植物學(xué)第四章根課件

第四章營養(yǎng)器官—根第一節(jié)根的生理功能和基本形態(tài)第二節(jié)根尖的初生生長與根的初生結(jié)構(gòu)第三節(jié)側(cè)根的發(fā)生第四節(jié)雙子葉植物根的次生生長和次生結(jié)構(gòu)第五節(jié)根瘤與菌根第六節(jié)根與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系第四章營養(yǎng)器官—根第一節(jié)根的生理功能和基本形營養(yǎng)器官：在植物個體生活中擔(dān)負(fù)營養(yǎng)功能（吸收、合成、運輸），如根、莖、葉。繁殖器官：在植物個體生活中擔(dān)負(fù)繁殖功能（產(chǎn)生后代），如花、果、種子。營養(yǎng)生長：植物根、莖、葉的形成、生長、發(fā)育。生殖生長：花芽分化到花、果、種子的形成。

營養(yǎng)器官營養(yǎng)器官：在植物個體生活中擔(dān)負(fù)營養(yǎng)功能（吸收、合成、運第一節(jié)根的生理功能和基本形態(tài)根(root)：是植物長期適應(yīng)陸地生活所形成的地下器官。一、根的生理功能：吸收支持（固定）輸導(dǎo)合成貯藏第一節(jié)根的生理功能和基本形態(tài)根(root)：是植物長期適應(yīng)植物學(xué)第四章根課件二、根的基本形態(tài)

1、據(jù)根的發(fā)生部位分：

主根(mainroot)

定根或初生根(primaryroot)

側(cè)根(root)或次生根(secondaryroot)

不定根(adventitiousroot)

2、根系在土壤中的生長和分布:

深根系

淺根系

二、根的基本形態(tài)2植物學(xué)第四章根課件植物學(xué)第四章根課件定根與不定根定根與不定根（1）mainroot(主根)：由胚根直接發(fā)育而來的、垂直向下生長的、最早出現(xiàn)的根。（2）lateralroot(側(cè)根)：主根上產(chǎn)生的各級分支。(1)normalroot（定根）

由植物體固定部位生長出來的根，包括主根和側(cè)根。(2)adventitiousroot（不定根）

由莖、葉、老根或胚軸上發(fā)生的根。根據(jù)來源

根據(jù)發(fā)生部位根的分類與定義根據(jù)來源

根據(jù)發(fā)生部位根的分類與定義Advantitiousroot（不定根）(1)成為須根系的主體(2)參與直根系的組成(3)作為正常根系外的輔助根系(4)能組成再生根系或形成不定根系概念：主根和側(cè)根以外，生長在莖節(jié)、節(jié)間或芽的基部、葉或老根上發(fā)生位置不固定的根。RolesofAdvantitiousroot（不定根的作用）Advantitiousroot（不定根）(1)成

不定根的發(fā)生（1）內(nèi)起源：

在維管組織中或其附近的薄壁細(xì)胞中產(chǎn)生。（2）

外起源：少數(shù)植物可由表皮及其下面的少數(shù)幾層細(xì)胞發(fā)生。不定根的發(fā)生（1）內(nèi)起源：（2）

再生根系和替代根

再生根系用枝葉扦插，在切割部位（枝條基部、葉柄、葉片基部）重新發(fā)生的不定根群，及用組織培養(yǎng)所得試管苗所形成的根系，稱為~。

替代根病蟲侵襲或植物移植時，根受到傷害，原有的根常被其傷口附近新生的不定根所替代，這種根稱為~。再生根系和替代根再生根系替代根概念：是指一株植物根的總和。分類：直根系：有明顯的主根，主根上再生出各級有明顯區(qū)別的側(cè)根。絕大多數(shù)雙子葉植物的根系。須根系：主根生長緩慢或停止，無明顯的主根和側(cè)根區(qū)分的根系，主要由不定根組成，呈叢生狀。絕大多數(shù)單子葉植物根系。根系(rootsystem)概念：是指一株植物根的總和。根系(rootsystem)第二節(jié)根尖的初生生長與根的初生結(jié)構(gòu)

一、根尖(root

tip)及其分區(qū)根毛區(qū)及以下的部分稱為根尖。

第二節(jié)根尖的初生生長與根的初生結(jié)構(gòu)一、根尖(r☆根毛區(qū)(roothairzone)（成熟區(qū)）☆伸長區(qū)(elongationzone)☆分生區(qū)(meristematiczone)☆根冠區(qū)(root

cap)一、根尖(root

tip)及其分區(qū)☆根毛區(qū)(roothairzone)（成熟區(qū)）一、根尖421根冠分生區(qū)3伸長區(qū)成熟區(qū)ABCD421根冠分生區(qū)3伸長區(qū)成熟區(qū)ABCD名稱特征功能根尖的結(jié)構(gòu)：根冠分生區(qū)伸長區(qū)成熟區(qū)保護(hù)有絲分裂伸長（部分吸收功能）吸收水分和無機(jī)鹽（主要部位）細(xì)胞較大,排列不整齊細(xì)胞較小,呈正方形排列緊密細(xì)胞迅速伸長中央大液泡，形成導(dǎo)管和根毛名稱特征功能根尖的結(jié)構(gòu)：根冠分生區(qū)伸長區(qū)成熟區(qū)保護(hù)有絲分裂伸1.Rootcap（根冠）

特點：（1）薄壁細(xì)胞，外層排列疏松、不規(guī)則，液泡發(fā)達(dá)；（2）外壁有粘液，原生質(zhì)體內(nèi)亦含有淀粉和粘膠性物質(zhì)；（3）外觀半透明。

功能：（1）使根尖易于在土壤顆粒間推進(jìn)，并保護(hù)生長點；（2）形成吸收表面，促進(jìn)離子交換與物質(zhì)溶解；（3）向地性，起平衡作用根冠細(xì)胞原生質(zhì)內(nèi)含淀粉體，中柱范圍的細(xì)胞含量為多，且集中于細(xì)胞下側(cè)，因此認(rèn)為根冠是重力感覺的地方。位于根尖的頂端，由許多排列疏松的薄壁細(xì)胞組成的冠狀物。1.Rootc植物學(xué)第四章根課件植物學(xué)第四章根課件植物學(xué)第四章根課件植物學(xué)第四章根課件2.Meristematiczone（分生區(qū)）大部分被根冠包圍，是根內(nèi)產(chǎn)生新細(xì)胞、促進(jìn)根尖生長的主要部位，又稱生長點。

特點：（1）多面體（2）細(xì)胞小，排列緊湊（3）細(xì)胞壁薄，胞核較大，胞質(zhì)濃，無明顯液泡（4）能不斷分裂（5）外觀不透明2.Meristematiczone（分生區(qū)）大部

原分生組織和初生分生組織細(xì)胞的區(qū)別(1)一般稍微伸長

初生分生組織(過渡形式)細(xì)胞

(2)液泡化逐漸明顯(3)初生壁上出現(xiàn)了初生紋孔場原分生組織和初生分生組織細(xì)胞的區(qū)別原表皮根冠基本分生組織原形成層

1.單子葉植物2.雙子葉植物根尖的生長動態(tài)中柱中柱皮層皮層表皮表皮原表皮根冠基本分生組織原形成層1.單子葉植物單子葉植物（如：大麥）皮層初生分生組織原分生組織第一層細(xì)胞第二層細(xì)胞第三層細(xì)胞初生結(jié)構(gòu)根冠表皮中柱原形成層（中柱原）表皮原（原表皮）基本分生組織（皮層原）根冠原同源組織

根尖的生長動態(tài)單子葉植物（如：大麥）皮層初生分生組織原分生組織第一層細(xì)胞雙子葉植物（如：煙草）原分生組織初生結(jié)構(gòu)初生分生組織原形成層（中柱原）第一層細(xì)胞表皮原（原表皮）基本分生組織（皮層原）第二層細(xì)胞第三層細(xì)胞根冠表皮中柱皮層根冠原同源組織根尖的生長動態(tài)雙子葉植物（如：煙草）原分生組織初生結(jié)構(gòu)初生分生組織原形成層Quiescentcent（不活動中心，靜止中心）

