1991年2月10~15日期间，美国自然科学国际项目基金会与澳大利亚工业、技术、商业部就成花研究问题联合开办了研讨班。自各国纷至的14位科学家汇集于夏威夷的檀香山，对花的形成这一课题的现状和前景作了评述。讨论的内容涉及到花原基的突起及随后的发育过程，而焦点问题在于叶的发生和花原基的形成、此举旨在建立并促进美澳间相互合作，为新同仁引见声名卓著的研究人员，以求取学术上一个百家争鸣的局面，同时也可借此机会衡量一下我们的科学工作者对植物生物学中这一挑战性领域状况的理解程度和研究能力。故此，研讨班一反常规的个人汇报近期工作进展的形式，而是鼓励大家积极思考，各抒己见。

叶的发生

在过去的70年中，我们积累了许多有关光周期控制成花效应的知识，虽然光敏色素已被确认为是受体色素，但我们仍未明确叶子中的成花刺激因素是受何支配层层传递的。是否光周期诱导了叶中产生新的mRNAs，从而促使成花刺激因素从叶转运到顶端分生组织的呢？根据科学杂志1989年分子生物学报道：DNA多聚酶能引起DNA多聚酶链式反应（PCR）的可行性，把实验的分辨率提高到一个新的水平。这一技术已应用于对单诱导循环敏感的植物研究中：短日照双子叶植物如牵牛花长日照单子叶植物如毒麦。研究人员正在试图用PCR技术来鉴定出它们在mRNA上的差别。若能找出它们间足够的差别：就可解决各种相应关系，找出前因后果，搞清运行机制等几方面的问题，这样，研究的新焦点将应运而生。我们能否阐明自叶发生一直追溯到光敏色素作用一系列过程呢？我想：没有基于分子水平研究结果的足够的生理学分析是不可能的。

花的决定

苏萨克斯（Ian Sussex）在他的细胞学综述中写道：“光周期诱导的成花植物一旦进入成花阶段时转入非光周期诱导环境后也可完成整个成花过程，这一论断意味着花的分生组织是稳固地决定了的。但试验时，把对光周期敏感的植物的不同发育阶段的分生组织切下进行栽培却未获成功…… ”尽管在1970年有两份报告曾提到牵牛花存在的这个问题，更多的用牵牛花移植苗及毒麦顶端培养物为材料的成功实验都确定了从叶产生的成花刺激因素作用很快，约几小时，就可使顶端进入一个成花的决定状态。

我们主要从烟草属植物的离体花再生研究中了解了细胞对成花刺激的反应情况。30年前，福凯 · 斯孔（Folke Skoog）实验室工作表明：中间性的烟草的外植体培养可形成花芽。从此，无数次试图用烟草属中对光周期敏感种的外植体培养出花芽的试验均告失败，启发研究者们相信对光周期敏感度不同的植物的成花过程有根本差别。最近，安顿 · 兰（Anton Lang）实验室的拉吉凡（M. S. Rajeevan），用具中间性、长日照、短日照代表性的7种不同种类植物的薄层外植体为材料，确定了这种再生花芽的能力在不同类型中有着量上的明显差异。不过，这种能力在各类植物中普遍存在，并与花发育的开始相关。

实际生活中，成花诱导或春化作用可改变发育状态的现象是常见的，这是否也与分子水平的变化相关呢？我们正在尝试用cDNA和PCR的差别扫描及克隆技术来鉴定与成花开始相关的转录差异。在牵牛花、毒麦和其他种类中，均来发现与成花刺激到达顶端相应的特殊的mRNAs，只有当成花的分生组织在形态上建成后，才显示出差异。但我们的观察时间、方式及分辨率是否合乎要求还尚未可知，故而，这种方法仍处于起步阶段，需要我们长期的努力去改进。

顿尼斯（Liz Dennis）和同事们发现用5 - 氮胞苷处理可春化作用的小麦和拟南芥菜种子后，可明显减少它们的成花天数。难道5 - 氮胞苷代替了春化引起的脱甲基作用吗？我们似乎难以相信特定的基因能被特定地脱掉甲基，但这一现象值得商榷。

