1.西番莲柱头结构和受精过程
西番莲柱头呈干性，表层由绒毛组织构成，该组织为复列式多细胞，细胞壁及细胞间隔厚，其基座下方有漏斗状的引导组织。花粉与柱头交感反应时，绒毛组织担任认定作用。自交亲和品种，当花粉着落于柱头，半小时后即可发芽长出花粉管，顺利穿过绒毛组织中心之间细胞间隙，1小时后花粉管进入引导组织，18小时后子房内胚珠受精率可达80％。自交不亲和品种，用人工白花授粉，花粉着落柱头上半小时便发芽，发芽率极高，但花粉管顶端膨大，生长缓慢，出现细胞质隔室，此时花粉管位于绒毛组织中心；授粉后24小时，花粉管滞留在绒毛中腔2／3处，无法进入引导组织，更不能进入子房与胚珠受精。但如果生产和育种的需要，可以将柱头表层的绒毛组织切除，使花粉能顺利进入引导组织完成受精过程。
2.人工辅助授粉必要性和过程
由于西番莲自然授粉是靠蜜蜂、其他昆虫或外力作用进行的，故坐果率偏低。自交亲和的西番莲品种，自然授粉坐果率约29.6％，人工辅助授粉可达90.6％。自交不亲和的品种，柱头与花药不容易接触，需要大型昆虫传粉，自然稔实率在10％以下，而人工异花授粉坐果率约为80％。因此，自交亲和或不亲和的西番莲，人工辅助授粉可以大大地提高产量。人工授粉需选晴朗天气进行，不宜阴雨天开展此工作。自交亲和品种采集何种花粉都可以；自交不亲和品种，只能采集同种异株的花粉，不能采集白花、同株异花以及同株繁殖的无性苗植株花粉。
西番莲花在夜间或清晨开始开放，早上7时处于半开状态，到上午10时则已全开，但这时花药尚未释放花粉，约到下午1时才散发出花粉，此时采集花粉。授粉必须在花完全展开至当天下午4时之前进行。在此之前或之后，柱头接受花粉的能力低。花粉在干燥条件下，从花药散出来至第二天仍保持活力，随后生活力迅速下降；花粉若被雨水冲刷20秒后就失去活力。在干热(最高温度为36.1℃)条件下给西番莲授粉，几乎不能坐果。人工授粉可提高坐果率，从而提高产量，还可以增加单果重、种子数、出汁率和果汁含糖量。