概念：

根尖分生區(qū)中最前端的中心部分有一些分裂活動弱，甚至不分裂的細(xì)胞，形成一個近于半圓形的區(qū)域。[不活動中心可能是合成激素的場所，也可能是貯藏的分生組織]Quiescentcent（不活動中心，靜止中心）概植物學(xué)第四章根課件

概念對以前原分生組織的觀點提出了異議，認(rèn)為：（1）根尖的細(xì)胞增加，可能不是依靠最尖端小群頂端原始細(xì)胞的連續(xù)分裂活動；（2）這些原始細(xì)胞（根冠原始細(xì)胞除外）在以后生長時，大部分停止了分裂后動；（3）根尖的原分生組織的范疇較大，其細(xì)胞分布于半圓球形的不活動中心的邊沿。不活動中心的特點：

（1）分裂頻率低或不分裂；（2）細(xì)胞內(nèi)部很少有蛋白質(zhì)和核酸合成；（3）DNA、RNA、蛋白質(zhì)含量度較低；（4）線粒體較少，核、核仁、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器也較少。不活動中心細(xì)胞的生理功能：

（1）當(dāng)用電離輻射或手術(shù)切割使之損傷，或冷凍處理引起休眠之后，這部分細(xì)胞均可重新進(jìn)行分裂；去除根冠，可再行分裂成根冠；（2）可能是根尖中合成激素的場所；（3）對保持大型分生組織的幾何學(xué)結(jié)構(gòu)可能具有重要意義。因原分生組織的細(xì)胞分布于半球形的不活動中心的邊沿Quiescentcent（不活動中心，靜止中心）概念對以前原分生組織的觀點提出了異議，認(rèn)為：不活動中

3.Elongationzone（伸長區(qū)）

特點：

1）細(xì)胞伸長迅速；

2）細(xì)胞質(zhì)呈一薄層位于細(xì)胞邊沿，液泡明顯；

3）細(xì)胞逐漸停止分裂，并逐漸分化出一些形態(tài)不同的組織；

4）原生韌皮部的篩管和原生木質(zhì)部的導(dǎo)管相繼出現(xiàn)；

5）延長最劇烈的區(qū)域韌皮部分子陸續(xù)出現(xiàn)；

6）外觀較為透明、潔白。

功能：（1）根尖深入土層的主要推動力；（2）可吸收水分和無機(jī)鹽。

長約2—5mm，由分生區(qū)向上發(fā)育，細(xì)胞分裂活動愈來愈弱，細(xì)胞開始伸長、生長和分化，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樯扉L區(qū)。3.Elongationzone（伸長區(qū)4.Roothairzone（根毛區(qū)）

Maturationzone(成熟區(qū)）

根毛區(qū)（成熟區(qū)）：

位于伸長區(qū)之上。

特征：（1）表面密被根毛；（2）其內(nèi)部細(xì)胞停止了分裂活動；（3）分化為各種成熟組織了。

功能：

1）是根部吸收水分和無機(jī)鹽的主要部分；

2）固定作用；

3）失去根毛的成熟區(qū)部分，主要進(jìn)行輸導(dǎo)和支持作用；

4）根毛分泌有機(jī)酸，使土壤中難溶性鹽類溶解，大大增加了根的吸收效率。4.Roothairzone（根毛區(qū)）

根毛的形態(tài)特征

表皮細(xì)胞向外突出的、頂端密閉的管狀結(jié)構(gòu)。長0.5-10cm，直徑5-17μm。根毛的結(jié)構(gòu)1）細(xì)胞核常位于先端；2）細(xì)胞壁薄而膠粘，有可塑性；3）根毛先端具豐富的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體和核糖體等；4）根毛表皮細(xì)胞的壁內(nèi)層薄而染色較深，外層較寬而染色較淺，僅有內(nèi)層與突出的根毛壁連通。

根毛的發(fā)生：1）同型根表皮層：全部表皮層細(xì)胞形態(tài)相似，都有產(chǎn)生根毛的潛能2）異型根表皮層：

表皮細(xì)胞較長細(xì)胞原表皮不均等分裂較短細(xì)胞根毛原始細(xì)胞（生毛細(xì)胞）Trichoblast(生毛細(xì)胞)的特點：1）總protein、RNA、DNA（高8倍）、核內(nèi)組蛋白含量較相鄰細(xì)胞高2）有的細(xì)胞色素氧化酶和酸性磷酸酶較高水平根毛的生理特性：1）對濕度敏感，濕潤環(huán)境則較多.2）壽命短≤2-3周3）分泌有機(jī)酸，溶解土壤中難溶鹽類，增加根的吸收效率根毛的形態(tài)二、

primarystructureofroot

（根的初生結(jié)構(gòu)）（一）

雙子葉植物根的初生結(jié)構(gòu)(primarystructure)

根的初生結(jié)構(gòu)包括：表皮(epidermis)皮層(cortex)中柱(stele)二、primarystructureofr

Primarygrowthofroot根的初生生長Primarygrowth（初生生長）：由根尖的頂端分生組織經(jīng)分裂、生長、分化而形成的根的成熟結(jié)構(gòu)，這種直接來自頂端分生組織的衍生細(xì)胞的增生和成熟的整個生長過程稱~。primarystructure（初生結(jié)構(gòu)）:根的初生生長所產(chǎn)生的根的成熟結(jié)構(gòu)，包括根毛區(qū)及根尖上方根毛脫落而未增粗的部分。Primarytissue（初生組織）：初生生長過程中產(chǎn)生的各種成熟組織。

PrimarygrowthofrootPrimarystructureofrootofdicotyledon

雙子葉植物根的初生結(jié)構(gòu)

Acrosssectionofyoungrootofcotton（棉花根的初生結(jié)構(gòu)）

表皮中皮層皮層內(nèi)皮層中柱鞘初生木質(zhì)部中柱初生韌皮部外皮層Primarystructureofrootofd表皮根毛皮層內(nèi)皮層初生韌皮部中拄鞘初生木質(zhì)部表皮根毛皮層內(nèi)皮層初生韌皮部中拄鞘初生木質(zhì)部Epidermis（表皮）

根的成熟區(qū)的最外面常由一層特化的吸收組織細(xì)胞組成，由原表皮發(fā)育而成的生活細(xì)胞層。

表皮的特點：（1）長方體形，細(xì)胞長軸與根的軸平行（2）

細(xì)胞排列緊密、整齊（3）壁薄，外被較薄角質(zhì)膜，無氣孔（4）短細(xì)胞——根毛細(xì)胞質(zhì)濃、核大，外壁向外突出延伸成根毛（5）多層表皮:熱帶蘭科及一些附生天南星科植物氣生根（6）水生植物及個別陸生植物（如花生）不具根毛Velamen(根被)由緊密排列的死細(xì)胞組成的鞘，細(xì)胞壁由帶狀或網(wǎng)狀增厚（栓化）來加固，壁上有許多初生紋孔場。空氣干燥時，這些細(xì)胞充滿空氣，降雨時，充滿水。Epidermis（表皮）Cortex（皮層）

