全 文 ：诱导风信子再生花芽不断分化花被片的研究
1陆文木梁　2白书农　3张宪省
1(中国科学院植物研究所　北京　100093)
2(北京大学生命科学学院　北京　100871)
3(山东农业大学生命科学学院　泰安　271018)
摘要　通过外源激素及外植体年龄的控制 ,诱导风信子(Hyacinthus orientalis L.)再生花芽不断分化花被片已经获得
成功。在 250 d的继代培养中平均每个花芽可分化 70多片花被片 , 最多的可分化 140 多片。对这种花芽不断分化
花被片的形态发生过程以及生长发育特点的观察表明 , 花芽的第 1轮器官与风信子野生型花基本相同 , 是花被 , 它
由花被筒及其上部的裂片———花被片组成。第 2轮和第3 轮器官在野生型中应该是雄蕊和雌蕊 ,但再生花芽仍然
分化花被片。这种花芽的生长与发育的速度在开始的几个月中较快 , 以后随培养天数增加而不断减慢。继代培养
150 d 以后 , 花芽生长与器官分化肉眼已很难鉴别。在再生花芽的发育中除分化花被片外还在花芽内部不确定的
位置上分化出一些新的小花芽 ,这些内部的小花芽也不断地分化花被片。组织学观察表明 , 再生花芽由花被外植
体内侧的表皮及皮下几层中的一些细胞共同起源。内部的小花芽由刚分化的花被片基部的薄壁细胞转化为分生
组织而起源。对风信子再生花芽不断分化花被片的表现型与拟南芥中 AG 基因突变后 agamous花的表现型的异同
作了比较与讨论 ,由此对植物发育中激素在按程序启动和关闭基因表达中的作用提出了看法。
关键词　风信子 ,离体培养 , 花芽直接再生 ,花被片持续分化
Induction of Continuous Tepal Differentiation from in Vitro
Regenerated Flower Buds of Hyacinthus orientalis

1LU Wen_Liang　2BAI Shu_Nong　3ZHANG Xian_Sheng
1(Institute of Botany , The Chinese Academy of Sciences , Beijing 100093)
2(College of Life Sciences , Peking University , Beijing 100871)
3(College of Life Sciences , Shandong Agricultural University , Taian 271018)
Abstract　Continuous differentiation of tepals was successively induced from regenerated flower buds in Hy-
acinthus orientalis L.cv.White Pearl by controlling the exogenous hormones and explant ages.In 250 days of
subculture , each flower bud differentiated an average of more than 70 tepals , with a maximum of over 140
tepals.Studies on the morphogenesis and characteristics of growth and development of the flower buds indicate
that the first whorled organ of the flower bud was perianth which consisted of perianth tube and tepals grown at
the top of the perianth tube , which is the same as the flower bud of the wild type in H.orentalis.The second
and third whorls of the flower bud , which should be stamen and pistil in the wild type , but remained as the
tepals in the regenerated flower bud.Growth of the regenerated flower bud was faster in the first several months
of culture , then slowed down gradually with time.After 150 days in culture the flower bud growth and organ
differentiation became very slow.Other than the tepal differentiation the regenerated flower buds also differenti-
ated at random positions some small flower buds that also differentiated the tepals only.Histological observation
revealed that the origin of the regenerated flower buds was jointly participated by some cells in the epidermal
and subepidermal layers at the inner surface of the perianth explant , and the inner small flower buds were orig-
inated from the meristem which was formed by the transformation of the parenchyma at the base of the very
young tepal.The authors also compared and discussed the similarities and differences of the phenotypes be-
tween the regenerated flower bud in Hyacinthus and agamous flower in Arabidopsis , from which , they have
hypothesized on the role of the hormones in the promotion and termination of the gene expressions by an order
of development in plant.
中国科学院科学“九五”基础研究项目和科学技术部“九五”攀登预选项目资助。Supported by the Program to Promote Basic Research during the
Ninth_Five_Year Plan of The Chinese Academy of S ciences and the Pilot Program of Climb_project of the Ministry of Science and Technology.
