端的，它的叶子也是上大下小，呈倒卵形；甘青虎耳草全株下部叶多且大，叶为卵形。再如，悬铃木叶片一般深裂为三，而它的分枝也是三个主要分叉。叶脉分布形式与植株分枝形式也全息相关。如芦苇、小麦等平行叶脉的植物，它们都是从茎的基部或下部分枝，主茎基本无分枝；相反，叶脉为网状脉的植物，它们的分枝也多呈网状。在植物的生化组成上，也有明显的全息现象。例如，高粱一片叶子的氰酸分布形式与整个植株的分布形式相同。在整个植株上，上部的叶含氰酸较多，下部的叶含氰酸较少；在一张叶上，也是上部含量较多，下部含量较少。人们把这种叶的形状反映了植株体的全部的现象叫作叶的全息律。
更有趣的是，同一株植物在不同的生长发育时期，它的叶片形状，也正好反映出各个生长发育时期的植株的外形。如青菜，从苗期到抽薹、开花结实期，它的植株外形有明显的变化，从莲座形变成宝塔形，而青菜各个时期的叶片，也逐渐由倒卵形变为心脏形。柳树也是如此。第一年割去枝条，次年在基底新生枝上的叶是狭倒披针形的，因这时叶是在全株的上部；而成年的柳树，叶则为披针形。
不仅如此，当许多植物工作者把植物的器官组织进行离体培养时，也发现了植物的全息现象。比如将百合的鳞片消毒后进行离体培养，鳞片基部较易诱导产生小鳞茎，即使把鳞片从上到下切成几段，同样发现小鳞茎的发生都是在每个切段基部首先产生，且每段鳞片上诱导产生小鳞茎的数量，也呈现由下至上递增的规律，这种诱导产生小鳞茎的特性与整株生芽的特性相一致，呈全息对应的关系。在植物组织培养过程中，以大蒜的蒜瓣及甜叶菊、花叶芋和彩叶草等多种植物叶片为材料，进行同样的试验，都能观察到这种全息现象。
植物全息的规律应用于农作物的生产实践已产生了令人吃惊的效果。如栽种马铃薯时，传统的习惯是以块茎上的芽眼挖下作“种子”。人们根据植物全息原理推测：马铃薯在全株的下部结块茎，对于全息对应的块茎来说，它的下部（远基端）芽眼结块茎的特性也一定较强。为了验证这一点，他们选择几个不同品种的马铃薯，分别取远基端芽眼切块与近基端芽眼切块进行栽种对比实验，果然不出所料，前种处理（远基端）均获得增产。
其实，人们在长期生产实践中所采取的一些措施也是符合植物全息律的，只不过未意识到罢了。如农民留玉米种时，总习惯把玉米棒中间或偏下的籽粒留下作种，而这种方法是符合生物全息律的。因为玉米棒是在植株的中部（或偏下）着生的，而作为植株对应全息的玉米棒，其中间（或偏下）着生的籽粒，在遗传势上也一定较强。
竹子开花后会枯死
大熊猫是我国古老的活化石，是我国特有的珍稀野生动物，被列入濒危物种，属于国家一级保护野生动物。它主要分布在我国四川、陕西、甘肃局部地区，以箭竹为主要食物。1983年5月以来，这些地区出现了大面积箭竹开花枯死现象，直接威胁着大熊猫的生存。灾情发生后，全国上下都行动起来，投入了抢救大熊猫的活动。
那么，为什么竹子开花就要枯死呢？我们知道，植物的生长要经过发芽、生根、生长、开花、结实，最后产生种子，这叫完成一个生活周期，有的植物在一年或不到一年的时间里完成了一个生活周期，植株随之死亡，这类植物属于一年生植物；有的植物要经过几年生长以后，才开始开花结实，但植株却能活多年，这类植物属于多年生植物。竹子虽能生活多年，但不像常见的多年生植物一样，在一生中可多次开花结实，而是只开花结实一次，结实后植株就死亡，因此属于多年生一次开花植物。
竹子要长到什么时候才开花呢？竹子开花一般是在气候反常、特别是干旱的年代。并且竹子由于地下茎纵横交错、互通养分，竹子常常是成片开花、成片死亡，这是竹子不同于其他植物的特殊的生理现象。因此，我们都不希望看到竹子开花，希望竹子永远是那么郁郁葱葱、青翠可爱。