是由基本分生組織分化發(fā)育而來的、位于表皮以內(nèi)及中柱鞘以外的部分。由多層壁薄、大型、具顯著胞間隙的細(xì)胞組成，在根中占很大比例。（1）

exodermis（外皮層）（2）

interodermis(中皮層)（3）

endodermis(內(nèi)皮層)1.水分和溶質(zhì)從根毛到中柱的橫向輸導(dǎo)途徑2.是營養(yǎng)物質(zhì)貯藏場所和通氣的部分3.是根進(jìn)行光合、分泌等作用的主要場所4.有時外皮層可代替表皮起保護(hù)作用Cortex（皮層）是由基本分生組織分exodermis（外皮層）皮層最靠外的一至數(shù)層細(xì)胞，細(xì)胞小，排列緊密整齊；當(dāng)根毛枯死、表皮脫落時，外皮層的細(xì)胞壁增厚并栓化，代替表皮起保護(hù)作用。endodermis(內(nèi)皮層)皮層最內(nèi)的排列整齊緊密細(xì)胞，無胞間隙，整個細(xì)胞徑向壁和上下橫壁有木化和栓化增厚的區(qū)域，形成一整圈，稱為凱氏帶。exodermis（外皮層）皮層最靠外的一至

Casparianstrip（內(nèi)皮層凱氏帶）凱氏帶（Casparianstrip)是高等植物內(nèi)皮層細(xì)胞徑向壁和橫向壁的木栓化和木質(zhì)化的帶狀增厚部分，主要功能1.阻止水份向組織滲透，控制著皮層和維管柱之間的物質(zhì)運輸。2.控制根內(nèi)水分和無機(jī)鹽的橫向疏導(dǎo)。其寬度隨不同種植物而有較大的差異。3.凱氏帶見于初生根的內(nèi)皮層，而在莖、葉等器官中是否存在則仍有爭議。Casparianstrip（內(nèi)皮層凱氏帶）凱氏內(nèi)皮層凱氏帶內(nèi)皮層凱氏帶Centralcylinder（中柱）定義：蕨類以上的高等植物，其根、莖、葉有作為輸導(dǎo)或支持器官的維管束，把內(nèi)皮層以內(nèi)的基本組織和維管束綜合視為一結(jié)構(gòu)單位，稱為中柱。構(gòu)成：

由中柱鞘、初生木質(zhì)部、初生韌皮部和薄壁細(xì)胞組成。皮層根毛表皮木質(zhì)部中柱Centralcylinder（中柱）定義：蕨類以上

Centralcylinder（中柱）

1.中柱鞘：位于中柱最外層，通常由1-2層排列整齊的薄壁細(xì)胞組成。是側(cè)根形成、木栓形成層和維管形成層的一部分的一部分的主要發(fā)源部位。

2.出生木質(zhì)部：位于根的中央，主要由導(dǎo)管和胞管組成橫切面呈輻射狀。原生木質(zhì)部主要由環(huán)紋和螺紋導(dǎo)管組成，口徑較小，后生木質(zhì)部主要由梯紋、網(wǎng)紋、孔紋導(dǎo)管組成，口徑較大。一般有幾個射角就稱幾原型木質(zhì)部。“外始式”發(fā)育方式。

3.初生韌皮部：位于若干束分布于初生木質(zhì)部輻射角之間，原生韌皮部在外，主要由篩管組成，后生韌皮部在內(nèi)，主要由篩管和伴胞組成。也呈“外始式”發(fā)育方式。

4.薄壁細(xì)胞：位于初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間，將來發(fā)育成維管形成層。Centralcylinder（中柱）

1.中柱鞘植物學(xué)第四章根課件雙子葉植物根的結(jié)構(gòu)表皮皮層原生木質(zhì)部后生木質(zhì)部初生韌皮部雙子葉植物根的結(jié)構(gòu)表皮皮層原生木質(zhì)部后生木質(zhì)部初生韌皮部根吸水的過程

質(zhì)外體途徑

質(zhì)外體途徑是指水分通過細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙等沒有細(xì)胞質(zhì)部分的移動，阻力小，所以這種移動方式速度快。

跨膜途徑

跨膜途徑是指水分從一個細(xì)胞移動到另一個細(xì)胞，要兩次通過質(zhì)膜，還要通過液泡膜，故稱跨膜途徑。

共質(zhì)體途徑

共質(zhì)體途徑是指水分從一個細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)經(jīng)過胞間連絲，移動到另一個細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，形成一個細(xì)胞質(zhì)的連續(xù)體，移動速度較慢。

根吸水的過程

質(zhì)外體途徑

質(zhì)外體途徑是指水分通根系吸水的部位根系吸水部位：

根尖端包括：根冠根毛區(qū)伸長區(qū)分生區(qū)吸水能力最強(qiáng)根冠根系吸水的部位根系吸水部位：包括：根冠吸水能力最強(qiáng)根冠根部吸水的途徑土壤中水分根滲透擴(kuò)散根毛導(dǎo)管質(zhì)外體途徑共質(zhì)體途徑中柱細(xì)胞內(nèi)皮層的徑向遷移皮層根系吸水的途徑根部吸水的途徑土壤中水分根滲透擴(kuò)散根毛導(dǎo)管質(zhì)外體途徑共質(zhì)體途根部吸水的共質(zhì)體途徑和質(zhì)外體途徑交叉根部吸水的共質(zhì)體途徑和質(zhì)外體途徑交

根系吸水機(jī)制

兩種方式動力

主動吸水根壓

（activeabsorptionofwater）（rootpressure）

被動吸水蒸騰拉力(passiveabsorptionofwater)（transpirationalpull)植物根系吸水根系吸水機(jī)制兩種方式

根初生結(jié)構(gòu)的特點1.成熟區(qū)多數(shù)表皮細(xì)胞外壁突出形成根毛。細(xì)胞壁不增厚,無氣孔。2.皮層發(fā)達(dá),內(nèi)皮層呈凱氏帶或五面增厚。3.一定部位的中柱鞘細(xì)胞能恢復(fù)分裂能力產(chǎn)生側(cè)根、第一次木栓形成層。4.初生維管束呈輻射棱，初生韌皮部與初生木質(zhì)部相間排列。5.初生木質(zhì)部和初生韌皮部的成熟方式屬于外始式。根初生結(jié)構(gòu)的特點1.成熟區(qū)多數(shù)表皮細(xì)胞外壁突結(jié)構(gòu)：1.表皮：易脫落，由下皮替代2.皮層：外皮層可轉(zhuǎn)為機(jī)械組織稱下皮；內(nèi)皮層細(xì)胞常是五面增厚，有通道細(xì)胞(passagecell)。3.中柱：中柱內(nèi)有多束木質(zhì)部，為多原型結(jié)構(gòu)。不產(chǎn)生形成層。根解剖結(jié)構(gòu)停留在初生結(jié)構(gòu)水平上.（二）禾本科植物根的結(jié)構(gòu)特點：同樣有表皮、皮層、中柱三部分組成，但各部分結(jié)構(gòu)均有其特點，特別是不產(chǎn)生形成層，沒有次生生長和次生結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)：（二）禾本科植物根的結(jié)構(gòu)特點：

水稻幼根橫切面詳圖水稻幼根橫切面詳圖水稻老根橫切面顯微照片腔隙水稻老根橫切面顯微照片腔隙植物學(xué)第四章根課件小麥根結(jié)構(gòu)小麥根結(jié)構(gòu)第三節(jié)側(cè)根的發(fā)生中柱鞘內(nèi)皮層側(cè)根水稻側(cè)根的形成顯微照片側(cè)根起源于中柱鞘屬于內(nèi)起源(endogenousorgin)側(cè)根起源于母根的中柱鞘，即發(fā)生于根的內(nèi)部組織，這種起源方式稱內(nèi)起源。第三節(jié)側(cè)根的發(fā)生中柱鞘內(nèi)皮層側(cè)根水稻側(cè)根的形成顯微植物學(xué)第四章根課件Produceprocessoflateralrootprimordium

側(cè)根原基的形成過程

pericyclecell（中柱鞘）

去分化（dedifferentiation）

Promeristem（原分生組織）

平周分裂（division）

細(xì)胞層數(shù)增加,向外突起

多次多方向平周、垂周分裂突起增大

形成forming側(cè)根原基（primordiumoflateralroot）OriginoflateralrootprimordiumProduceprocessoflateralroo中柱鞘側(cè)根中柱鞘側(cè)根

