全 文 ：第 2 4卷 第 3期
一 2 8 9年 5月
植 物 学 报
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非洲紫罗兰叶片培养中胚状体发生的形态学研究*
张王方 倪德徉 王凯基
(复旦大学生物系 )
包 慈 华
(上海园林科学研究所 )
M O R P H O L O G I C A L S T U D I E S O N E M B R Y O ID F O R M A T IO N
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从非洲紫罗兰 ( S ia o P , lia i口、 。 乃a) 离体叶或叶柄诱导不定芽产生小植株 l[J 国外已
有报道 。 在器官培养中 , 胚状体的发生早期与不定芽往往不易区分 , 因此存在判断胚状
体的标准问题 。 七十年代早期虽已提出签定的依据 `“ 8j , 但对某一具体材料往往不 易掌
握 , 或者作出错误判断 。 因此本文除对胚状体的发育过程进行比较系统的观察外 , 并与合
子胚发育和不定芽发生作了对比观察 ,讨论双子叶植物器官培养中胚状体的形态特征 , 以
供鉴定胚状体作参考 。
材 料 和 方 法
取非洲紫罗兰试管苗的叶片 , 切成约 。 . 4一 0 . 6平方厘米的小片为外植休 。 培养基为
M
s 附加不同浓度组合的 B A 和 N A A , 蔗糖 3多 , 琼脂 .0 8多 , p H 为 .5 8一6 . 0 。 在 巧
磅 /英寸 2高压下消毒 20 分钟。 培养温度为 25 士 2℃ 。 用音片定时钟 , 控制白天 40 w 日光
灯作辅助照光 9一 10 小时 , 光强度为 1 5 0 0 勒克斯 ,夜间黑暗 。
在诱导培养过程中 , 外植体上发生不同大小的胚状体时 , 用解剖针在双筒解剖镜下挑
取下来 ,进行压片观察 。 为了讨论胚状体的发生过程和形态特征 , 对 “ 胜利油菜” 合子胚发
育过程作了系统压片观察。 同时 ,还以红杉 、 葡萄按和南蛇藤在组织培养中的不定芽的发
生过程及其形态作比较 。 胚状体和不定芽均以 F A A 固定 , 石蜡包埋 , 切片厚度为 8 微米 ,
分别用代氏苏木精单染或番红和快绿复染。 观察结果均作摄影记录 。
本文于 19 8 1 年 2 月收到。
* 马义风 、 刘静芙参加部分实验 ,傅文瑜摄影。
3期 张不方等 :非洲紫罗兰叶片培养中胚状体发生的形态学研究
实 验 结 果
离体叶片培养在 Ms斗一 A B Z毫克 /升 +NA A0 . 2毫克 /升的培养基上 , 能顺利地诱
导胚状体的发生 。 培养约 10 一 15 天 , 叶片逐渐增大 、 肥厚 , 形成肿胀类型的愈伤组织闭 。
之后 , 肿胀突起部分的表面逐渐出现密集的小突起 , 它和一般芽点不同 , 初为玉色 ,逐渐转
绿 (图版 I , 1 ) 。 用扩大镜观察 ,有的呈球形小点 , 有的已出现大小相同 、叉状对生的 子叶原
基 。 经过压片镜检 , 球形小点是一团胚性细胞 , 即胚状体的球形胚期 (图版 I , 2 ) 。 从切
片观察 ,这团胚性细胞起源于愈伤组织表面及其内方邻接的若干细胞 , 经起动 、 脱分化而
来 (图版 J , 3 ) 。 表面的细胞主要进行活跃的垂周分裂 , 其内方部分细胞可作多向的分裂 ,
由于继续增生细胞而局部向外呈球状突起 , 形成球形胚 (图版 I , 4 ) 。 球形胚表面有原表
皮层的分化 , 细胞大形排列比较整齐 ,液泡化程度较高 , 核较小 ;而内部细胞较小 , 细胞质
比较稠密 , 核相对较大 , 显得它的分生活动较强 。 这时 , 胚状体并不与内部所发生的愈伤
组织分离 。 继而球形胚进行纵向伸长 , 且两侧细胞分裂活跃 , 向外突出而开始形成心形胚
(图版 I , 5 、 6 ) 。成长的心形胚 (图版 I , 7 ) , 其原表皮层细胞的细胞质不稠密 , 而子叶突起部
分和它们之间的区域 , 以及与它相对的下端 , 细胞均小 , 细胞质较稠密 ,显示其分生能力较
强 ,初步 出现两极性的分化 ,接着子叶长大 , 同时胚状体下方伸长 ,逐步有下胚轴和根的分
化 , 其内部又有原形成层的出现 , 上端始于二片子叶基部 , 在下胚轴和胚根则合并成一束
(图版 I , s) , 这时开始进人鱼雷胚期 。 从其整体压片观察 , 胚状体纵向伸长 , 仅以其下端
与愈伤组织连接 ,但无原形成层通向愈伤组织 。 此后 , 胚状体继续长大 , 子叶伸长 , 开始有
苗端分生组织发生 (图版 I , 9 ) 。 在纵剖面观察 ,苗端分生组织染色特深 , 原形成层由两片
子叶伸向下胚轴而汇合成一束 ,通向胚根 (图版 I , l 。 ) 。 最后 ,这样的胚状体发育长大 , 从
外植体上游离开来 (图版 I , 1 1 ) , 并进一步发育长成完整植株 (图版 I , 1 2 ) 。
讨 论
关于植物组织培养中胚状体的发生 , 已有许多报道 [闪 ,-9 1J 。 H ac ic us 8[J 提出判断胚状
体的重要特征是它具有两极性 ;胚状体发育早期 , 即在方向相反的两极有苗端和根端的分
化 ;在胚状体发生过程中 , 它的维管组织与愈伤组织无联系 。 从我们的观察中表明 : 非洲
紫罗兰的胚状体和合子胚一样 ,有明显的两极分化 ,到鱼雷期则更为明显 , 重要的是表现
