全 文 ：2005年第 2期 漳州师范学院学报(自然科学版) No. 2. 2005年
（总第 48期） Journal of Zhangzhou Teachers College（Nat. Sci.） General No. 48
文章编号: 1008-7826（2005）02-0098-04
五唇兰双胚囊的观察
伍成厚 1, 2 , 叶 秀 2 , 梁承邺 2
(1.漳州师范学院生物科学与技术系, 福建 漳州 363000; 2.中国科学院华南植物研究所, 广东 广州 510650)
摘要：应用石蜡切片法对五唇兰(Doritis pulcherrima Lindl.)的胚囊发育过程进行了观察，结果表明：五唇
兰的胚囊发育类型为双孢子葱型，胚珠通常含单胚囊，也形成约 1%的双胚囊. 双胚囊胚珠和正常发育的胚珠
一样呈倒生型、具薄珠心、两层珠被，但胚珠横轴与纵轴的比值是正常胚珠的 1.3-2倍，同一胚珠内的两个胚
囊发育不一定同步.
关键词：五唇兰；双胚囊；胚胎学
中图分类号： Q944.46 文献标识码： A

在被子植物的有性生殖过程中胚囊发育是一个重要的环节，因此一直是被子植物胚胎学研究的重要
内容. 被子植物的胚囊发育虽然有多种类型，但通常为单胚囊，同一胚珠内多个胎囊发育的现象极少[1]，
在兰科植物胚胎学的研究文献中亦很少有双胚囊的报道[2-4].
五唇兰（Doritis pulcherrima Lindl.）隶属于兰科五唇兰属植物，是一种产于我国海南和一些东南亚
地区的野生兰花，其花型和株型都相当好，很有开发应用的前景. 五唇兰的胚囊发育前人已经进行过研
究[5,6]，但未报道有双胚囊的形成. 作者在观察五唇兰胚囊发育的过程中发现有双胚囊，现将结果报道如
下，为人们深入认识被子植物雌配子体的发生机制提供参考资料.
1 材料与方法
1.1 材料
试验材料是产于我国海南的野生五唇兰，植株从野外采回后种植在中国科学院华南植物研究所温室.
在开花期间进行人工授粉. 每个花葶授基部的 2朵花，并剪除花葶的其余部分.
1.2 石蜡切片
授粉后 25-45d，每 2d取发育正常的子房用 FAA进行固定，爱氏苏木精整体染色，常规石蜡切片法
制片,切片厚度 8μm，加拿大中性树胶封片，在 Nikon光学显微镜下观察并摄影.
1.3 测量胚珠大小
在显微镜下，采用测微尺测量胚珠的横轴和纵轴长度，胚囊正常发育的胚珠和双胚囊胚珠的每个发
育时期各测量 10个，取其平均值，分别计算胚珠横轴与纵轴的比值.
2 观察结果
2.1 五唇兰正常的胚囊发育

收稿日期：2004－06－23
基金项目：广东省重大科技专项(2003A2010401) ; 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.
DOI:10.16007/j.cnki.issn2095-7122.2005.02.023
第 2期 伍成厚，叶 秀，梁承邺：五唇兰双胚囊的观察 99

五唇兰的子房由三心皮组成，侧膜胎座. 授粉后子房才开始膨大、发育. 最初胎座形成许多指状突
起，并不断伸长分支，各小分支的末端由一层表皮细胞包围着几个细胞组成. 通常，指状分支末端的一
个细胞体积增大分化为孢原细胞. 授粉后约 30天，孢原直接发育为大孢子母细胞. 大孢子母细胞减数分
裂Ⅰ形成两个大小相近的二分体细胞. 随后，二分体珠孔端的一个细胞退化，合点端的一个细胞体积增
大成为功能大孢子. 减数分裂Ⅱ后功能大孢子形成两个单倍体的大孢子核，二核分别移向两极，核之间
不形成细胞壁，而是以一个大液泡相隔，即二核胚囊. 二核连续进行两次有丝分裂形成四核、八核胚囊，
成熟胚囊七细胞八核. 胚囊的发育类型属双孢子葱型.