Formingoflateralroot（側(cè)根的形成）

側(cè)根原基（lateralrootprimordium）

分裂、生長、分化（division,growth,differentiation）

根冠

溶解皮層

溶解表皮進(jìn)入土壤

生長點（growingpoint）

持續(xù)分裂、生長、分化（keepingdivision,growth,differentiation）

通過內(nèi)皮層通過皮層通過表皮進(jìn)入土壤Formingoflateralroot（側(cè)根的形成植物學(xué)第四章根課件

側(cè)根在中柱鞘上的發(fā)生部位Diarchroot（二原型根）：發(fā)生在初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間TriarchorTetrarchroot（三或四原型根）：正對初生木質(zhì)部Polyarchroot(多原型根)：正對初生韌皮部多數(shù)植物根中初生木質(zhì)部的輻射角數(shù)目是相對穩(wěn)定的，有幾個輻射角就稱為幾原型木質(zhì)部。依據(jù)初生木質(zhì)部的原型劃分側(cè)根在中柱鞘上的發(fā)生部位Diarchroot（第四節(jié)

雙子葉植物根的次生生長

和次生結(jié)構(gòu)次生生長(secondarygrowth)：

指由次生分生組織分裂分化的過程。次生結(jié)構(gòu)(secondarystructure)

：

由次生生長所形成的結(jié)構(gòu)。次生分生組織：

維管形成層(vascularcambium)

木栓形成層(phellogen)

第四節(jié)雙子葉植物根的次生生長

和

Secondarygrowthandstructureofroot

（根的次生生長和次生結(jié)構(gòu)

）

次生生長（Secondarygrowth）

初生生長結(jié)束形成成熟的初生結(jié)構(gòu)后，在初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間產(chǎn)生一種新的側(cè)生分生組織—維管形成層（次生分生組織），并開始切向分裂活動，經(jīng)過分裂、生長、分化而使根的維管組織數(shù)量增加，相應(yīng)使莖加粗，表皮撐破，同時，另一種分生組織—木栓形成層（次生分生組織）在中柱鞘或其附近發(fā)生并開始活動，形成新的保護(hù)組織—周皮，替代表皮起保護(hù)作用。這種由維管形成層活動使根變粗、由木栓形成層活動使根得到更好的保護(hù)的過程。次生結(jié)構(gòu)（Secondarystructure）次生生長過程中產(chǎn)生的次生維管組織和周皮，共同組成的結(jié)構(gòu)Secondarygrowthandstru一、維管形成層的發(fā)生與次生維管組織的形成片段式形成層環(huán)的產(chǎn)生:初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間保留的原形成層細(xì)胞恢復(fù)分裂機(jī)能,進(jìn)行平周分裂,維管形成層呈條狀。

圓形成層環(huán)的產(chǎn)生:波浪式形成層環(huán)的產(chǎn)生:由于位于韌皮部內(nèi)側(cè)的維管形成層部分形成較早，分裂快，所產(chǎn)生的次生組織數(shù)量多，把凹陷處的形成層環(huán)向外推移而形成為一個圓環(huán)。條狀維管形成層向兩側(cè)發(fā)展達(dá)到中柱鞘，木質(zhì)部放射角所對應(yīng)的中柱鞘細(xì)胞脫分化，恢復(fù)分裂能力，參與形成層的形成，而連接成環(huán)。一、維管形成層的發(fā)生與次生維管組織的形成片段式形成層初生木質(zhì)

Secondarygrowthandstructureofroot

根的次生生長和次生結(jié)構(gòu)

表皮初生韌皮部次生韌皮部初生木質(zhì)部次生木質(zhì)部皮層維管形成層SecondarygrowthandstSecondarygrowthandstructureofroot

根的次生生長和次生結(jié)構(gòu)

Secondarygrowthandstructur維管形成層的發(fā)生及其活動維管形成層的發(fā)生及其活動形成層原始細(xì)胞（形成層）初生韌皮部（形成層環(huán)）形成層原始細(xì)胞（形成層）初生韌皮部（形成層環(huán)）徑向分裂（radialdivision）細(xì)胞分裂后形成的新壁與植物體的縱軸的圓周切線垂直或與半徑平行的分裂方式。分裂結(jié)果是不增加植物體或器官徑向的細(xì)胞層次，而增加切向細(xì)胞的數(shù)量擴(kuò)大圓周的長度，以適應(yīng)植物體的增粗生長。平周分裂（periclinaldivision）指在對某基準(zhǔn)面的平行面上所發(fā)生的細(xì)胞分裂。是垂周分裂的對應(yīng)詞。[又稱切向分裂(tangentialdivision),即細(xì)胞分裂方向和新壁與器官表面平行]。垂周分裂（anticlinaldivision）亦稱垂側(cè)分裂、交周分裂。是指分裂面對某基準(zhǔn)面成垂直的細(xì)胞分裂。是平周分裂的對應(yīng)詞。例如，許多雙子葉植物莖尖的最外層細(xì)胞或者葉原基表皮的最外層細(xì)胞等，在以表皮方向確定基準(zhǔn)面時，只表現(xiàn)為對此成垂直的垂周分裂來繁殖。細(xì)胞分裂的幾個概念徑向分裂（radialdivision）細(xì)胞分裂后形成的細(xì)胞分裂“三切面”橫分裂、徑向分裂（合稱垂周分裂）、切向分裂（平周分裂）切向分裂徑向分裂橫向分裂細(xì)胞分裂“三切面”橫分裂、徑向分裂（合稱垂周分裂）、切SecondarystructureofrootSecondarystructureofroot根的次生結(jié)構(gòu)SecondarystructureofrootS根的次生結(jié)構(gòu)周皮(皮層)

中柱韌皮部形成層木質(zhì)部射線(髓)棉花老根的次生結(jié)構(gòu)根的次生結(jié)構(gòu)周皮棉花老根的次生結(jié)構(gòu)Ray(射線)phoemray（韌皮射線）在次生韌皮部中有一些薄壁細(xì)胞沿徑向作放射狀排列，成為多列貫穿其中，稱為~。xylemray(木射線)在次生木質(zhì)部中有一些薄壁細(xì)胞沿徑向作放射狀排列，成為多列貫穿其中，稱為~。Pithray(髓射線)？有些植物的根中還有一些由中柱鞘起源的、形成層產(chǎn)生的射線，對著次生木質(zhì)部的部位，常較維管射線寬。

維管射線Ray(射線)phoemray（Secondaryxylem（次生木質(zhì)部）①

vessel（導(dǎo)管）②

tracheid（管飽）③

xylemparenchymacell（木質(zhì)部薄壁細(xì)胞）④

xylemfiber（木質(zhì)纖維）Secondaryphloem（次生韌皮部）①

sievetube,orsievecell（篩管或篩胞）②

companioncell（伴胞）

③

phloemparenchymacell（韌皮薄壁細(xì)胞）

④

phloemfiber（韌皮纖維）Secondaryxylem（次生木質(zhì)部）①

vesse根的次生結(jié)構(gòu)的特點1．在維管組織內(nèi)，次生木質(zhì)部在內(nèi)，次生韌皮部在外，二者相對排列。2．形成層每年向內(nèi)、外增生新的維管組織，特別是次生木質(zhì)部的大量增生，使根的直徑不斷增大。形成層也不斷增大，位置不斷外移。形成層細(xì)胞主要進(jìn)行切向分裂，其次還進(jìn)行徑向分裂和其他方向的分裂，使形成層周徑擴(kuò)大。3．次生結(jié)構(gòu)以次生木質(zhì)部為主，次生韌皮部所占比例較小。根的次生結(jié)構(gòu)的特點1．在維管組織內(nèi)，次生木質(zhì)部在內(nèi)二、木栓形成層的發(fā)生與周皮的形成在中柱增粗的時候，中柱鞘以外的成熟組織勢必遭到破壞，此時中柱鞘細(xì)胞恢復(fù)分裂能力形成木栓形成層。木栓層(phellem)

