全 文 ：月见草大孢子发生与雌配子体发育研究
徐永清1，李凤兰2，胡宝忠2 (1．东北农业大学成栋学院，黑龙江哈尔滨 150030;2．东北农业大学生命学院，黑龙江哈尔滨 150030)
摘要 ［目的］研究月见草大孢子发生与雌配子体发育的规律。［方法］利用传统石蜡切片法对月见草大孢子发生及雌配子体发育进行
了研究。［结果］雌蕊由四心皮组成，中轴胎座。胚珠倒生，体积小、数量多，双珠被、厚珠心。珠心内侧一细胞发育为初生造孢细胞，初
生造孢细胞经过减数分裂形成线形排列的大孢子四分体，合点端 3个大孢子退化，珠孔端的一个作为功能大孢子发育成为单核胚囊，经
2次连续的有丝分裂形成四核的胚囊。［结论］月见草胚囊发育属于待宵草型。
关键词 月见草;大孢子发生;雌配子体发育
中图分类号 S132 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2011)19 －11383 －03
Megasporogenesis and Female Gamete Development in Oenothera biennis L．
XU Yong-qing et al (Chengdong College，Northeast Agricultural University，Harbin，Heilongjiang 150030)
Abstract ［Objective］The characteristics of the megasporogenesis and the female gametophyte in Oenothera biennis L． were studied． ［Meth-
od］Traditional paraffin-sectioning method was used to study on the development of megasporogenesis and female gametophyte of O． biennis．
［Result］The pistil had four carpels，and its axial placenta． There were a lot of anatropous ovules in every ovary，and the ovuleis was bitegmic
and crassinucellar． A cell inside nucellus directly developed into the archesporial cells，then they formed megaspore tetrad by reduction divi-
sion． Three megaspores at chalazal degenerated，and a megaspore at pearl hole develops monoembryo sac． After two successive mitotic，it
formed four nuclear embryo sacs． ［Conclusion］The development of embryo sacs belonged to oenothera type in O． biennis．
Key words Oenothera biennis L．;Megasporogensis;Male gamete development
基金项目 东北农业大学科学研究基金项目。
作者简介 徐永清(1977 －) ，女，黑龙江鹤岗人，讲师，博士，从事植物
生殖生物学与分子生物学研究，E-mail:yuti8227 @ yahoo．
com． cn。
收稿日期 2011-03-30
月见草(Oenothera biennis L．)属柳叶菜科，原产美洲，
1726年被引入欧洲。1737 和 1821年分别引入了 O． fruticosa
和 O． acaulis。因其为闭花授粉植物，自交作用带来的基因
型的同质化和生长势的降低以及染色体易位突变、合子纯合
致死、配子致死或丧失竞争能力都影响后代的数量。因此，
从进化的角度看，月见草是十分不利的种［1］。然而，月见草
属植物的繁殖效率极高，适应性较强，耐贫瘠，一般经引种后
即逸生为野生种，在引种地种群扩散速度十分迅速，成为入
侵植物［2］。为此，笔者对月见草大孢子发生与雌配子体发育
规律进行了研究，以期为月见草的遗传变异及繁殖生物学规
律研究提供理论依据。
1 材料与方法
1． 1 材料 月见草(Oenothera biennis L．)于2010年7月采自黑