收稿日期:1999-03-16　接受日期:1999-05-24
植　物　学　报　1999 , 41(9):921～ 926
Acta Botanica Sinica
Key words　Hyacinthus orientalis , Culture in vitro , Direct regeneration of flower buds , Continuous differen-
tiation of tepals
　　离体条件下诱导花器官的直接分化可以了解这
些器官发生和发育所必需的条件 ,这在自然条件下
是无法了解的。在此基础上通过控制环境条件来控
制两性花中某一性器官发育或败育已经成为可
能[ 1] 。以往诱导花芽[ 2 ,3] 、雌蕊[ 4] 、胚珠[ 5 ,6]和花柱-
柱头[ 7]在离体条件下的大量分化已经成功 ,但诱导
花被片的大量分化却始终未见报道 。本研究尝试诱
导风信子再生花芽中花被片的大量分化 ,其目的除
了揭示这种器官发生和发育的必需条件为创造新的
花卉品种提供新的途径外 ,还将风信子中由激素控
制的花芽不断分化花被片的表现型与拟南芥中 AG
基因缺失后花芽不断分化花萼和花瓣的表现型作比
较 ,进而讨论外源激素与 AG 同源基因表达的关系 ,
为在分子水平上研究激素对 AG 同源基因的表达调
控建立良好的实验系统。
1　材料和方法
植物材料为风信子(Hyacinthus orientalis L.cv.
White pearl)。按已经报道的方法[ 5]将花芽从花序上
分离后置于 0.1%HgCl2 中消毒 10 min。从花芽上
分离着生花丝的花被部分接种到 MS附加各种外源
激素的培养基上 ,在(25±1)℃,9 h照光(3 000 lx)、
15 h黑暗的条件下培养 。实验材料每隔 1个月在相
同的培养基上继代 1次 。定期观察再生花芽的生
长 、分化和发育。外部形态观察及照相在Orient SM1
实体显微镜下进行 。组织学观察通过石蜡切片 ,连
续切片厚 12 μm ,PAS反应染色后在苏木精中复染 ,
加拿大树胶封固 ,在Nikon OPTIPHOT_Ⅱ显微镜下观
察和照相。
2　实验结果
2.1　诱导再生花芽持续不断地分化花被片
以往的研究表明[ 3 ,5 , 6] ,外植体年龄和外源激素
浓度是影响风信子生殖器官再生的两大重要因素。
探索控制花被片不断分化时也重点进行了与这两个
因素相关的实验。实验结果列于表 1。
表 1　外植体年龄和外源激素对再生花芽分化花被片数量的影响
Table 1　Effects of explant ages and exogenous hormones on amount of the tepals differentiated from regenerated flower buds
Hormones(mg/ L)
6_BA 2, 4_D Days in culture
Average No.of tepals per flower bud on explants of different ages1)
Length of terminal buds(mm)
80～ 95 96～ 110 111～ 120
60 34 34 24
1.0 0.01 100 48 54 36
250 60 62 42
60 30 34 21
1.5 0.05 100 63 57 24
250 72 65 29
60 35 37 19
2.0 0.10 100 60 49 25
250 71 58 30
20 flower buds selected randomly from each combination(different ages of explants and different hormone concent rations)were used for stati stics of No.of the
tepals.1)Explant ages were shown in terms of the length of the terminal bud of the bulb.
