Bestäubung der Luzerne
Alle Luzernearten sind Fremdbestäuber. Die Luzerneblüte, typisch für eine Hülsenfruchtpflanze, hat eine schmetterlingsförmige, fünfblättrige Krone: ein Boot aus zwei verwachsenen Blütenblättern, zwei Ruder und eine Fahne.
Je nach Art und Sorte hat die Blütenkrone eine violette, gelbe oder Übergangsfarbe. Eine Besonderheit der Blüte ist die Art der Öffnung bei der Bestäubung. Die federnde Säule im geschlossenen Boot befindet sich in einem gespannten Zustand. Vor dem Ausstoß zur Fahne wird sie durch hornartige Fortsätze auf den Blütenblättern – die Ruder an der Basis der Säule – gehalten.
Die Fortsätze passen dicht in Vertiefungen auf der Außenseite der Bootblütenblätter, auf der Innenseite sehen sie aus wie Höcker. Diese Höcker und die Fortsätze darin halten die Säule im Boot. Die bestäubende Biene schiebt beim Besuch der Blüte die Höcker auseinander, das Boot öffnet sich, die Säule schlägt mit Kraft gegen die Fahne und nimmt dabei Pollen vom Körper der Biene auf. Beim Aufprall wird die Oberfläche der Narbe verletzt, klebrig gemacht und der Pollen haftet daran.
Die Hauptbestäuber der Luzerne sind solitäre Wildbienen und Hummeln, die Honigbiene, durch Autotripping öffnen sich 1–2 %. Massen-Autotripping wird manchmal in Gebieten mit Bewässerungsfeldwirtschaft bei Lufttemperaturen über 38–40 °C und gutem Turgor der Blüten beobachtet.
Luzerne ist ein fakultativer Fremdbefruchter. Neben einer hohen Fertilität bei Fremdbefruchtung kommt auch Selbstbestäubung mit verminderter Fertilität vor. Der Grad der Fertilität variiert innerhalb der Art und sogar einzelner Populationen, was sowohl von genetischen Merkmalen, der Herkunft der Sorte als auch von den Befruchtungsbedingungen abhängt. Der Befruchtungstyp bei Luzerne weist viele Besonderheiten auf.
Von praktischem Interesse für die Züchtung sind die Eigenschaften der Selbstinkompatibilität, Selbstfertilität und männlichen Sterilität. Selbstinkompatibilität ist der vorherrschende Befruchtungstyp, Selbstfertilität und männliche Sterilität treten bei einzelnen Exemplaren auf und nicht in jeder Population.
Die Blüte des Pflanzenbestandes dauert unter günstigen Bedingungen etwa 20–30 Tage, mit Schwankungen je nach Feuchtigkeitsgehalt und Verfügbarkeit von Bestäubern. Jede Traube blüht im Durchschnitt 10 Tage. Täglich öffnen sich etwa 5 Blüten, die Befruchtungsfähigkeit bleibt drei bis fünf Tage erhalten. Die Pollenschläuche erreichen den Fruchtknoten 7–9 Stunden nach der Bestäubung. Nach 5 Tagen bildet sich die erste Windung der Hülse.
Die Samenreife dauert manchmal bis zu einem Monat. Im Fruchtknoten der Luzerne befinden sich 10–12 Samenanlagen. Bei den im oberen Teil des Fruchtknotens gelegenen ist die Fertilität höher als an der Basis, in der Hülse bilden sich etwa 5–7 Samen, deren Anzahl durch die Wetterbedingungen und die Verfügbarkeit von Bestäubern bestimmt wird.
Die Samen der Luzerne haben bei der blauen und veränderlichen Luzerne eine nierenförmige Form, bei der sichelförmigen und den meisten anderen Alfalfa-Sorten sind die Samen kleiner und runder. Die Farbe der Samen ist gelb, manchmal mit einem bräunlichen Farbton.