2.2 五唇兰双胚囊的发育
五唇兰指状分支的末端约 1%分化出 2 个大孢子母细胞，从而形成双胚囊. 同一胚珠内的这 2 个大
孢子母细胞并排在一起，细胞体积迅速增大并伸长，细胞核大而明显，细胞质变得很浓(图版Ⅰ：1)，与
周围的珠被细胞区别明显. 同一胚珠内的这 2个大孢子母细胞均可进行减数分裂形成并列的 2个二核胚
囊(图版Ⅰ：2)，这 2个二核胚囊的两端各有一个子核，中央都有大液泡，而两个胚囊之间有薄薄的细胞
壁将两个胚囊隔开.
在双胚囊大孢子母细胞分化过程中，内、外珠被向上生长，由内珠被包住珠心，在顶端形成珠孔；
珠柄倒转，形成倒生胚珠. 珠心细胞直接由孢原细胞外边的单层表皮细胞发育而成，随着大孢子母细胞
体积的增大，珠心细胞逐渐解体从而形成增厚的胚囊壁.
双胚囊也可以进一步发育为 4核、8核胚囊(图版Ⅰ：3). 双胚囊两个大孢子母细胞的发育部分同步(图
版Ⅰ：2)，部分不同步 (图版Ⅰ：3，4). 从双胚囊胚珠的横切面可以清楚地看到，其中一个大孢子母细
胞已经进入减数分裂中期，染色体整齐地排在细胞的赤道面上；而另一个大孢子母细胞尚未进入分裂状
态(图版Ⅰ：4).
2.3 双胚囊胚珠与正常胚珠的比较
双胚囊胚珠由于分化出多一个胚囊，胚珠横轴增长，整个胚珠明显比正常的胚珠宽. 但胚囊纵轴的
长度变化不大，从而使双胚囊胚珠横轴与纵轴的比值比正常胚珠大 1.3-2 倍. 正常发育的单胚囊胚珠，
胚珠横轴与纵轴的比值在大孢子母细胞时期是 0.72、二分体时期为 0.68、二核胚囊时期为 0.55、成熟胚
囊期为 0.52. 而双胚囊胚珠在大孢子母细胞时期为 0.9、二核胚囊时期为 1.12 、成熟胚囊时期为 1.0.
3 讨论
Yasugi[5]报道五唇兰胚囊发育为单孢子蓼型，唐源江等[6]报道的五唇兰的胚囊发育类型是双孢子葱型.
蓼型胚囊的发育特点是：大孢子母细胞连续二次减数分裂形成四分体，随后珠孔端的三个大孢子退化，
合点端一个大孢子体积增大发育为功能大孢子；功能大孢子再连续三次有丝分裂从而形成八核胚囊，成
熟胚囊包含一个卵细胞、两个助细胞、三个反足细胞和一个具两个极核的中央细胞. 双孢子葱型胚囊发
育特点是：大孢子母细胞减数分裂的第一次分裂形成两个二分体细胞，随后珠孔端的一个二分体细胞退
化，合点端的一个二分体细胞体积增大发育成功能大孢子，功能大孢子进行减数分裂的第二次分裂后不
形成壁，所形成的两个大孢子核共同参加胚囊的形成，每个大孢子核进行二次有丝分裂从而形成八核胚
囊，成熟胚囊的结构与蓼型相似[1]. Yasugi[5]虽然报道五唇兰胚囊发育为单孢子蓼型，但在其文献中胚囊
发育过程仅有二分体和成熟胚囊的照片，未见其他发育时期. 在本试验中，五唇兰的胚囊发育类型为双
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孢子葱型，与唐源江等[6]的报道基本一致, 而与 Yasugi [5]的试验结果不同.