在胚状体的两极生长 。 这与红杉 、葡萄按和南蛇藤的芽原基 3[J 生长相比 , 芽的生长始终是
单极生长 。 芹菜和非洲紫罗兰 ,都是在进人鱼雷期才出现苗端和根端的分化 。这不过是在
时间上的早迟 ,毕竟在胚状体上迟早会同时出现苗端和根端的分化 。在苗端的分化上与红
杉等侧植物不定芽的发生相比 , 则有明显差异 , 芽的发生首先出现苗端分生组织 , 而后从
苗端发生叶原基 , 绝对没有象胚状体那样 , 先出现叶原基而后在叶间发生苗端的事例 。 非
洲紫罗兰到鱼雷期的后期才与愈伤组织析离 , 也确实未见其维管组织能象芽那样通向愈
伤组织 ,而且很明显的区别是胚状体内的维管组织分布呈“ 丫” 字形 ,芹菜胚状体鱼雷期也
是如此 1L` ] o
H aln er in 等报道 lLJ ,形成胚状体的一团细胞 ,外层为分生组织区 , 由小的细胞组成 , 它
具有比较浓厚的原生质和许多小的淀粉粒 , 内部的细胞较大 ,并明显的液泡化 。 而在非洲
2 8斗 植 物 学 报 2弓 卷
紫罗兰上不同 ,从球形胚期开始 ,就有原表皮的分化 , 原表皮无浓厚的原生质 , 都是走向分
化的细胞 ,正如合子胚在球形胚期一样 , 它的细胞分裂面是垂周的 , 到心形胚期和鱼雷胚
期就更为明显 。 但是在愈伤组织或外植体上发生的不定芽 , 其苗端分生组织在染色反应
上 ,在表层的细胞有稠密的细胞质〔3J 。 我们认为这点或许可以作为早期区分愈伤组织上分
化苗端分生组织还是胚状体的依据 。
参 考 文 献
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中国科学院上海植物生理研究所细胞研究室编译 , 1 9 7:8 植物组织和细胞培养 。 上海科学技术出版社 , 15 9 ,
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G韶 . , 7 1 : 1 5 .
S t骊 ar d , F . C . , M . o . M卯e s an d K . M e ar s , 1 9 5 8 : G r o w t l l a n d o r g助 i z e d d ve e l o p m e n t o f
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· 外植体上友生发育程度不同的胚状体外形。 火 10 2 . 从外植体上分离下来的球形胚状体外形 6 只 3 20 3 .外
植体的切面 ,示愈伤组织表面细胞 起动 。 火 3 20 斗. 早期球形胚状体 的切面 。 又 16 0 5一 6 .伸长的球形胚伏体切面 ,
示子叶开始发生。 ) 5 . 火 1 6 0 , 6 . 火 320 7 .心形胚状体外形 , 示有发达的子叶原基 。 又 16 0 8 . 早期鱼雷期胚状体外
形 , 示下胚轴 、 胚根和原形成层的出现 。 胚根上附有另一个球形胚 (个) 。 只 160 9 . 后期鱼雷期胚状体外形 , 示苗端的
出现和 Y 字形分布的维管组织 。 义 1 60 10 . 图 9 所示鱼雷期胚状体的纵切面 , 示苗端和原形成层的组织学结构。 术 160
1 1
.成长的胚状体侧面观 , 示其已从外植休上分离出来 。 火 16 0 12 .小植株的幼苗
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, s h o诫n g e a l lu s s u r f a e o e e l l s a e t i v 就 e d . X 3 2 0 卫19 . 4 , T r a n s v e r s e s e e t i o n o f t h e
l e就 ex p lan t , s h o衬 n g a g l o b u lar em b r了 o i d a t e a r ly s t a g e . X 1 6 0 卫19 . 5一6 . S e e it o n s o f e l o n g a t e d
g lo b u l ar
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, 曲 o w i幻 9 m i t ia t i o n o f e o yt l e d o J l s ( a r r o w ) . 5 . X 1 6 0 , 6 . X 3 2 0 F i g . 7 . T h e o u t e r
a p p e a r a n e e of 伍 e h e助 t 一 s h却 e d e D l b r y o i d w i th w e l l一 d即elo p e d c o yt le do n p r im o r d i a . 又 1 6 0 F i g . 8 . T h e
o u t er 却P e ar an 阳 o f ht e t o r p e d o e m b r 了o i d a t e a r ly s t a g e , s h o w 五19 恤e p r e s e n e e o f h y p o e o yt l , r a d ie l e
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