　　结果表明 ,表 1所列的各个实验组中 ,再生花芽
都可以分化花被片 ,表明在本实验设计的所有条件
下诱导再生花芽不断分化花被片是完全可以的。然
而外植体年龄与外源激素浓度对再生花芽中花被片
分化的数量有着明显的影响 。当外植体年龄较低
(相当于鳞茎顶芽长 80 ～ 95 mm),外源激素浓度相
对较高(6_BA 1.5 mg/L , 2 , 4_D 0.05 mg/L 和6_BA
2.0 mg/L , 2 ,4_D 0.1 mg/L的两组)时再生花芽分化
的花被片最多 ,在 250 d的继代培养中平均每个花
芽可分化70多片花被片。外植体年龄较高(顶芽长
111 ～ 120 mm)和外源激素浓度也较高(6_BA 2.0
mg/L , 2 ,4_D 0.1 mg/L)时 ,再生花芽分化的花被片
最少 ,在 250 d 的继代培养中平均每个花芽只分化
了 30片花被片 。花被片大量减少的主要原因是再
生花芽在发育中逐步转变为玻璃化的缘故 。这表明
外植体年龄较高和外源激素浓度也高时不利于再生
花芽的正常生长。降低这一年龄段的外源激素浓度
(6_BA 1.0 mg/L , 2 ,4_D 0.01 mg/L), 花被片的分化
922　 植　　　物　　　学　　　报 41 卷
能力只是稍有提高(在 250 d中平均每个花芽分化
了42片花被片),而玻璃化程度仍然严重 ,表明了外
植体的年龄高是造成玻璃化的主要原因 。由此可见
诱导再生花芽不断分化花被片的重要条件是花被外
植体的年龄不能较高 ,而外源激素的浓度必须保持
较高 。
2.2　不断分化花被片花芽的生长 、分化及发育
这种再生花芽由于只分化花被片而不分化性器
官因此它的生长和发育有它自己的特点 。首先 ,由
于它只是不断地分化花被片 ,因此它的发育停止在
花被片分化阶段;但它在不断地长大 ,因此它的生
长和分化仍在不断地进行 。其次 ,随着新一轮花被
片的不断出现 ,花芽本应在高度上有明显增加而宽
度上增加有限 ,但实际上它在高度上增加有限而向
四周扩展十分明显。这样 ,当位于中心的分生组织
分化新一轮花被片以后 ,先分化的花被片就被推向
四周。第三 ,花被片分化的速度有随培养天数的增
加而不断减慢的特点(图 1)。培养 150 d以后花被
片分化的速度曲线已十分平缓 。花芽在高度和宽度
上随培养时间增加的曲线其总趋势与花被片分化速
度曲线相似(图 1)。在培养开始的 100 d中 ,花芽在
高度和宽度上增加都较快 ,以后逐渐减慢。第四 ,在
外源激素控制下这种花的花被片的分化几乎是无限
的。
图 1　在离体培养中再生花芽的生长与花被片增加的速度
Fig.1　Growth of regenerated flower buds and the rate of increase
of tepals in vitro
本实验中观察到的由于环境因子影响(如外源
激素)而使植物发育停止在某一阶段时 ,它仍然会不
断地分化原来在分化的那个器官并使这个器官不断
地生长 。这个现象可能具有一定的普遍性 ,因为诱
导雄蕊[ 4] 和胚珠[ 5 ,6] 的再生中也曾观察到这种现
象。
2.3　不断分化花被片花芽的形态发生
我们以同一个花芽的活体连续观察来描述花芽
和花被片不断发生的形态学过程 。本实验以花被长
有花丝的部分为外植体 ,离体培养的第7天 ,在外植
体内表面花丝基部近花被片的一侧 ,首先见到沿花
丝基部出现 1.5 mm×0.5 mm 大小的长圆形隆起
(图版Ⅰ ,1 ←),这是该部位细胞脱分化转变成胚性
细胞后形成的分生组织隆起 。到培养的第 13天 ,在
长圆形分生组织四周又出现大小约 2.0 mm×0.7
mm环形新隆起 ,这是再生花芽花被筒的分化(图版
Ⅰ ,2)。以后花被筒在宽度和高度上迅速生长 ,到培
养的第 21天 ,大小已达 3.0 mm×1.2 mm。这时花
被筒顶部已形成裂片 ,这便是花被片(图版 Ⅰ , 3)。
至此 ,再生花芽的第 1轮器官花被已完成其分化 ,这
时它的第 2轮器官也已分化 ,以后它们会进一步长
大 。在自然情况下在第 1轮器官长大的同时第 2轮
器官雄蕊和第 3轮器官雌蕊会在花被筒内接连分
化 ,然而离体培养条件下由于受外源激素的控制 ,到
培养的第29天再生花芽的花被筒大小约 3.5 mm×
1.6 mm 时 ,可以观察到它分化的第 2轮和第 3轮器
官却是花被片(图版 Ⅰ , 4)。到第 46天第四轮器官
原基(←)已非常清楚(图版 Ⅰ , 5),这些原基在进一
步发育后表明它们仍然是花被片 。进一步培养 ,再
