全 文 ： 收稿日期：2004-04-12
基金项目：广东省重大科技专项(2003A2010401)、广东省科技计划项目(2002A2040801)和福建省青年科技人才创新项目资金(2004J052)资助
作者简介：伍成厚(1968-)，男，湖南邵阳人，讲师，博士，从事园林植物遗传育种与生物技术研究。

五唇兰珠被细胞的超微结构观察
伍成厚1,2, 李冬妹1, 梁承邺1, 叶秀粦1
(1.中国科学院 华南植物研究所, 广东 广州 510650; 2.漳州师范学院 生物系, 福建 漳州 363000)

摘 要：应用透射电镜对五唇兰(Doritis pulcherrima)珠被细胞进行超微结构观察。结果表明，授粉 38d后，五
唇兰外珠被细胞尚保持完好，而内珠被细胞开始退化；线粒体内嵴减少或消失，内质网上的核糖体数量减少，
液泡增加，在新形成的液泡内含有膜状结构和模糊的细胞器，但核膜完整，与细胞程序死亡的部分特征相似。
关键词：五唇兰；珠被细胞；超微结构；细胞程序死亡
中图分类号：Q944.45 文献标识码：A 文章编号：1009-7791(2004)03-0004-03
Ultrastructural Observation on Integument Cells of Doritis pulcherrima
WU Cheng-hou1,2, LI Dong-mei1, LIANG Cheng-ye1, YE Xiu-lin1
(1.South China Institute of Botany, the Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510650, Guangdong China; 2.Department of
Biology, Zhangzhou Normal College, Zhangzhou 363000, Fujian China)

Abstract：The ultrastructure of integument cells of Doritis pulcherrima ovules was studied. The
outer integument cells of Doritis pulcherrima are keeping well after 38 days of pollination. But the
inner integument cells begin degeneration that the chromatin of nucleus condense, the cristae of
mitochondria reduce or even lost, the amount of ribosome on endoplasmic reticulum decrease, and
the number of vacuoles in which obtained membrane and something like degenerated organelle
structures increase, but the karyotheca keep integrated. The degeneration of the inner integument
cells is similar to the programmed cell death.
Key words: Doriti pulcherrima; integument cell; ultrastructure; programmed cell death

五唇兰（Doritis pulcherrima）隶属于兰科五唇兰属植物，是一种产于我国海南和东南亚一些地区
的野生兰花，其花型和株型均佳，颇具开发应用前景。前人已经观察过五唇兰的胚囊发育[1,2]，并对其
花呈蓝色突变体的生化基础进行了研究[3]。
在五唇兰未受精胚珠的离体培养过程中，用光学显微镜观察到，珠被细胞的好坏决定胚囊的发育
程度：珠被细胞保持完好，则在胚珠离体培养过程中大孢子母细胞能够发育至成熟胚囊；如果珠被细
胞退化，则胚囊的发育也随即停止，并解体退化[4]。本文进一步从超微结构对五唇兰的珠被细胞进行
观察，并与细胞程序死亡的特征进行了比较。
1 材料与方法
1.1 材料
试验材料为产于我国海南省的野生五唇兰，植株从野外采回后种植于中国科学院华南植物研究所
的温室内。
1.2 方法
在开花期间进行人工授粉，每个花葶只授基部的 2朵花，并剪除花葶的其余部分。授粉后 38d采