关于双胚囊的来源有不同的报道[3,4]. Pace[3]认为草粉兰(Calopogon)的胚珠分化过程中指状分枝末端
表皮下的一个细胞先垂周分裂成两个细胞，这两个细胞再一并发育为双胚囊. 而 Abe[4]报道白及(Bletilla
striata)的双胚囊是由指状分枝末端的两个细胞分化而来，在两个胚囊之间有珠心细胞相隔，而双胚囊具
共同的珠被. 在本试验中，双胚囊胚珠有的两个胚囊之间没有珠心细胞(图版Ⅰ：1,2,3)，而有的两个胚
囊之间有珠心细胞存在(图版Ⅰ：4). 因此，五唇兰双胚囊的来源可能有两个发育途径，进一步研究这些
双胚囊的发生和发育，有助于对被子植物胚囊发育机理的认识.
参考文献:
[1] 胡适宜. 被子植物胚胎学[M], 北京:高等教育出版社. 1982: 67-211.
[2] Arditti J, Pridgeon A M. Orchid biology: Reviews and Perspectives,Ⅶ[M]. London: Kluwer Academic Publishers.
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[3] Pace L. The gametophytes of Calopogon[J]. Bot Gaz, 1909,48:126-137.
[4] Abe K. Contributions to the embryology of the family Orchidaceae.Ⅳ. Development of the embryo sac in Bletilla striata[J] .
Sci
Rep Tohoku Univ Ser Ⅳ(Biol), 1971,35:213-218.
[5] Yasugi S. Ovule and embryo development in Doritis pulcherrima (Orchidaceae)[J]. Amer J Bot, 1983,70 (4):556-560.
[6] 唐源江,叶秀粦,陈泽濂. 五唇兰雌配子体发育和胚胎发生的研究[J].热带亚热带植物学报,1998,6(4): 289-292.

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图版说明
珠孔端朝下.
图版Ⅰ: 1.大孢子母细胞时期(M)的双胚囊,示具共同的内、外珠被, ×550; 2.二核时期的双胚囊(ES), ×550; 3.双胚囊
(ES),示左边的胚囊为 4-核时期(在本切面仅合点端 2 个核),右边胚囊已经成熟(本切面仅珠孔端), ×550; 4.双胚囊胚珠的
横切面, (↑)示减数分裂中期, （ ）示分裂间期,×550.
Explanation of plate
The micropylar ends downward in all figures.
PlateⅠ: 1.Twin embryo sacs at megaspore mother cell (M) stage with common outer and inner integuments,×550; 2.Twin
embryo sacs (ES) at two-nucleate stage, ×550; 3.Twin embryo sac (ES), showing the left one at 4-nucleate stage (only
two nuclei at the chalazal end are seen on this section) and the right one is matured (only the micropylar end on this section );
4.Transverse section of ovule containing twin embryo sacs, (↑) showing the meiotic metaphase and （ ）showing the
meiotic interphase respectively, ×550.
Observation on the Twin Embryo Sacs of Doritis pulcherrima
WU Cheng-hou1, 2 , YE Xiu-lin2 , LIANG Cheng-ye2
(1.Department of Biological Sciences and Technology, Zhangzhou Normal College, Zhangzhou 363000,China; 2. South China
Institute of Botany, the Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510650, China)
Abstract: The development of embryo sac in Doritis pulcherrima (Orchidaceae) was observed by wax slice methods. The results
show that the developmental pattern of Doritis pulcherrima embryo sac belongs to Allium type, one of the bisporic modes.
Although single embryo sac develops in an ovule usually, there occur 1 percent ovules that have twin embryo sacs. The ovules
both contain single or twin embryo sacs are anatropous, tenuinucellate and bitegmic, but the rate of width (X-AXIS) versus length
(Y-AXIS) of twin embryo sacs type is as 1.3-2.0 folds as the single type and the developments of the twin embryo sacs in the
same ovule are not certainly synchronous.
Key words: Doritis pulcherrima Lindl.; twin embryo sacs; embryologys