栓內(nèi)層(phelloderm)

木栓形成層(phellogen)

周皮二、木栓形成層的發(fā)生與周皮的形成在中柱增粗的時候，中柱鞘以外木栓形成層的發(fā)生及其活動

根次生生長新的次生維管組織增加，中柱不斷擴(kuò)大表皮和皮層被破壞（皮層表皮）

去分化（中柱鞘細(xì)胞恢復(fù)分裂能力）木栓形成層（或栓皮形成層）形成死亡

切向分裂向外向內(nèi)木栓層栓內(nèi)層周皮（木栓層+木栓形成層+栓內(nèi)層）

木栓形成層的發(fā)生及其活動根次生生長雙子葉植物根中組織分化過程

初生生長和初生結(jié)構(gòu)次生生長和次生結(jié)構(gòu)雙子葉植物根中組織分化過程初生生長和初生結(jié)構(gòu)次生生長三、根的次生結(jié)構(gòu)表解維管形成層周皮木栓層栓內(nèi)層木栓形成層韌皮部(含韌皮射線）次生韌皮部初生韌皮部初生木質(zhì)部次生木質(zhì)部木質(zhì)部（含木射線）維管束之間的射線根的結(jié)構(gòu)自外到內(nèi)排列次序(常被擠毀）(區(qū)分新老根、莖）三、根的次生結(jié)構(gòu)表解維管形成層周皮木栓層栓內(nèi)植物學(xué)第四章根課件第五節(jié)Rootnoduleandmycorrhiza根瘤與菌根

一根瘤(roottubercle)

＊根瘤是植物地下根上的瘤狀突起，是土壤中的根瘤細(xì)菌與根產(chǎn)生的共生結(jié)構(gòu)。

＊根瘤細(xì)菌具有固氮功能。＊除了豆科植物外，其他植物也有根瘤。第五節(jié)Rootnoduleandmycorrhiz根瘤根瘤

二、菌根(mycorrhiza)

菌根是植物根與真菌形成的共生結(jié)構(gòu)。菌根能加強(qiáng)植物根的吸收功能。包括：

外生菌根(ectotrophicmycorrhiza)內(nèi)生菌根(endotrophicmycorrhiza)內(nèi)外生菌根(ectendotrophicmycorrhiza)二、菌根(mycorrhiza)Rootnoduleandmycorrhiza

根瘤與菌根Symbiosis（共生）進(jìn)入根的微生物從根的組織內(nèi)取得可供它們生活的營養(yǎng)物質(zhì)，而植物也由于微生物的作用而獲得它所需要的物質(zhì)，這種雙方間的互利關(guān)系稱共生。Typesofsymbiosis：（1）rootnode（根瘤）（2）mycorrhiza(菌根)RootnoduleandmycorrhizRootnodule（根瘤）

是由固氮細(xì)菌、放線菌侵染宿主根部細(xì)胞而形成的瘤狀共生結(jié)構(gòu)。Rootnodule（根瘤）Formingofrootnodule

（根瘤的形成）

侵入進(jìn)入迅速繁殖根瘤菌

根毛

皮層

刺激迅速分裂分泌物皮層細(xì)胞大量新細(xì)胞

膨大和凸出使皮層部分的體積形成根瘤Formingofrootnodule

根瘤的形成根瘤的形成植物學(xué)第四章根課件松的外生菌根

—菌絲竹內(nèi)生菌根橫切面圖，示真菌菌絲內(nèi)外生菌根

松的外生菌根

—菌絲竹內(nèi)生菌根橫切面圖，示真菌菌絲內(nèi)外生菌根Typesofmycorrhiza（菌根的類型）

Ectotrophicmycorrihiza

(外生菌根)菌絲包被在植物幼根的外面，成菌絲鞘絲狀覆蓋層——“哈蒂氏網(wǎng)”，有時也侵入根的表皮或皮層細(xì)胞間隙中，但不侵入細(xì)胞內(nèi)，稱~。松、云杉、榛、山毛櫸、鵝耳櫪……

Endotrophicmycorrihiza(內(nèi)生菌根)菌絲通過細(xì)胞壁侵入到細(xì)胞內(nèi)，顯微鏡下可看到表皮或皮層細(xì)胞內(nèi)布滿菌絲，構(gòu)成一些橢圓形泡囊和樹枝狀菌絲體（VA菌根），稱~。禾本科、胡桃屬、桑、葡萄屬、李、杜鵑、蘭科、苜蓿屬、銀杏

Ectendotrophicycorrihiza(內(nèi)外生菌根)在根表面、細(xì)胞間隙和細(xì)胞內(nèi)部都有菌絲。草莓

Typesofmycorrhiza（菌根的類型）

E紅汁乳菇菌根(1)

紅汁乳菇菌根(2)

紅汁乳菇菌根縱剖面(X100)(示菌絲套脫離根表)紅汁乳菇菌根撥離的菌絲套X100紅汁乳菇種植園產(chǎn)菇現(xiàn)場

紅汁乳菇菌根(1)紅汁乳菇菌根(2)紅汁乳菇菌根縱剖面(菌根電鏡掃描未感染紅汁乳菇菌的馬尾松根菌根橫斷面及菌絲套電鏡掃描菌根橫斷面及菌絲套電鏡掃描菌根電鏡掃描未感染紅汁乳菇菌的馬尾松根菌根橫斷面及菌絲根瘤和菌根的固氮作用大氣中游離的N2NH3Nitrogenfixationenzyme(固氮酶):Molybdenum-iron-protein（鉬鐵蛋白）Rhizobium（固氮菌）

Leghemoglobin(豆血紅蛋白)根瘤和菌根的固氮作用大氣中游離的N2Significationofmycorrihiza

菌根的意義（1）互利共生（真菌將所吸收的水、無機(jī)鹽及有機(jī)物質(zhì)共給種子植物，而種子植物將其制造和貯藏的有機(jī)養(yǎng)料，包括將氨基酸供給真菌）。（2）菌根可促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)貯藏物質(zhì)的分解。（3）增進(jìn)根部的輸導(dǎo)和吸收作用（尤其P、Zn、Cu、S等無機(jī)鹽吸收）。

（4）分泌水解酶促進(jìn)根際有機(jī)物分解。（5）產(chǎn)生激素，增加根部細(xì)胞分裂素的合成，促進(jìn)根系生長。

（6）增加豆科植物固氮和結(jié)菌率。（7）提高一些藥用植物的藥用成分（如冬蟲夏草、天麻）。（8）提高幼苗移植、扦插成活率。（9）

蘭科植物種子萌發(fā)的條件。Significationofmycorrihiza

常見非豆科固氮植物榿木（珙桐科）樹鐵（蘇鐵科）楊梅（楊梅科）藍(lán)藻（藻類）羅漢松（羅漢松科）

常見非豆科固氮植物Applicationandforeground

應(yīng)用和前景（1）

種植豆科植物作綠肥（2）

豆科植物與其他作物間作、輪作（3）

制成根瘤菌菌肥（4）從田皂角屬中分離出具光合能力的根瘤菌（5）100余種非豆科植物能形成固氮的根瘤或葉瘤，可用于固沙改土（6）設(shè)法用遺傳工程的手段使谷類作物和牧草具備固氮能力，已成為世界性的研究熱點。Applicationandforeground

Applicationandforeground

應(yīng)用和前景（1）松屬植物移栽于與其共生的真菌土壤里；（2）小麥播種前接種菌根，增產(chǎn)27%，蛋白質(zhì)提高35%；（3）玉米、大豆、牧草等接種菌根，取得增產(chǎn)效果；（4）一些國家已將接種VA真菌作為商品化措施之一；（5）果樹苗圃以接種VA替代施用P、Zn肥。VA菌根（Vesicalar-Arbuscular，即泡囊－叢枝菌根，又稱叢枝菌根），是內(nèi)囊霉科（Endogonaceae）的部分真菌與植物根形成的共生體系。其特點是真菌的菌絲體主要存在于根的皮層細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi)，共生的植物仍保留有根毛。大多數(shù)農(nóng)作物、木本植物和野生草本植物均具有內(nèi)生菌根，但由于缺乏明顯的外部形態(tài)特征而常不為人們重視。Applicationandforegroun謝謝觀看！2020