生花芽的中心部位还会不断地分化新的花被片 。到
本论文总结时 ,继代培养 250多天的再生花芽中分
化花被片最多的已达 140多片。从花芽的长势看 ,
此花芽仍在不断地分化花被片。
根据形态上的差异 ,不断分化花被片的花芽有
两种不同的类型 , Ⅰ和 Ⅱ。类型 Ⅰ花芽的特点是第
1轮花被的花被片(T)的生长不像野生型那样将整
个花芽包围起来形成一个密闭的结构 ,而是向四周
展开形成一个开放的系统(图版 Ⅰ ,6)。这种花芽的
花被筒往往发育得很短就分化花被片(就像图版 Ⅰ
图 3中的那样),而花被片则发育得较大并向四周展
开 。类型 Ⅱ花芽的第 1轮花被的花被筒(PT)很高 ,
成瓶状将整个花芽都包裹起来 ,但它顶部的花被片
未很好发育 ,于是不能像野生型那样将整个花芽包
严(图版 Ⅰ ,7)。在这两类花芽的进一步发育中 ,在
花被片不断分化的同时又会分化一些内部的小花芽
(图版Ⅰ ,6 、7 、8 、9)。这些小花芽也是不断地分化花
被片而不分化性器官。在极个别的再生花芽中内部
小花芽并不明显(图版 Ⅰ , 10)。类型 Ⅱ的花芽由于
第 1轮花被成瓶状将整个花芽包围起来 ,内部小花
芽也不明显 。
2.4　不断分化花被片的花芽及其内部小花芽的组
9 期 陆文木梁等:诱导风信子再生花芽不断分化花被片的研究 923　
织学起源
再生花芽不断分化花被片的形态学观察表明 ,
花芽发生于外植体上花丝基部近花被片的一侧(图
版Ⅰ ,1←)。对外植体这一部位连续切片的观察表
明 ,培养 0天(对照)时 ,可观察到该部位表皮层有许
多排列整齐的扁平细胞 ,第 2层细胞也呈扁平状排
列但不如表皮层整齐 ,以下几层细胞形状不规则 ,排
列也不整齐(图版Ⅱ ,1)。培养 4 d ,形成再生花芽的
部位已稍稍隆起 ,这是因为第 2 层扁平细胞迅速长
大并大大增加厚度造成的 。在这些变厚的细胞中可
观察到平周分裂时核分裂已完成但细胞质分裂尚未
开始的现象(图版 Ⅱ ,2←)。以后 ,第 2层细胞完成
平周分裂 ,第 3层细胞也进行平周分裂并长大(图版
Ⅱ , 3)。与此同时第 1层细胞也迅速长大并完成平
周及垂周分裂致使隆起增高转变成 1 个突起(图版
Ⅱ , 4)。这表明再生花芽的起源是由表皮层及表皮
层以下的几层细胞共同参与的。进一步发育 ,突起
开始变宽(图版 Ⅱ , 5),其内部的细胞由于迅速分裂
而逐渐变小 ,细胞质也逐渐变浓使突起成为一团分
生组织 。以后 ,突起两侧的细胞在分裂速度上出现
明显的差异。远离花丝一侧的细胞在分裂速度上大
大超过近花丝一侧的 ,于是突起的远离花丝一侧迅
速延长(图版Ⅱ ,6)。与此同时在这一侧的第 2层细
胞中 ,又出现平周分裂时细胞质分裂大大滞后于核
分裂的现象(图版Ⅱ ,6←)。在出现这种细胞学现象
的部位 ,以后又形成 1个突起(图版 Ⅱ , 7)。两个突
起实际上是花被筒分化时所形成的环形突起的纵剖
面。它表明形成环形突起时近花丝侧在先 ,远花丝
侧在后。与此切片相对应的外部形态相当于图版 Ⅰ
图1。两个突起进一步长高和长大形成典型的花被
筒(PT)纵剖面结构(图版Ⅱ ,8),与此切片相对应的
外部形态相当于图版 Ⅰ图 2。两个突起的中间部分
是再生花芽的顶端分生组织区 ,新的花被片原基正
从这里分化(图版Ⅱ ,8←)。花被片原基长大形成花
被片(T)(图版 Ⅱ ,9),在有的花被片基部通过薄壁细
胞的脱分化会转化形成新的分生组织(图版 Ⅱ , 9
←),这就是形态学部分提到的内部小花芽的顶端分
生组织 ,由它不断地分化出花被片形成再生花芽中
的内部小花芽。可见内部小花芽并不是起源于再生
花芽的顶端分生组织而是起源于花被片本身 。
3　讨论
本实验已经证明风信子中受激素控制的再生花
芽可以不断地分化花被片 ,将它的表现型与拟南芥
中 AG基因缺失后的表现型(也是不断分化花萼和
花瓣)相比较 ,对于分析外源激素作用与 AG 作用的
关系将是十分有益的。
对拟南芥 AG基因突变后的表现型的描述已有
许多报道[ 8 ～ 12] ,其中 Bowman 等[ 8]以野生型作对照
对这种表现型进行的描述更全面和细致。根据他们
的描述 ,这种 agamous(ag)花由许多萼片和花瓣组
成 ,无雄蕊和心皮 。先分化的是 4个萼片 ,然后是
10个花瓣;在本该分化雌蕊的部位分化了一朵新
花 。新花也由花萼和花瓣组成 ,也是在该分化雌蕊
的部位又形成了一朵新花 ,如此循环往复使一朵成
熟的花中有 70多个器官 。归结起来 , ag 花的特点
是:1.在应该发育雄蕊的部位发育了花瓣;2.在应