2004,33(3):4-6.
Subtropical Plant Science
第 3期 伍成厚,等：五唇兰珠被细胞的超微结构观察 ﹒5﹒
样，取子房中部的胚珠（带少量的胎座组织、体积约 0.5mm3），用 2%戊二醛（0.1mol/L磷酸缓冲液，
pH6.8）于室温下抽气固定 4h。磷酸缓冲液冲洗后，用 1%锇酸 4℃再固定 12h。梯度酒精脱水，环氧
丙烷过渡后，包埋在 Epon-812中。用钻石刀做超薄切片（厚度 80nm），铜网收集，醋酸双氧铀和柠檬
酸铅双染，JEM-1010透射电镜观察并照相。
2 观察结果
2.1 五唇兰外珠被细胞的超微结构
授粉 38d，五唇兰胚珠的外珠被细胞具有一个巨大的液泡，此液泡体积约占细胞体积的一半。细胞
核位于胚囊珠孔一端，核膜完整，核仁较小，染色质均匀分散在细胞核内。细胞质稠密，贴近细胞壁
分布(图版Ⅰ-1)。多数线粒体内嵴保持完好，少数线粒体的内嵴减少或消失 (图版Ⅰ-2)。粗面内质网上
具有大量的核糖体(图版Ⅰ-3)。
2.2 五唇兰内珠被细胞的超微结构
内珠被细胞也具有一个巨大的液泡，但在细胞另一端还有一个较小的液泡，在这个较小的液泡内
有膜状结构和结构模糊的物质。细胞核较大，位于胚囊珠孔方向，核膜完整，核仁较大，染色质开始
凝集，而与核基质区别明显。细胞质较稠密，大部分在细胞核一端，极少量贴近细胞壁分布(图版Ⅰ-4)。
线粒体的内嵴全部或部分消失(图版Ⅰ-5)。粗面内质网附生的核糖体数量减少 (图版Ⅰ-6)。
3 讨 论
授粉后 38d，五唇兰的内珠被细胞在超微结构上与外珠被细胞已呈现出较大的差异，如细胞形成了
新的液泡，而且在液泡内含有膜状结构和结构模糊的物质(图版Ⅰ-4)。液泡是植物细胞所特有的细胞器，
通常认为它含有多种水解酶并兼有溶酶体的作用。五唇兰内珠被细胞液泡内的这些碎片物质和膜状结
构显然是液泡消化细胞器后留下的残迹。在银杏(Ginkgo biloba)大孢子[5]和五唇兰珠心细胞[6]的程序死
亡过程中，也发现液泡的类似变化。同时观察到，内珠被细胞核的染色质开始凝集，线粒体的内嵴全
部或部分消失(图版Ⅰ-5)，粗面内质网附生的核糖体数量减少 (图版Ⅰ-6)。这些变化与细胞程序死亡的
部分特征相似[5-10]，表明五唇兰授粉后 38d内珠被细胞已经进入程序死亡过程。但外珠被细胞不具有细
胞程序死亡的这些特征，也就是说外珠被细胞此时尚在发挥正常的功能。
细胞程序死亡又称细胞凋亡(apoptosis)，是一种主动的、由基因决定的细胞自我破坏的过程，具有
积极的生理意义。植物细胞程序死亡普遍存在于植物器官和个体生长发育过程中，从而形成有利于植
物自身发展的结构[10]。兰科植物雌配子体的发育与一般被子植物不同，绝大多数种需要授粉的刺激，
在形成胚珠原基后，雌配子体才开始发育[11]。五唇兰是在授粉后 25d 胚珠原基开始发育，30d 开始分
化内珠被，随后开始分化外珠被，授粉后 45d 胚囊发育成熟[1]。这一发育过程也有需要更长的时间的
报道[2]。在随后胚的发育过程中，光学显微镜下观察到五唇兰内珠被细胞被吸收，而外珠被细胞发育
成种皮[1]，在兜兰[12]和墨兰[13]等兰科植物中也有类似报道。而本试验的结果却表明，在授粉后 38d，也
就是五唇兰的雌配子体发育尚未完成之前，内珠被细胞就开始退化，而不是等到受精之后。在五唇兰
未受精胚的离体培养过程中发现，珠被细胞的完好程度决定了胚囊可能发育的程度[4]，但在胚珠离体
培养时首先退化的是外珠被，与体内珠被细胞的退化方式相反。由此可以断定，内、外珠被细胞在胚
囊发育过程中承担了不同的使命，值得进一步研究。
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第 33卷 ﹒6﹒
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图版Ⅰ 五唇兰珠被细胞的超微结构
图版说明：1.外珠被细胞,×5 000; 2.外珠被细胞的线粒体,×50 000; 3.外珠被细胞的内质网,×100 000; 4.内珠被细胞,×6 000;
5.内珠被细胞的线粒体,×40 000; 6.内珠被细胞的内质网,×100 000；ER.内质网; M.线粒体; N.细胞核; V.液泡