从成花的研究历史来看，生理学分析的手段起了重要作用。现在，发育遗传学已成为一个有力的分析手段，在今后将发挥主导作用。20多年来缪弗特（Ian Murfet）和他的同事们一直在收集并鉴定影响豌豆成花的突变型。现已发现和确定了的有7个位点的基因，它们与成花中许多方面相关：（1）与光周期控制的成花抑制因子合成有关的（Sn，Dne），（2）与调控这种抑制因子在个体发育过程中表达有关的（E，Hr），（3）与决定顷端对成花刺激敏感度有关的（Lf，Veg），（4）最近发现的与成花刺激因素的合成有关的（Gi）。另外的4个成花突变型正在鉴定中。对这些位点上突变的等位基因的细致的遗传和生理学分析使我们对成花过程的主要事件有了一定了解，对豌豆的成花调节机制有了初步认识。

器官类型的建立

在过去的15年中，许多实验室把注意力集中于作为发育和分子遗传学研究的模式材料——拟南芥菜的研究上，这些努力已初具成果。以Elliot Meyerowitz实验组的工作为例：这个组提出有3个基因相互作用来指导花原基今后分化出萼片，花瓣，雄蕊还是心皮，其作用形式如下：2（AP₂）基因专决定形成萼片；（AP₂）基因和（AP₃）基因共同作用决定形成花瓣；（AP₃）基因和（AG）基因共同作用决定形成雄蕊；AG基因作用决定形成心皮。所有的双突变或三突变型的成花表型都符合了这样作用形式的预测。AG已被克隆，并赶是一个转录的调节子。原位杂交表明：AG的转录往往在萼片形成时表现，但在空间上只在将长出雄蕊和心皮的花原基顶端局部出现。对AP₂和AP₃基因的分子学描述不如AG详尽，但至今仍认为它们是结合在一起的。当然，这仅是初步的结果，是从连续的发育过程中摄取的一张快照。工作仍处进展中，对拟南芥菜器官特化的细致的发育和遗传学分析以及在金鱼草方面的类似的工作的开展只是今后用此法分析纷至沓来的问题的开端。

Gene Szymkowiak在Ian Sussex实验室工作期间，构建了大量嵌合体基因，其中有箜是花形态上的突变型根据侧生基因的校正结果（未形成花瓣），扁化基因校正的结果（许多心皮产生）。可以认为表皮层的发育是受内层诱导的，分生组织的各层在发育中是有关联的，诱导的过程在成花过程中有重要作用。

器官的定位

现在，我们对器官类型是如何分化出来的有了浅显的认识，但器官定位的第一步采用的是什么机制呢？

P. 格林（Paul Green）等用齿印技术第一次成功地跟踪了单瓣海绿的表层细胞在转换到成花过程的阶段内分裂和伸长的模式（Hernandez等，1991）这样，他们不K能砌察到从营养分生组织到形成花序分生组织的全过程，而且能跟踪观察花器形成时的花分生组织各表层细胞的变化情况，提出表层的生物物理学性质，建立了侧生器官定位在分生组织表面的位置时所遵从的前馈机制，决定器官定位即某个部位将来长叶还是长心皮的生理学参数是很奇妙的，我们面临的挑战是如何用实验或其他方法来检测这个生理学模式。

结 论

研讨班为我们带来全新的感受和激情，当然几张纸是远不能表达30小时的正式和10小时的非正式讨论的全部内容的。令我惊讶的是：代表着各学科的组对成花问题的看法有如此大的分歧；一个学科的专家并不能透彻地理解其他学科专家的发言，但他们都听得津津有味，给予发言者极大的尊重。一些有关成花之初的详情：光敏色素调节的叶发生、顶端诱导、器官定位和基因表达模式的控制等大问题仍未解决。但我们通过讨论已清楚地意识到：把生理学、遗传学、分子学分析手段隔离开来或是单研究一种材料，如：豌豆或拟南芥菜，是不可能得到结果的。我们应该建立起全方位的媒介来促进学科间的交流、渗透和协作、否则，我们还会继续重复做无用功而忽视了对未知领域的探索。

[The Plant Cell，1991年3月］