该发育雌蕊的部位发育了内部的花;3.一朵花中萼
片和花瓣的数目极多。在自然情况下风信子花由于
无法区分花萼和花瓣而统称花被 。这样 ,它的第 1
轮是花被 ,由花被筒和着生在它顶部的花被片组成。
第 2轮是雄蕊 ,第 3轮是雌蕊 。本研究中在外源激
素控制下再生花芽的第 1轮器官也由花被筒和着生
在它顶部的花被片组成 。第 2轮则不是雄蕊而是花
被片 ,第 3轮也不是雌蕊仍然是花被片。进一步发
育已不能分清有多少轮 ,但花被片的分化会不断进
行 。再生花芽在分化一定数量花被片后会分化一些
小花芽 ,小花芽在再生花芽中的位置和数量都是不
确定的 ,但它们仍然是不断地分化花被片而不分化
性器官。在 250 d的继代培养中再生花芽分化花被
片最多的可达 140多片 。两者的相似之处是:1.在
应该分化性器官的部位都不分化性器官 ,只分化花
萼和花瓣(风信子中称花被);2.在一朵花中都可以
分化内部花 ,内部花也不断分化花萼和花瓣(风信子
中是花被)而不分化性器官;3.一朵花中分化花器
官的数量似乎是无限的 。不同之处是 ,拟南芥 ag
花的内部花在应该分化雌蕊的部位分化;而风信子
再生花芽中内部花的位置是不确定的 。两者表现型
的惊人相似使我们有理由推测:鉴于植物中存在 AG
同源基因有一定的普遍性[ 13 , 14] ,风信子再生花的表
现型可能是它的 AG 同源基因的表达受抑制的结
果 ,造成它的 AG 同源基因表达受抑制的原因无疑
与外源激素密切相关。
以前我们报道[ 5]了降低外源激素浓度(6_BA从
2 mg/L 降到 0.2 mg/L;2 , 4_D 从 0.1 mg/L 降到
0.000 1 mg/L)后风信子再生花芽会停止花被片的分
化代之以性器官的分化 。这可以分析为低浓度的外
源激素可以抑制花被片分化基因的表达同时又启动
924　 植　　　物　　　学　　　报 41 卷
AG同源基因的表达。在诱导风信子胚珠分化的研
究[ 15]中发现 ,如果保持诱导胚珠分化的外源激素浓
度则已经分化的胚珠的珠心只是不断地分化薄壁细
胞而不分化大孢子母细胞 ,只有当外源激素浓度大
大降低后大孢子母细胞才会分化。这也许可以理解
为 ,降低外源激素浓度后抑制了分化珠心薄壁细胞
基因的表达 ,同时又启动了分化大孢子母细胞的基
因的表达 。
植物发育是它的顶端分生组织不断分化新器官
的过程 ,也是它的基因按程序自动表达的过程 。那
么上一个基因的表达启动后是依靠什么将自身关闭
同时又启动下一个基因表达的呢 ?我们推测是植物
激素 。其原因除了组织培养的实验结果所表明的以
外 ,还因为植物的生长素和细胞分裂素主要是由顶
端分生组织合成的 ,而顶端分生组织又是器官分化
的重要场所。也许环境信号对植物发育的影响最终
也要通过激素的变化来调控基因表达的开闭 。
参 考 文 献
1　Lu W_L(陆文木梁).Development of sexual organs in Tai-
hangia rupestris—different temperature requirments for both
sexual organ development in a bisexual flower.Acta Bot Sin
(植物学报), 1996 , 38:174 ～ 179(in Chinese)
2　Van Tran Thanh M.Direct flower neoformation from superficial
tissue of small explants of Nicotiana tabacum L.Planta ,
1973 , 115:87～ 92
3　Lu W_L(陆文木梁), Guo Z_C (郭仲琛), Wang X_J(王雪
洁), Cui C(崔澂).Studies on directly redifferentiating floral
buds by explants of Hyacinthus orientalis L.Sci Sin (Ser B)
(中国科学·B辑), 1986 , 29:935 ～ 943
4　Lu W_L (陆文木梁).Study on the direct regeneration of
spikelets and pistil_like structure from callus derived from
glumelle and lemma explants of wheat.Acta Biol Exp Sin(实
验生物学报), 1992 , 25:9～ 15(in Chinese)
