在人工除草时代,人们对杂草的关注主要在于是否容易人工防除。对落粒性的关注和研究很大程度上局限在作物的驯化过程。小麦、水稻、油菜、大豆等主要作物的野生资源均不同程度地存在着落粒的习性。由于落粒会极大影响可收获种子的数量,落粒性是作物驯化过程中被剔除的主要对象之一。落粒性成为区别栽培作物和杂草的标志性状。进入化学除草剂时代之后,杂草学成为一门独立学科,才开始将杂草的落粒性纳入杂草的危害、成灾机制之中。
果实开裂会引起落粒,例如酢浆草的角果在成熟脱水过程中,在种壳中逐渐积聚开裂的弹性势能,当势能达到一定水平后就迅速开裂,将其中的种子弹射出去。机械触碰荚果也会触发种子落粒。这种现象在油菜、大豆上也很常见,俗称“爆荚”或“裂荚”。
果实脱落也会引起落粒,如节节麦等杂草的种子被颖壳紧紧包住,但是节节麦穗子的节间在成熟时很容易断裂,故而得名。中国科学家曾在西藏发现了一种类似节节麦的穗轴容易断裂的栽培小麦变种,具有明显的落粒习性。此外“杂草稻”也是由于其整个果实(“颖果”)从穗轴上脱落而形成的落粒性。
落粒性的遗传机制主要在拟南芥、杂草稻、大豆等植物上的研究比较深入。相关结果表明,落粒性是涉及了多个基因的复杂网络。普通杂草的落粒性很可能也是由多基因控制的性状。
杂草有无受到干旱、炎热等非生物逆境或病害、虫害等生物逆境的影响,都有可能影响落粒发生的早晚和进程。以大豆为例,快速失水或能降低裂荚的发生。
研究杂草的落粒性对于了解杂草种子传播机制至关重要。根据杂草的落粒性特点,可以针对性地在落粒之前对其进行清除,降低杂草种子回归土壤的数量,以降低下茬该杂草的发生密度。研究作物近缘杂草的落粒性对于揭示作物驯化过程具有指导育种的重要意义。例如,利用落粒性的分子标记,可以帮助育种家揭示哪些育种材料是抗落粒材料,哪些是容易落粒材料,从而帮助育种家培育抗落粒品种。
不同植物可能存在不同的落粒机制,很多基因参与了落粒的过程,因此阐明落粒机制任重而道远。