竹子开花后死去是植物世界最奇异的现象之一。还有一些生命周期不止一年的植物，也会开花后死去。在寒冷的北极地区有一种叫顶冰花的植物，它生长在冰天雪地中，可以发芽、抽叶，但花朵却迟迟含苞而不放，直到天气稍稍转暖，花茎才挺出雪面，开出美丽的花朵，但是随着花开、花放，顶冰花地面部分的死期也就到了，留下的种子将重新开始生活。
植物的向地性
植物的根朝地而生，茎背地而长，这种生长现象叫做向地性。
例如，播入土壤中的任何种子，它们在土壤中的位置都是随意的，或平躺，或倒置，然而幼芽总是向上拱出地面，得到阳光和空气，而根则总是扎入土壤中吸收水分和养料。
如果我们取一株蚕豆幼苗，改变一下它原来的姿势，把它横着放。几小时后，奇迹发生了。它的茎由原来水平的位置变成向上弯曲，而根则向下弯曲。我们再仔细观察一下根和茎发生弯曲的部分原来都在生长最快尖端：根尖和茎尖部位，根尖以上的成熟区部位和茎尖以下的部位，并不怎么弯曲。这说明只有正在生长的部位才能产生这种弯曲运动，所以属于一种生长运动。这种运动反应是由于重力的作用而产生的，根向重力方向弯曲，叫正向地性；茎则背离重力方向而弯曲，具有负向地性。
向地性由于是重力而引起的，所以不在土壤中也可发生。早在大约200年前有一个叫奈特的英国人就设计了一个很有趣的实验证明了这一点。他把几盆幼小的植株固定在一个可绕纵轴旋转的轮子边缘，就像儿童坐转椅一样。然后用力使轮子水平地旋转起来，他发现由于旋转轮子产生的离心力加速度（同重力加速度一样），使茎朝向轮子的中轴，而根则背轴弯曲。由此得知，使植物根向下生、茎朝上长的真正原因并不是土壤，而是重力。因此，把向地性称为向重力性更为确切。
那么，植物在重力的作用下，为什么会发生不同方向的弯曲运动呢？通过实验知道，原来是根尖或茎尖中生长最快部分的细胞，由于生长速度产生了差异，生长快的一侧就会向生长慢的一侧弯曲。生长速度形成差异是两侧生长素在重力的刺激下发生了分布不均等的结果。
当把根横着放的时候，由于重力的作用，根尖靠下的一边生长素多，而根对生长素比茎叶都敏感，过多的生长素反而抑制了细胞的生长，造成下边生长慢，上边生长快，于是根朝下生长。
茎尖或胚芽鞘尖横放时，重力的刺激也会使尖端靠下边的生长素分布较多，生长较快，于是产生背离重力方向的向上弯曲。
茎朝上方和有阳光的方向（向光性）生长，使叶片面对天空和太阳，有利于接受和争夺阳光。根的向重力性使它向下方生长，有利于吸收水分和养料。这种运动是生长运动。一旦生长停止，运动也就结束。这种生长运动与刺激来源的方向有关，所以属于向性运动。
不同的植物利用向性运动调整生长姿态的情况不大相同，由此形成相差极大的各种株型。如像水杉这些树木的茎干负向地性明显，正向光性不明显，所以树干挺直。
奇特的植物分布
在地球上，植物的分布往往存在着一个奇怪的现象。许多植物虽然是同一个种，却往往分布在相距非常遥远的两个或两个以上的地方。这种现象曾经令植物学家百思不得其解。因为，用现在的环境条件是无法解释植物分布的这种奇特现象的。
鹅掌楸是种子植物木兰科鹅掌楸属的一种落叶大乔木，高达40余米，生长在我国长江流域及其以南地区的常绿或落叶阔叶林中。它的叶形非常奇特，好似我国清朝男子所穿的马褂，故又称为“马褂木”。初夏开花，两性花，带黄绿色，大而美丽，单生于枝上。每到秋天落叶时，叶色金黄，在微风中婆娑起舞，煞是好看。由于它的花、叶观赏价值高，因此，还是著名的风景庭园树种。鹅掌楸属植物全世界只有两种，鹅掌楸唯一的“兄弟”是分布在遥远的太平洋彼岸，北美东部的北美鹅掌楸。北美鹅掌楸生长在混交的阔叶林中，比美国东部其他阔叶乔木要高大。其直径常超过2米，高60米。叶片每侧有2～4裂，顶端平截或具宽缺刻，入秋时变成金黄色。花大，黄绿色，萼片3枚，鲜绿色，花瓣6枚，基部为橙色。由于其花似郁金香，因此北美鹅掌楸的英文名字为“Tuliptree”，意为“郁金香树”，观赏价值也很高。鹅掌楸和北美鹅掌楸为什么会分布在相距遥远的太平洋两岸呢？从现代生态条件的角度看，植物是没有这种巨大的迁移能力从北极地区分布到温带高山地区的。