謝謝觀看！

第四章營養(yǎng)器官—根第一節(jié)根的生理功能和基本形態(tài)第二節(jié)根尖的初生生長與根的初生結(jié)構(gòu)第三節(jié)側(cè)根的發(fā)生第四節(jié)雙子葉植物根的次生生長和次生結(jié)構(gòu)第五節(jié)根瘤與菌根第六節(jié)根與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)系第四章營養(yǎng)器官—根第一節(jié)根的生理功能和基本形營養(yǎng)器官：在植物個體生活中擔(dān)負(fù)營養(yǎng)功能（吸收、合成、運輸），如根、莖、葉。繁殖器官：在植物個體生活中擔(dān)負(fù)繁殖功能（產(chǎn)生后代），如花、果、種子。營養(yǎng)生長：植物根、莖、葉的形成、生長、發(fā)育。生殖生長：花芽分化到花、果、種子的形成。

營養(yǎng)器官營養(yǎng)器官：在植物個體生活中擔(dān)負(fù)營養(yǎng)功能（吸收、合成、運第一節(jié)根的生理功能和基本形態(tài)根(root)：是植物長期適應(yīng)陸地生活所形成的地下器官。一、根的生理功能：吸收支持（固定）輸導(dǎo)合成貯藏第一節(jié)根的生理功能和基本形態(tài)根(root)：是植物長期適應(yīng)植物學(xué)第四章根課件二、根的基本形態(tài)

1、據(jù)根的發(fā)生部位分：

主根(mainroot)

定根或初生根(primaryroot)

側(cè)根(root)或次生根(secondaryroot)

不定根(adventitiousroot)

2、根系在土壤中的生長和分布:

深根系

淺根系

二、根的基本形態(tài)2植物學(xué)第四章根課件植物學(xué)第四章根課件定根與不定根定根與不定根（1）mainroot(主根)：由胚根直接發(fā)育而來的、垂直向下生長的、最早出現(xiàn)的根。（2）lateralroot(側(cè)根)：主根上產(chǎn)生的各級分支。(1)normalroot（定根）

由植物體固定部位生長出來的根，包括主根和側(cè)根。(2)adventitiousroot（不定根）

由莖、葉、老根或胚軸上發(fā)生的根。根據(jù)來源

根據(jù)發(fā)生部位根的分類與定義根據(jù)來源

根據(jù)發(fā)生部位根的分類與定義Advantitiousroot（不定根）(1)成為須根系的主體(2)參與直根系的組成(3)作為正常根系外的輔助根系(4)能組成再生根系或形成不定根系概念：主根和側(cè)根以外，生長在莖節(jié)、節(jié)間或芽的基部、葉或老根上發(fā)生位置不固定的根。RolesofAdvantitiousroot（不定根的作用）Advantitiousroot（不定根）(1)成

不定根的發(fā)生（1）內(nèi)起源：

在維管組織中或其附近的薄壁細(xì)胞中產(chǎn)生。（2）

外起源：少數(shù)植物可由表皮及其下面的少數(shù)幾層細(xì)胞發(fā)生。不定根的發(fā)生（1）內(nèi)起源：（2）

再生根系和替代根

再生根系用枝葉扦插，在切割部位（枝條基部、葉柄、葉片基部）重新發(fā)生的不定根群，及用組織培養(yǎng)所得試管苗所形成的根系，稱為~。

替代根病蟲侵襲或植物移植時，根受到傷害，原有的根常被其傷口附近新生的不定根所替代，這種根稱為~。再生根系和替代根再生根系替代根概念：是指一株植物根的總和。分類：直根系：有明顯的主根，主根上再生出各級有明顯區(qū)別的側(cè)根。絕大多數(shù)雙子葉植物的根系。須根系：主根生長緩慢或停止，無明顯的主根和側(cè)根區(qū)分的根系，主要由不定根組成，呈叢生狀。絕大多數(shù)單子葉植物根系。根系(rootsystem)概念：是指一株植物根的總和。根系(rootsystem)第二節(jié)根尖的初生生長與根的初生結(jié)構(gòu)

一、根尖(root

tip)及其分區(qū)根毛區(qū)及以下的部分稱為根尖。

第二節(jié)根尖的初生生長與根的初生結(jié)構(gòu)一、根尖(r☆根毛區(qū)(roothairzone)（成熟區(qū)）☆伸長區(qū)(elongationzone)☆分生區(qū)(meristematiczone)☆根冠區(qū)(root

cap)一、根尖(root

tip)及其分區(qū)☆根毛區(qū)(roothairzone)（成熟區(qū)）一、根尖421根冠分生區(qū)3伸長區(qū)成熟區(qū)ABCD421根冠分生區(qū)3伸長區(qū)成熟區(qū)ABCD名稱特征功能根尖的結(jié)構(gòu)：根冠分生區(qū)伸長區(qū)成熟區(qū)保護(hù)有絲分裂伸長（部分吸收功能）吸收水分和無機(jī)鹽（主要部位）細(xì)胞較大,排列不整齊細(xì)胞較小,呈正方形排列緊密細(xì)胞迅速伸長中央大液泡，形成導(dǎo)管和根毛名稱特征功能根尖的結(jié)構(gòu)：根冠分生區(qū)伸長區(qū)成熟區(qū)保護(hù)有絲分裂伸1.Rootcap（根冠）

特點：（1）薄壁細(xì)胞，外層排列疏松、不規(guī)則，液泡發(fā)達(dá)；（2）外壁有粘液，原生質(zhì)體內(nèi)亦含有淀粉和粘膠性物質(zhì)；（3）外觀半透明。

功能：（1）使根尖易于在土壤顆粒間推進(jìn)，并保護(hù)生長點；（2）形成吸收表面，促進(jìn)離子交換與物質(zhì)溶解；（3）向地性，起平衡作用根冠細(xì)胞原生質(zhì)內(nèi)含淀粉體，中柱范圍的細(xì)胞含量為多，且集中于細(xì)胞下側(cè)，因此認(rèn)為根冠是重力感覺的地方。位于根尖的頂端，由許多排列疏松的薄壁細(xì)胞組成的冠狀物。1.Rootc植物學(xué)第四章根課件植物學(xué)第四章根課件植物學(xué)第四章根課件植物學(xué)第四章根課件2.Meristematiczone（分生區(qū)）大部分被根冠包圍，是根內(nèi)產(chǎn)生新細(xì)胞、促進(jìn)根尖生長的主要部位，又稱生長點。

特點：（1）多面體（2）細(xì)胞小，排列緊湊（3）細(xì)胞壁薄，胞核較大，胞質(zhì)濃，無明顯液泡（4）能不斷分裂（5）外觀不透明2.Meristematiczone（分生區(qū)）大部

原分生組織和初生分生組織細(xì)胞的區(qū)別(1)一般稍微伸長

初生分生組織(過渡形式)細(xì)胞

(2)液泡化逐漸明顯(3)初生壁上出現(xiàn)了初生紋孔場原分生組織和初生分生組織細(xì)胞的區(qū)別原表皮根冠基本分生組織原形成層

1.單子葉植物2.雙子葉植物根尖的生長動態(tài)中柱中柱皮層皮層表皮表皮原表皮根冠基本分生組織原形成層1.單子葉植物單子葉植物（如：大麥）皮層初生分生組織原分生組織第一層細(xì)胞第二層細(xì)胞第三層細(xì)胞初生結(jié)構(gòu)根冠表皮中柱原形成層（中柱原）表皮原（原表皮）基本分生組織（皮層原）根冠原同源組織