5　Lu W , Enomoto K , Fukunaga Y , Kuo C.Regeneration of
tepals , stamens and ovules in explants from perianth of Hy-
acinthus orientalis L.Importance of explant age and exogenous
hormones.Planta , 1988 , 175:478～ 484
6　Lu W_L.Regeneration of tepal_like structure , stamens and
ovules from perianth explant of Narcissus tazetta L.Chin J
Bot , 1990 , 2:165 ～ 168
7　Lu W_L(陆文木梁).Study on in vitro regeneration of style_
stigma_like structure in Crocus sativus L.Acta Bot Sin(植物
学报), 1992 , 34:251～ 256(in Chinese)
8　Bowman J L , Smyth D R , Meyerowitz E M.Genes directing
flower development in Arabidopsis.Plant Cell , 1989 , 1:37～
52
9　Koomneef M , Van Eden J , Hanhart C J , Stam P , Braaksma F
J , Feenstra W J.Linkage map of Arabidopsis thaliana .J
Hered , 1983 , 74:265～ 272
10　Pruitt R E , Chang C , Pang P P Y, Meyerowitz E M.Molecu-
lar genetics and development of Arabidopsis.In:Loomis W
ed.Genetic Regulation of Development.New York:Liss ,
1987.327～ 338
11　Bowman J L, Yanofsky M F , Meyerowitz E M.Arabidopsis
thaliana:A review.In:Miflin B J ed.Oxford Surveys of
Plant Molecular and Cell Biology.Vol.5.Oxford:Oxford U-
niversity Press , 1988.57～ 87
12　Haughn G W , Somerville C R.Genetic control of morphogene-
sis in Arabidopsis.Dev Genet , 1988 , 9:73～ 89
13　Schmidt R J , Veit B , Mandel M A , MenaM , Hake S , Yanof-
sky M F.Identification and molecular characterization of ZAG-
I:the maize homolog of the Arabidopsis floral homeotic gene
AGAMOUS.Plant Cell , 1993 , 5:729～ 737
14　Kempin S A , Mandel M A , Yanofsky M F.Conversion of peri-
anth into reproductive organs by ectopic expression of the to-
bacco floral homeotic gene NAG1.Plant Physiol , 1993 , 103:
1041～ 1046
15　Lu W_L(陆文木梁).Effects of exogenous hormones on in vitro
regeneration of ovule and its sexual cell differentiation in Hy-
acithus orientalis L.Acta Bot Sin(植物学报), 1994 , 36:325
～ 330(in Chinese)
图 版 说 明
F.花丝　FWO.第 1 轮花器官　IF.内部小花芽　PE.
