近十多年来由于对植物细胞全能性的研究不断深入，细胞与组织培养技术的发展与完善已使得被子植物器官发生的条件、顺序和生理生化机理以及激素和核酸等大分子在细胞分化及形态建成中的重要性方面都得到了一些新的知识，也促使了离体花发育研究的进展。另一方面由于分子生物学与基因工程的理论和技术的迅速发展已使得花发育研究深入到了分子水平，形态建成的分子生物学基础研究已成为目前生物科学研究的热点之一。
被子植物花发育是一个复杂的形态发生现象，其中包括了在较短时间内不同花器官的持续产生。虽然在某些情况下，该过程可被营养因子、激素和环境因子所调控，但是花发育过程却是一个有序的（时间、空间）基因选择性表达的过程。由于上述原因，研究者们已普遍地利用了离体培养技术，并且多数利用幼花芽作为其外植体来研究这一领域内的一系列问题。在研究花发育机制问题上，幼花芽的离体培养技术为研究者们提供了如下的优越性：1）去除了由植物本身其它部分带来的物质干扰，可以对在花发育中营养物质及生长调节物质的直接作用给以阐明：2）通过进行一系列不同的“外科手术”实验可以对完整芽和个别花器官在其发育中的决定事件、调节行为及这些器官的再生潜力进行认识；3）通过这些手术也可以对一种器官类型对另一种器官类型的促进及发育的影响进行鉴定；4）通过单一器官原基的离体培养能够对各类型花器官决定的实质、时程安排及其细胞分化调控进行系统的研究；5）可以对花芽的自主性，即器官的启动和发育方式是否独立于植物本身的其它部分而进行检测和研究；6）利用70年代初而发展起来的薄层细胞培养方法不仅具备上述的一些优点而且还由于其利用的外植体组织成分简单，并且其花芽、营养芽和根均可直接从外植体上分化出来的特点[5 - 8 ,10 ,13-16]，因而为更深入地探讨成花梯度、激素。核酸、蛋白质等物质代谢的变化对花发育的影响r（及对性别分化的作s等一系列问题提供了更为精确的手段和可行性。
由于最近的十年之内，这一领域的进展十分迅速，涉及到被子植物离体花发育方面的资料（包括j茎尖、叶段、茎段、子叶、根组织、薄的细胞层以及各种不同时期的花芽、花序及单一的花器官）十分丰富。由于篇幅的限制，本文将概括地评述利用幼花序以及未成熟花芽和单个花器官作为外植休而进行的离体花发育研究的现状，并且着重于对在此诱导的花发育中的主要化学及环境因素作用加以说明，同时也对目前经过近40年的离体花发育研究所取得的成果加以总结。
未成熟花芽及花序的培养
到目前为止，已有近30余种植物体的花芽和幼花序进行了体外培养的尝试，但是对不同的花系统来说，所培养的芽发育阶段及所使用的基本培养基却是有区别的（见表1）。
* WM= White培养基；MS = Murashige & Skoog培养基；LS= Linsmaier & Skoog培养基
在双子叶植物中，早在1942年就由La Ru）最初提出培养花芽的设想，但是首次成功的花培养报告却是由Galun等所报道的。黄瓜雄性系、雌性系和两性系的花芽都进行了离体培养以研究在性器官分化过程中生长物质的作用。将发育良好的花芽（带有萼片，花瓣和雄蕊原基及心皮）培养在改良的White基本培养基上，培养基中含椰子乳、酪蛋白水解物及IAA。在这种条件下，该种培养基能够促进所有以上的三种品系花芽的生长。在雄性芽中，IAA不仅促进了子房的发育，而且也抑制了雄蕊原基的生长。而在所供试的加入GA实验组中的结果说明，GA作用与IAA作周恰好相反，但是GA单独对性器官的生长却是没有作用的。在没有IAA的情况下，研究者们也注意到了雄性花芽具有发育成子房的趋势，并且年幼的雄性花芽比年老的表现出更大的这种发育趋势。IAA的这种效应在一年生山靛雌性花序的培养中也存在着，即IAA并不促进雄性花的发育。但是在固化的White培养基上培养西葫芦雌性花芽，人们发现其子房发育受阻并且IAA的单独使用或结合其它激素使用均不能影响其芽的性别表达，而在这种情况下其雄蕊的生长受到促进并且其培养时花芽越小，生长越好。因此可见，IAA在某些种中促进了子房的发育并且在其它品种中却促进了雄蕊的发育。