根尖的生長動態(tài)單子葉植物（如：大麥）皮層初生分生組織原分生組織第一層細(xì)胞雙子葉植物（如：煙草）原分生組織初生結(jié)構(gòu)初生分生組織原形成層（中柱原）第一層細(xì)胞表皮原（原表皮）基本分生組織（皮層原）第二層細(xì)胞第三層細(xì)胞根冠表皮中柱皮層根冠原同源組織根尖的生長動態(tài)雙子葉植物（如：煙草）原分生組織初生結(jié)構(gòu)初生分生組織原形成層Quiescentcent（不活動中心，靜止中心）

概念：

根尖分生區(qū)中最前端的中心部分有一些分裂活動弱，甚至不分裂的細(xì)胞，形成一個近于半圓形的區(qū)域。[不活動中心可能是合成激素的場所，也可能是貯藏的分生組織]Quiescentcent（不活動中心，靜止中心）概植物學(xué)第四章根課件

概念對以前原分生組織的觀點提出了異議，認(rèn)為：（1）根尖的細(xì)胞增加，可能不是依靠最尖端小群頂端原始細(xì)胞的連續(xù)分裂活動；（2）這些原始細(xì)胞（根冠原始細(xì)胞除外）在以后生長時，大部分停止了分裂后動；（3）根尖的原分生組織的范疇較大，其細(xì)胞分布于半圓球形的不活動中心的邊沿。不活動中心的特點：

（1）分裂頻率低或不分裂；（2）細(xì)胞內(nèi)部很少有蛋白質(zhì)和核酸合成；（3）DNA、RNA、蛋白質(zhì)含量度較低；（4）線粒體較少，核、核仁、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器也較少。不活動中心細(xì)胞的生理功能：

（1）當(dāng)用電離輻射或手術(shù)切割使之損傷，或冷凍處理引起休眠之后，這部分細(xì)胞均可重新進(jìn)行分裂；去除根冠，可再行分裂成根冠；（2）可能是根尖中合成激素的場所；（3）對保持大型分生組織的幾何學(xué)結(jié)構(gòu)可能具有重要意義。因原分生組織的細(xì)胞分布于半球形的不活動中心的邊沿Quiescentcent（不活動中心，靜止中心）概念對以前原分生組織的觀點提出了異議，認(rèn)為：不活動中

3.Elongationzone（伸長區(qū)）

特點：

1）細(xì)胞伸長迅速；

2）細(xì)胞質(zhì)呈一薄層位于細(xì)胞邊沿，液泡明顯；

3）細(xì)胞逐漸停止分裂，并逐漸分化出一些形態(tài)不同的組織；

4）原生韌皮部的篩管和原生木質(zhì)部的導(dǎo)管相繼出現(xiàn)；

5）延長最劇烈的區(qū)域韌皮部分子陸續(xù)出現(xiàn)；

6）外觀較為透明、潔白。

功能：（1）根尖深入土層的主要推動力；（2）可吸收水分和無機(jī)鹽。

長約2—5mm，由分生區(qū)向上發(fā)育，細(xì)胞分裂活動愈來愈弱，細(xì)胞開始伸長、生長和分化，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樯扉L區(qū)。3.Elongationzone（伸長區(qū)4.Roothairzone（根毛區(qū)）

Maturationzone(成熟區(qū)）

根毛區(qū)（成熟區(qū)）：

位于伸長區(qū)之上。

特征：（1）表面密被根毛；（2）其內(nèi)部細(xì)胞停止了分裂活動；（3）分化為各種成熟組織了。

功能：

1）是根部吸收水分和無機(jī)鹽的主要部分；

2）固定作用；

3）失去根毛的成熟區(qū)部分，主要進(jìn)行輸導(dǎo)和支持作用；

4）根毛分泌有機(jī)酸，使土壤中難溶性鹽類溶解，大大增加了根的吸收效率。4.Roothairzone（根毛區(qū)）

根毛的形態(tài)特征

表皮細(xì)胞向外突出的、頂端密閉的管狀結(jié)構(gòu)。長0.5-10cm，直徑5-17μm。根毛的結(jié)構(gòu)1）細(xì)胞核常位于先端；2）細(xì)胞壁薄而膠粘，有可塑性；3）根毛先端具豐富的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體和核糖體等；4）根毛表皮細(xì)胞的壁內(nèi)層薄而染色較深，外層較寬而染色較淺，僅有內(nèi)層與突出的根毛壁連通。

根毛的發(fā)生：1）同型根表皮層：全部表皮層細(xì)胞形態(tài)相似，都有產(chǎn)生根毛的潛能2）異型根表皮層：

表皮細(xì)胞較長細(xì)胞原表皮不均等分裂較短細(xì)胞根毛原始細(xì)胞（生毛細(xì)胞）Trichoblast(生毛細(xì)胞)的特點：1）總protein、RNA、DNA（高8倍）、核內(nèi)組蛋白含量較相鄰細(xì)胞高2）有的細(xì)胞色素氧化酶和酸性磷酸酶較高水平根毛的生理特性：1）對濕度敏感，濕潤環(huán)境則較多.2）壽命短≤2-3周3）分泌有機(jī)酸，溶解土壤中難溶鹽類，增加根的吸收效率根毛的形態(tài)二、

primarystructureofroot

（根的初生結(jié)構(gòu)）（一）

雙子葉植物根的初生結(jié)構(gòu)(primarystructure)

根的初生結(jié)構(gòu)包括：表皮(epidermis)皮層(cortex)中柱(stele)二、primarystructureofr

Primarygrowthofroot根的初生生長Primarygrowth（初生生長）：由根尖的頂端分生組織經(jīng)分裂、生長、分化而形成的根的成熟結(jié)構(gòu)，這種直接來自頂端分生組織的衍生細(xì)胞的增生和成熟的整個生長過程稱~。primarystructure（初生結(jié)構(gòu)）:根的初生生長所產(chǎn)生的根的成熟結(jié)構(gòu)，包括根毛區(qū)及根尖上方根毛脫落而未增粗的部分。Primarytissue（初生組織）：初生生長過程中產(chǎn)生的各種成熟組織。

PrimarygrowthofrootPrimarystructureofrootofdicotyledon

雙子葉植物根的初生結(jié)構(gòu)

Acrosssectionofyoungrootofcotton（棉花根的初生結(jié)構(gòu)）

表皮中皮層皮層內(nèi)皮層中柱鞘初生木質(zhì)部中柱初生韌皮部外皮層Primarystructureofrootofd表皮根毛皮層內(nèi)皮層初生韌皮部中拄鞘初生木質(zhì)部表皮根毛皮層內(nèi)皮層初生韌皮部中拄鞘初生木質(zhì)部Epidermis（表皮）

根的成熟區(qū)的最外面常由一層特化的吸收組織細(xì)胞組成，由原表皮發(fā)育而成的生活細(xì)胞層。

表皮的特點：（1）長方體形，細(xì)胞長軸與根的軸平行（2）

細(xì)胞排列緊密、整齊（3）壁薄，外被較薄角質(zhì)膜，無氣孔（4）短細(xì)胞——根毛細(xì)胞質(zhì)濃、核大，外壁向外突出延伸成根毛（5）多層表皮:熱帶蘭科及一些附生天南星科植物氣生根（6）水生植物及個別陸生植物（如花生）不具根毛Velamen(根被)由緊密排列的死細(xì)胞組成的鞘，細(xì)胞壁由帶狀或網(wǎng)狀增厚（栓化）來加固，壁上有許多初生紋孔場?？諝飧稍飼r，這些細(xì)胞充滿空氣，降雨時，充滿水。Epidermis（表皮）Cortex（皮層）