龙江省尚志市帽儿山地区，经东北农业大学桂明珠教授鉴定。
1． 2 方法 分期对试验材料(花及花芽)进行固定。固定
液为 FAA［50%乙醇 90 ml，冰醋酸 5 ml，福尔马林(38%甲
醛)5 ml］，石蜡包埋，苏木精整染，切片观察。Olympus BH-2
型光学显微镜下观察、照相。扫描电镜样品制备方法为戊二
醛固定样品，经磷酸缓冲液 (pH 6． 8)冲洗，乙醇逐级脱水，
乙酸异戊脂置换干燥后将样品观察面向上粘贴在扫描电子
显微镜样品台上，用 IB-5(Giko)型离子溅射镀膜仪在样品表
面镀上一层 1 500 nm厚的铂膜。将处理好的样品放入样品
盒中待检。
2 结果与分析
2． 1 雌蕊的发育 月见草花芽分化始于抽茎 40 d左右，雌
蕊原基的形成是继花原基、萼片原基、花瓣原基、雄蕊原基形
成后开始的(图 1A、B)。发育早期雌蕊柱头表面是单层引长
的乳突状细胞，其下为排列松散的薄壁细胞(图 1C)。柱头
四裂闭合生长。随着花发育，柱头表层细胞逐渐发育为类腺
细胞即细胞前端膨大成球形，经过扫描电镜观察发现柱头表
面分泌大量粘液，可粘附大量花粉(图 1D、E)。月见草花柱
为闭合型，花柱的中央具有引导组织，引导组织细胞呈狭长
的梭形，排列稀疏，胞间隙较大，细胞核较大，细胞器丰富。
花柱外表皮与中央轴有空隙，可见空隙中相对生长的表皮
毛。分布于花柱薄壁细胞组织中的维管束细胞特征明显。
月见草花柱在开花前伸长，速度极快。月见草的子房由四心
皮组成，为下位子房，胚珠着生在由四心皮边缘合生而成的
中轴胎座上，胎座长大后将成熟子房分隔成四室，与花柱连
接的一端却无分隔，可能与受精时花粉管可通过花柱均等地
进入 4个子房室有关。种子成熟过程中，子房壁细胞纤维木
质化，并于成熟时沿心皮相接处开裂。果实为蒴果。
2． 2 大孢子发生 观察发现，在子房的中轴胎座上紧密着
生着数量众多的胚珠，据测定每个成熟子房内胚珠数量可达
100个以上，月见草的孢原细胞是子房室胎座的表皮下的 5
～6个薄壁细胞，它们分裂十分活跃，在经过数次垂周分裂和
平周分裂后，产生微凸，之后又进行数次平周分裂，突起成为
指状，形成胚珠原基(图 1F、G)。突起基部表皮下方细胞进
行平周分裂，形成环状突起，内珠被开始发生。外珠被的发
生与内表皮的发生时间间隔很短，方式一致。珠被发育迅
速，在大孢子母细胞减数分裂前期时，已将珠心完全包围，于
胚珠顶端愈合。随着珠被的形成，胚珠组织开始发生扭曲，
最终形成了倒生的胚珠(图 1H)。胚囊发育成熟后，内珠被
细胞壁开始加厚，最终成为 4 ～ 6层高度栓化的细胞，而外珠
被则无明显栓化。在珠被发育的同时，在珠孔端表皮下 2 ～ 3
层薄壁细胞内的一个细胞增大体积，发育成初生造孢细胞，
这个细胞体积大，细胞质浓厚，具有显著的细胞核，从而区别
于珠心的其他细胞(图 2A)。初生造孢细胞不经分裂直接发
育成为大孢子母细胞。大孢子母细胞的细胞呈椭圆形，核与
核仁明显，细胞质浓厚无液泡。可见月见草胚珠属双珠被，
厚珠心型。
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2011，39(19):11383 － 11385 责任编辑 乔利利 责任校对 况玲玲
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2011.19.153
注:A．雌蕊原基，×400;B．柱头愈合，×250;C．成熟柱头，×400;D．湿柱头，×700;E．授粉，×200;F．孢原细胞，× 400;G．胚珠原基，× 400;H．胚
珠扭转，×400。
Note:1． Pistil primordium，×400;2． Stigma healing，×250;3． Mature stigma，×400;4． Wet stigma，×700;5． Pollination，×200;6． Archesporium，×
400;7． Ovule primordium，×400;8． Ovule reverse，×400．
图 1 雌蕊与胚珠发育
Fig． 1 The development of pistil and ovule
注:A．初生造胞细胞，×400;B．二分体，×400;C．四分体，×400;D和 E．功能大孢子，×400;F．单核胚囊，× 400;G．二核胚囊，× 400;H．四核胚
囊，×400;I．成熟胚囊，×400。
Note:1． Primary sporogenous cell，×400;2． Megaspore diad，×400;3． Megaspore tetrad，×400;4，5． Functional megaspore，×400;6． mononuclear em-