对植物分布的这种奇怪现象的解释必须追溯地球的地质历史，要从古气候、古地理的角度来考察植物在地质历史时期的分布。一般而言，植物的分布是逐渐扩大自己的生存范围。因此，植物的分布通常是一个连续分布区。而一些生态幅不广的植物，当它们在扩大自己的分布范围时，遇到了像高山、沙漠、大海或河流等难以克服的自然障碍时，便停止扩大分布，形成了植物分布区的边界。但是在漫长的地质年代中，如果植物的连续分布区中发生了巨大的地质、地理变迁，产生了新的不可逾越的地理障碍时，这就使植物的连续分布区变为间断的分布区，从而导致了植物的间断分布。我们把像鹅掌楸等在北美东部和亚洲东部的分布模式称为东亚——北美间断分布，这些间断分布可以从地质历史的变迁来说明原因。植物的这些间断分布也为研究地质历史的变化提供了依据。
东亚——北美的间断分布最早是由美国植物学者阿瑟·格雷（AsaGray）于1846年提出的。他阐述了这两个植物区系的关系，以后又进行了更详细的研究，并指出在今日的白令海峡可能存在假定的陆桥。东亚和北美拥有155个共有属，其中17属两地各有一种。现在的研究表明，位于欧亚大陆和北美大陆之间的宽达84公里的白令海峡地区，在地质历史时期中曾数次成为陆地，使亚洲和北美两地的植物断断续续地保持着交流。到大冰期结束以后，北美和欧亚大陆的植物交流才彻底中断。
由于地质年代中白令陆桥的存在，使我们有理由相信，鹅掌楸属植物曾遍布亚洲和北美大陆。但为什么它们现在仅分布在东亚的南部和北美的东部呢？当第四纪大冰川由北向南横扫欧亚大陆和北美大陆的北部时，造成了大量植物的灭绝。一些植物在生存竞争中逐渐南迁，东亚的许多植物向南退守到中国长江以南的崇山峻岭中；而北美的一部分植物则退守到位于东部的地质历史古老、地形复杂、面积广大的阿巴拉契亚山地。阿巴拉契亚山脉是北美洲东部的巨大山系，呈北东——南西走向，自加拿大魁北克省，至于美国的阿拉巴马州，全长1900公里，平均海拔1500～2000米，森林茂密，气候类似于中国中部的湖北、四川和陕西南部等地。当大规模冰川横扫之时，一些植物纷纷“躲”进了阿巴拉契亚山脉这一“避难所”。当冰期结束时，除了阿巴拉契亚山脉，许多第三纪植物在其他地方已经渺无踪迹，因此就形成了奇特的东亚——北美洲际间断分布模式。鹅掌楸幸存了下来，而水杉、银杉和银杏等第三纪植物则没有这么好的运气，从此这些植物在北美大陆销声匿迹。
除了用第四纪冰期理论和陆桥学说来解释植物的间断分布外，20世纪60年代以来，板块构造理论的发展为进一步阐明地球上植物的洲际间断分布提供了依据。今天，北美洲和南美洲是相连在一起的。可是，它们的植物差别却非常大，过去很多植物学家对此也是非常疑惑，现在用板块构造理论来说明就不奇怪了。北美洲和南美洲的来源是不一样的，北美大陆曾是地球北部的劳亚古陆的一部分，因此，它和欧亚两洲的植物有较大的相似性。而南美大陆是从南方的冈瓦纳古陆中分离出来的，因此，尽管由于板块的移动而使南美大陆同北美大陆相连，但在植物区系上，南美洲更类似于相隔大洋千万里的澳洲和非洲。
植物的分布不仅要看今天的生态环境条件，还要考察地质时期的环境变迁。只有这样，才能更好地解释植物分布中的许多奇特的现象。同样，植物的分布也像一面自然历史的镜子，映照出地质历史的变迁。