花被外植体　PT.花被筒　SWO.第 2 轮花器官　T.花被
片　TWO.第 3 轮花器官
图版 Ⅰ 　再生花芽不断分化花被片的外部形态学观察。
×10　1～ 5.再生花芽不断分化花被片的活体连续观察。 1.
培养的第 7 天 ,在花被外植体内表面花丝基部近花被片的一
侧出现 1 个大小约 1.5 mm×0.5 mm 的长圆形隆起(←), 这
是再生花芽的生长点。 2.培养的第 13 天 , 长圆形隆起的四
周出现 1 个大小约 2.0 mm×0.7 mm 的环形突起 , 这是再生
花芽分化的第 1 轮器官(FWO)花被的花被筒部分。 3.培养
第 21 天 , 大小约 3.0 mm×1.2 mm 的花被筒顶部已形成裂
片———花被片;花芽的第 2轮器官(SWO)也已分化 , 它们是
花被片。 4.培养第 29 天 , 花被筒的大小约 3.5 mm×1.6
mm ,花芽的第 3 轮器官(TWO)已分化 , 仍然是花被片。 5.
培养第 46 天 ,第 4 轮原基(←)已分化。6.类型Ⅰ再生花芽。
它的第 1 轮器官的花被筒很短 ,只有它顶部的花被片能被看
到 , 它们较大并向四周展开。花芽内除了花被片外还能观察
到一些小花芽(IF)。 7.类型Ⅱ再生花芽。它的第 1 轮花被
的花被筒较高成瓶状将整个花芽包裹起来 , 但顶部的花被片
十分小 , 表明它们发育得不好。从花芽内部花被片的着生方
向可以判断它存在内部小花芽。8.一个再生花芽中发育两
个内部小花芽 , 它们发育得很好也是不断分化花被片。 9.
一个花芽中有 4 个内部小花芽。 10.不易分辨内部小花芽
的再生花。
图版Ⅱ　再生花芽及其内部小花芽的组织学起源。 1 ～ 7.
×850;8、9.×435　1.培养 0 d(对照)外植体纵切面。在再
生花芽分化的部位(←)可观察到表皮层由许多排列整齐的
扁平细胞组成 , 第2 层细胞也呈扁平状排列 , 以下几层细胞
形状不规则。 2.培养第 4 天 , 在花芽再生的部位可观察到
第 2 层细胞厚度大大增加并出现平周分裂 , 致使该部位稍稍
隆起。在一些平周分裂的细胞中(←)可观察到核分裂已完
成 , 但胞质分裂尚未开始的现象。 3.隆起进一步增高。 4.
在第 2、3层细胞不断增大的同时 , 表皮细胞也迅速增大和进
行平周及垂周分裂 , 致使隆起进一步增高成为突起。 5.突
起进一步增大 , 其中的细胞由于迅速分裂使其变小和细胞质
9 期 陆文木梁等:诱导风信子再生花芽不断分化花被片的研究 925　
变浓。6.突起远离花丝一侧的细胞分裂速度大大超过近花
丝的一侧 ,使远离花丝的一侧迅速延长 。在延长部位的第 2
层细胞中 ,又观察到一些平周分裂的细胞(←)其核分裂已完
成但胞质分裂尚未开始的现象。 7.在出现平周分裂的部位
又形成第 2个突起。这两个突起(←)实际上是花被筒分化
初期形成的环行突起的纵切面。 8.环形突起进一步长大后
的纵切面。两个突起的中间部位(←)是再生花芽的顶端分
生组织 ,花被片正从此不断地分化。 9.在新分化的花被片
基部 ,薄壁细胞转化为新的分生组织(←), 内部小花芽由此
分化。
Explanation of Plates
F.Filament　FWO.First whorled organ　IF.Inner flower
bud　PE.Perianth explant　PT.Perianth tube　SWO.Second
whorled organ　T.Tepal　TWO.Third whorled organ
PlateⅠ 　 External morphological observation of the regenerated
flower buds with continuous differentiation of the tepals.×10　
Figs.1 ～ 5.Serial observations on regeneration of flower bud from
explant and continuous differentiation of tepals from the regenerated
flower bud.Fig.1.The seventh day of culture.A swelling(←)of
1.5 mm×0.5 mm in size formed on the inner surface of perianth
explant at the side of the filament base near the tepal.This swelling
is the growth point of the regenerated flower bud.Fig.2.The thir-
teenth day of culture.A ring_like projection of 2.0 mm×0.7 mm in
size appeares at the periphery of the swelling , which is the perianth
tube of first whorled organ(FWO)differentiated from the regenerat-
ed flower bud.Fig.3.The twenty_first day of culture.The 3.0 mm
×1.2 mm sized perianth tube has differentiated the lobes at its
top.At this time , the second whorled organ (SWO)of the flower
bud , the tepal , has also been differentiated.Fig.4.The twenty_
ninth day of culture.The perianth tube is 3.5 mm × 1.6 mm in
size , showing that the third whorled organ(TWO)of the flower bud
has differentiated , they are still the tepals.Fig.5.The forty_sixth
day of culture , showing the primordia of the fourth whorled organ
(←)have differentiated.Fig.6.The regenerated flower bud of type
Ⅰ .In this type the perianth tube of the first whorled organ is very
short , only the tepals at its top can be seen , which are bigger and
horizontally spread out all around.Inside the regenerated flower
bud , apart from the tepals a few small flower buds(IF)can also be