在红花楼斗菜的研究中，研究者们发现浓度在0.05~0.5 mg/L范围内的激动素是最有利于花芽的发育，并且在花芽发育的整个过程中都是需要的，更进一步的研究表明GA3对红花楼斗菜萼片的启动和发育是必须的，并且GA3的这种效应是通过增加细胞分裂素来实现的。总体来看，在红花楼斗菜中，对花器官的启动来说激动素是必需的，而对其花器官进一步发育来说GA3也是需要的。因此，离体培养花芽的发育潜力在不同的种中存在着相当大的差异，这些差异表现在对激素种类及其比例、营养因子的种类（CH，CM，蔗糖量，氨基酸等）及含量以及环境因子（温度、光照、低温等）的诸方面需求上。
以上所叙述的几个代表性例子说明在离体条件下不同种的植物花芽有不同的表现行为。这不仅与研究者们所使用的培养基组成相关联而且也与培养时芽所处的发育阶段有关。很显然细胞分裂素对芽生长和发育或者是必须的或者具有促进作用。在许多种情况下，赤霉素起到了促进效应。但总的看来，生长素抑制了细胞分裂素所诱导的生长。关于氮和糖营养方面的研究工作并不多见，因而它们的特殊作用还有待于进一步探讨，但是却有许多的迹象表明它们的存在却似乎是必要的。另外，似乎培养基的低pH值促进生长，并且5.8左右的pH值促进花器官的分化和发育。
关于单子叶植物花、花序离体培养方面的报导相对少了一些。研究者们所利用的外植体大小及培养基组成均是千变万化的，但是取得的结果却基本一致，即生长调节剂如细胞分裂素和GA，均强烈地影响若花芽的生长。
将含有6个花原基和10个未成熟花芽的大米草成熟穗状花序培养在White培养基上，在此基本培养基条件下，这些未成熟花败育了而且在约40%的穗状花序中，虽然它们的花药含有退化的造孢组织并且子房产生了败育的胚珠，但是却有2~3个花原基发育为成熟的花。在细胞分裂素存在条件下，产生了大量的，含有正常花粉发育和大孢子发生的绿色花。所供试的五种细胞分裂素中，BAP和激动素是最有效的刺激花发育的激素。正如在某些双子叶植物花芽中那样，IAA反作用于激动素的促进效应。尽管CM对小孢子发生有着促进效应，但是单独或与BAP组合而供给的GA3并不促进小穗的生长。
格利逊（Grayson）和其同事在一系列报告中深入地研究了离体培养的玉水穗和未成熟雄穗的生长需求，结论为：所试验的所有细胞分裂素类物质均增强了正常小穗的产生，但是激动素和BAP的效应最强而玉米素最低。离体玉米穗原基的发育行为依赖于它们的大小以及培养基中激动素的浓度。在其基本培养基中，大小低于15 mm的穗并不能产生任何雄性花；然而在激动素存在条件下，以上的这些原基大多数都可产生雄性花；在大于15 mm的穗中，无论激动素浓度多大仅产生雌性花。
关于单子叶植物花培养的这些研究进一步加强了来自双子叶植物的早期结论：外植体的大小和生长调节剂的存在，尤其细胞分裂素对离体花发育来说均是重要的变量因子。
小 结
从离体花形态发生及花发育研究的近四十年来，尤其最近十年来的研究成果，可得出如下普遍性的结论：
1. 生长调节剂，尤其是细胞分裂素以及在某些场合下，GA和生长素均在不同花器官的启动，以及生长和发育中起到重要的作用。但是它们对生长调节剂的需求在不同的种中、相同种的不同基因型中以及同一个花的不同花器官之间均存在着差异件；
2. 器官启动和小孢子发生及大孢子发生均起源于分生组织和/或在培养时所存在的其它花器官组织；
3. 切离的芽具有相对的自主性，即独立于该植物的其它部分，但是它们看来需要由在活体情况下由根所供给的细胞分裂素来进行花器官的生长和发育；
4. 花芽和单一花器官的发育途径或方式在它们个体发育的早期就已经决定了；
5. 在大多数情况下，由于很少有逆转回到营养状态的趋势，所以分离的花芽均表现出显著程度的发育稳定性。由此将发育成为花的花芽可以看作为已经决定的或不可逆地决定了；
6. 在许多种中，其花芽或花的单一器官大量地产生了愈伤组织而未产生有组织的发育结构。这种行为部分地同培养基中的生长物质的临界平衡以及其外植体的年龄有相当大的关系；
7. 发现了成花梯度，花芽可以直接从不同层次的外植体（如胚状体、茎表皮细胞、茎节、叶片及原生质体和愈伤组织等）上发生；
8. 并且在超微结构的研究中发现淀粉积累是花芽形成所必需的，同时对除乙烯外的四种植物激素对诱导开花作用有了些一定的认识。总的来说，细胞分裂素类物质对花芽的形成及进一步发育是必需的，并且多数学者还认为乙烯在性别分化中起到了内源调节剂的作用。