Apomixis ist ein Begriff, der häufig bei Blütenpflanzen verwendet wird, um anzuzeigen, dass sie sich durch Samen ungeschlechtlich vermehrt haben. Die Pflanzen, die aus diesen Samen wachsen, sind mit der Mutterpflanze identisch. Dies ist von großem Nutzen für die Saatgutproduktion und Pflanzenzüchtung. Über 400 Pflanzenarten produzieren apomiktische Samen, darunter Löwenzahn und Brombeere.
Die fakultative Apomixis bezeichnet die Situation, in der Apomixis zeitweise auftritt, aber dennoch eine sexuelle Fortpflanzung stattfinden kann. Dies kann evolutionär sehr vorteilhaft sein. Zum Beispiel produziert Kentucky Bluegrass regelmäßig neue Sorten durch sexuelle Fortpflanzung. Die besten von ihnen werden durch Apomixis vermehrt, und die Pflanze hat viele Stämme, die an lokalisierte Regionen gut angepasst sind.
Arktische Pflanzen profitieren stark von der apomiktischen Vermehrung. Die extremen Bedingungen dort erschweren die Bestäubung durch Insekten, sodass es schwierig ist, genetisches Material von Pflanze zu Pflanze zu übertragen. Angesichts der schwierigen Bedingungen könnten die Pflanzen von einigen stärker spezialisierten Stämmen profitieren als von den sich ständig weiterentwickelnden Populationen, die bei der sexuellen Fortpflanzung auftreten würden.
Es besteht ein großes Interesse daran zu lernen, wie man apomiktische Pflanzen aus landwirtschaftlichen Gründen genetisch manipuliert. Dabei gibt es jedoch technische Schwierigkeiten. Pflanzen, die apomiktisch sind, weisen häufig Polyploidie auf, das heißt, sie haben mehr als zwei Kopien ihrer Chromosomen. Dies kann den Gentransfer erschweren.
Ein Vorteil der Verwendung von apomiktischem Saatgut wäre, dass Kleinbauern ihr eigenes Saatgut von Elite-Sorten produzieren könnten. Viruserkrankungen können sich durch vegetativ vermehrte Pflanzen ausbreiten, was durch Klonen mit Saatkulturen minimiert werden könnte. Man könnte sich auch lokal angepasste Sorten zunutze machen, die gegen extreme Klimabedingungen oder Krankheitserreger resistent sind.
Es gibt zwei Hauptformen von Apomixis. Die erste betrifft den Gametophyten, die reproduktive haploide mehrzellige Struktur der Pflanze. Haploid bedeutet, dass es nur einen Chromosomensatz enthält. Der Gametophyt produziert Gameten – reife Fortpflanzungszellen, die sich normalerweise mit anderen des anderen Geschlechts vereinigen würden, um sich sexuell fortzupflanzen. Bei der gametophytischen Apomixis hingegen entsteht aus einer unbefruchteten Eizelle ein Embryo. Dies ist vergleichbar mit der Parthenogenese bei Tieren, die sich bei Frauen ohne Geschlecht fortpflanzt.
Die zweite Form ist als sporophytische Apomixis bekannt. In diesem Fall werden die Embryonen wie Knospen direkt aus dem Hautgewebe gebildet. Dies ist ein Teil des inneren Gewebes der Eizelle, der Struktur, die den Embryosack hält. Der Embryosack setzt seine Entwicklung fort, während der sporophytische Embryo fortschreitet, um apomiktische Samen zu bilden. Dieser Vorgang wird auch als Adventivembryonen bezeichnet. Außer bei Zitruspflanzen ist die sporophytische Apomixis ein seltener Prozess bei höheren Pflanzen.