observed.Fig.7.The regenerated flower bud of type Ⅱ.The peri-
anth tube of the first whorled organ is very tall and almost surrounds
the whole flower bud , but the tepals(T)at its top seem very small
and under_developed.In the flower bud of this type the existence of
the inner small flower buds can be judged by the different directions
of growth (←)of the tepals within the flower bud.Fig.8.The re-
generated flower bud differentiating two small inner flower buds.
Both of which are well developed , only the tepals are continuously
differentiated.Fig.9.The regenerated flower bud differentiating four
inner small flower buds.Fig.10.A regenerated flower bud , in
which the inner small flower buds are hardly distinguished.
Plate Ⅱ　Histological origins of the regenerated flower bud and the
inner small flower bud.Figs.1～ 7.×850　Figs.8 , 9.×435　
Fig.1.A longitudinal section of explant cultured for 0 day (con-
trol).At the position(←)where flower buds are to be regenerated
the epidermal cells are flat and orderly arranged , the cells of the
second layer are flat_like also , and the cells beneath the second lay-
er are irregular both in forms and arrangements.Fig.2.The fourth
day of culture.At the position of the flower bud regeneration the
cells in the second epidermal layer become greatly thickened and
then divide periclinally , forming a slight swelling.Note that in the
cells of the periclinal divisions(←)the nuclear division has accom-
plished but cytokinesis has not yet begun.Fig.3.The swelling ex-
pands further.Fig.4.The swelling is further grown into a projection
because the cells in second and third layer grow in size , and then
the epidermal cells also grow up and divide quickly.Fig.5.Further
growth of the projection.Note that the cells become smaller with
denser cytoplasm because of rapid division.Fig.6.Showing that the
side far from the filament in the projection is rapidly lengthened be-
cause there are the speedy cell divisions in this side in comparison
with the other side near the filament.The completion of nuclear di-
vision but no cytokinesis(←)can be seen again in the cells of peri-
clinal division in the second layer of the lengthened region.Fig.7.
A second projection is formed at the site of the periclinal division.
Both projections(←) are actually longitudinal section of the ring_
like projection formed at the initial stage of the perianth tube differ-
entiation.Fig.8.A longitudinal section of the further developed pe-
rianth tube.The place between two projections is the apical meris-
tem of the regenerated flower bud , from where the tepals will be
continuously initiated.Fig.9.Showing the meristematic region
(←) at the base of a very young tepal , which was formed by
parenchyma transformation , from where the inner small flower buds
are developed.
926　 植　　　物　　　学　　　报 41 卷
陆文樑等:诱导风信子再生花芽不断分化花被片的研究 图版Ⅰ
LU Wen-Liang et al.:Induction of Continuous Tepal Differentiation from in Vitro
　Regenerated Flower Buds of Hyacinthus orientalis Plate Ⅰ
See explanation at the end of text
陆文樑等:图版 Ⅱ LU Wen-Liang et al.:Plate Ⅱ
See explanation at the end of text