bryo sac，×400;7． Dinuclear embryo sac，×400;8． Tetranucleate embryo sac，×400;9． Mature embryo sac，×400．
图 2 大孢子发生与雌配子体发育
Fig． 2 Megasporogenesis and female gamete development
大孢子母细胞经过减数分裂第 1次分裂形成二分体(图 2B) ，二分体继续进行减数第 2次分裂形成 4 个大孢子，这 4
48311 安徽农业科学 2011 年
个大孢子呈一直线排列(图 2C)。通常珠孔端的大孢子液泡
化明显，体积逐渐增大，而其余 3 个大孢子则开始退化瓦解，
最后珠孔端的大孢子育成为功能大孢子(图 2D、E)。
2． 3 雌配子体的发育 功能大孢子的体积逐渐增大，逐渐
填充了其他 3个瓦解的大孢子占据的空间，发育成为单核胚
囊。单核胚囊的核大，核仁明显，位于胚囊的近珠孔端，细胞
质中出现液泡(图 2F)。单核胚囊经过一次有丝分裂形成二
核胚囊(图 2G) ，形成的 2 个核分别移向胚囊的珠孔端和合
点端或不移动。2个核之间不形成细胞壁。从切片上看，二
核胚囊呈椭圆形，两端稍尖，中部较宽，中央与两端的细胞质
中均出现液泡。此时，珠心细胞趋于解体。二核胚囊的体积
进一步增大，2个核同时进行一次有丝分裂，形成四核胚囊，
四核胚囊的形状为梭形，其体积较二核胚囊的体积明显增
大，四核处于共同的细胞质中，每个核均较大，核仁明显;胚
囊中央的细胞中存在一个大液泡占据胚囊的大部分体积，4
个细胞核同时聚集在近珠孔端(图 2H)。四核胚囊中的 3个
核周围逐渐开始有质膜和细胞壁形成，从而成为独立细胞，
但仍处于胚囊内，聚积于珠孔端。这 3 个细胞中的一个细胞
生长速度明显快于其他 2 个细胞，液泡化明显，细胞体积增
大，细胞核和大部分细胞质被挤靠近合点端，发育成为卵细
胞。卵细胞是胚囊的核心，它是雌配子，当与雄配子融合后
发育成新一代的孢子体。成熟的卵细胞内细胞质丰富，核位
于近合点端，围绕细胞核，分布着许多小液泡，液泡化程度较
高。另外 2个细胞在发育过程中无明显液泡化，细胞有所增
长，细胞核偏向珠孔端，成为洋梨形，紧靠在卵细胞前方，成
为 2个助细胞。2 个助细胞与卵细胞在空间上呈近“品”字
形排列构成卵器(图 2I)。无质壁包被的游离核逐渐漂移到
胚囊近中部，靠近珠孔端的位置，成为极核。位于胚囊中央
的大液泡此时已分割成众多小液泡，中央细胞的细胞质变
浓，至此一个成熟的四核胚囊发育完成。月见草的胚囊为待
宵草型，这也是柳叶菜科植物的典型特征。
3 结论与讨论
月见草柱头表面分泌有粘液属湿性柱头，而成熟花粉粒
外附着大量索状粘丝［3］。这些丝状物与蕨类植物孢子弹丝
规则的包裹缠绕孢子不同，它们只是松散的附于花粉表面。
月见草花药成熟开裂花粉粒散出时，花被尚未开放，属闭花
授粉，大量花粉粘附在柱头表面。然而观察发现，花药成熟
开裂前，柱头已成熟且在黏性的柱头上已有其他物种的花粉
被粘附其上。由此可见，尽管月见草是闭花授粉，即严格的
自花授粉，然而自然杂交的可能性依然存在。
参考文献
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628 －631．
(上接第 11381 页)
2． 4 再生苗移栽情况 在移苗时覆盖 1 层保鲜膜能有效
地防止由于水分蒸腾引发再生苗失水萎蔫的现象发生，同时
还能减小基质中水分的丢失，使移栽苗保持直立伸张状态。
移栽 8 d后可观察到有新叶产生，移栽 60 d再生植株可开花
(图 6) ，与供试材料无形态差异，成活率为 100%。
图 6 移栽苗
Fig． 6 Transplanted plant with flowers
3 结论
该研究以紫花月季的茎为外植体，对适合其丛生芽诱导
的培养基和切取外植体的方式进行优化筛选，建立了其无性
繁殖体系。结果表明，紫花月季芽诱导的最适培养基为
MS +1． 0 mg /L 6-BA +0． 2 mg /L GA3;丛生芽增殖培养基为MS
+3． 0 mg /L 6-BA + 0． 1 mg /L NAA;再生芽在 MS + 0． 5 mg /L
NAA培养基中生根效果最好。1个侧芽在经历 21 d丛生芽诱
导和 28 d芽增殖培养后，可获得高达 90多个再生芽。
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