是由基本分生組織分化發(fā)育而來的、位于表皮以內(nèi)及中柱鞘以外的部分。由多層壁薄、大型、具顯著胞間隙的細(xì)胞組成，在根中占很大比例。（1）

exodermis（外皮層）（2）

interodermis(中皮層)（3）

endodermis(內(nèi)皮層)1.水分和溶質(zhì)從根毛到中柱的橫向輸導(dǎo)途徑2.是營養(yǎng)物質(zhì)貯藏場所和通氣的部分3.是根進(jìn)行光合、分泌等作用的主要場所4.有時外皮層可代替表皮起保護(hù)作用Cortex（皮層）是由基本分生組織分exodermis（外皮層）皮層最靠外的一至數(shù)層細(xì)胞，細(xì)胞小，排列緊密整齊；當(dāng)根毛枯死、表皮脫落時，外皮層的細(xì)胞壁增厚并栓化，代替表皮起保護(hù)作用。endodermis(內(nèi)皮層)皮層最內(nèi)的排列整齊緊密細(xì)胞，無胞間隙，整個細(xì)胞徑向壁和上下橫壁有木化和栓化增厚的區(qū)域，形成一整圈，稱為凱氏帶。exodermis（外皮層）皮層最靠外的一至

Casparianstrip（內(nèi)皮層凱氏帶）凱氏帶（Casparianstrip)是高等植物內(nèi)皮層細(xì)胞徑向壁和橫向壁的木栓化和木質(zhì)化的帶狀增厚部分，主要功能1.阻止水份向組織滲透，控制著皮層和維管柱之間的物質(zhì)運輸。2.控制根內(nèi)水分和無機(jī)鹽的橫向疏導(dǎo)。其寬度隨不同種植物而有較大的差異。3.凱氏帶見于初生根的內(nèi)皮層，而在莖、葉等器官中是否存在則仍有爭議。Casparianstrip（內(nèi)皮層凱氏帶）凱氏內(nèi)皮層凱氏帶內(nèi)皮層凱氏帶Centralcylinder（中柱）定義：蕨類以上的高等植物，其根、莖、葉有作為輸導(dǎo)或支持器官的維管束，把內(nèi)皮層以內(nèi)的基本組織和維管束綜合視為一結(jié)構(gòu)單位，稱為中柱。構(gòu)成：

由中柱鞘、初生木質(zhì)部、初生韌皮部和薄壁細(xì)胞組成。皮層根毛表皮木質(zhì)部中柱Centralcylinder（中柱）定義：蕨類以上

Centralcylinder（中柱）

1.中柱鞘：位于中柱最外層，通常由1-2層排列整齊的薄壁細(xì)胞組成。是側(cè)根形成、木栓形成層和維管形成層的一部分的一部分的主要發(fā)源部位。

2.出生木質(zhì)部：位于根的中央，主要由導(dǎo)管和胞管組成橫切面呈輻射狀。原生木質(zhì)部主要由環(huán)紋和螺紋導(dǎo)管組成，口徑較小，后生木質(zhì)部主要由梯紋、網(wǎng)紋、孔紋導(dǎo)管組成，口徑較大。一般有幾個射角就稱幾原型木質(zhì)部?！巴馐际健卑l(fā)育方式。

3.初生韌皮部：位于若干束分布于初生木質(zhì)部輻射角之間，原生韌皮部在外，主要由篩管組成，后生韌皮部在內(nèi)，主要由篩管和伴胞組成。也呈“外始式”發(fā)育方式。

4.薄壁細(xì)胞：位于初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間，將來發(fā)育成維管形成層。Centralcylinder（中柱）

1.中柱鞘植物學(xué)第四章根課件雙子葉植物根的結(jié)構(gòu)表皮皮層原生木質(zhì)部后生木質(zhì)部初生韌皮部雙子葉植物根的結(jié)構(gòu)表皮皮層原生木質(zhì)部后生木質(zhì)部初生韌皮部根吸水的過程

質(zhì)外體途徑

質(zhì)外體途徑是指水分通過細(xì)胞壁、細(xì)胞間隙等沒有細(xì)胞質(zhì)部分的移動，阻力小，所以這種移動方式速度快。

跨膜途徑

跨膜途徑是指水分從一個細(xì)胞移動到另一個細(xì)胞，要兩次通過質(zhì)膜，還要通過液泡膜，故稱跨膜途徑。

共質(zhì)體途徑

共質(zhì)體途徑是指水分從一個細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)經(jīng)過胞間連絲，移動到另一個細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)，形成一個細(xì)胞質(zhì)的連續(xù)體，移動速度較慢。

根吸水的過程

質(zhì)外體途徑

質(zhì)外體途徑是指水分通根系吸水的部位根系吸水部位：

根尖端包括：根冠根毛區(qū)伸長區(qū)分生區(qū)吸水能力最強(qiáng)根冠根系吸水的部位根系吸水部位：包括：根冠吸水能力最強(qiáng)根冠根部吸水的途徑土壤中水分根滲透擴(kuò)散根毛導(dǎo)管質(zhì)外體途徑共質(zhì)體途徑中柱細(xì)胞內(nèi)皮層的徑向遷移皮層根系吸水的途徑根部吸水的途徑土壤中水分根滲透擴(kuò)散根毛導(dǎo)管質(zhì)外體途徑共質(zhì)體途根部吸水的共質(zhì)體途徑和質(zhì)外體途徑交叉根部吸水的共質(zhì)體途徑和質(zhì)外體途徑交

根系吸水機(jī)制

兩種方式動力

主動吸水根壓

（activeabsorptionofwater）（rootpressure）

被動吸水蒸騰拉力(passiveabsorptionofwater)（transpirationalpull)植物根系吸水根系吸水機(jī)制兩種方式

根初生結(jié)構(gòu)的特點1.成熟區(qū)多數(shù)表皮細(xì)胞外壁突出形成根毛。細(xì)胞壁不增厚,無氣孔。2.皮層發(fā)達(dá),內(nèi)皮層呈凱氏帶或五面增厚。3.一定部位的中柱鞘細(xì)胞能恢復(fù)分裂能力產(chǎn)生側(cè)根、第一次木栓形成層。4.初生維管束呈輻射棱，初生韌皮部與初生木質(zhì)部相間排列。5.初生木質(zhì)部和初生韌皮部的成熟方式屬于外始式。根初生結(jié)構(gòu)的特點1.成熟區(qū)多數(shù)表皮細(xì)胞外壁突結(jié)構(gòu)：1.表皮：易脫落，由下皮替代2.皮層：外皮層可轉(zhuǎn)為機(jī)械組織稱下皮；內(nèi)皮層細(xì)胞常是五面增厚，有通道細(xì)胞(passagecell)。3.中柱：中柱內(nèi)有多束木質(zhì)部，為多原型結(jié)構(gòu)。不產(chǎn)生形成層。根解剖結(jié)構(gòu)停留在初生結(jié)構(gòu)水平上.（二）禾本科植物根的結(jié)構(gòu)特點：同樣有表皮、皮層、中柱三部分組成，但各部分結(jié)構(gòu)均有其特點，特別是不產(chǎn)生形成層，沒有次生生長和次生結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)：（二）禾本科植物根的結(jié)構(gòu)特點：

水稻幼根橫切面詳圖水稻幼根橫切面詳圖水稻老根橫切面顯微照片腔隙水稻老根橫切面顯微照片腔隙植物學(xué)第四章根課件小麥根結(jié)構(gòu)小麥根結(jié)構(gòu)第三節(jié)側(cè)根的發(fā)生中柱鞘內(nèi)皮層側(cè)根水稻側(cè)根的形成顯微照片側(cè)根起源于中柱鞘屬于內(nèi)起源(endogenousorgin)側(cè)根起源于母根的中柱鞘，即發(fā)生于根的內(nèi)部組織，這種起源方式稱內(nèi)起源。第三節(jié)側(cè)根的發(fā)生中柱鞘內(nèi)皮層側(cè)根水稻側(cè)根的形成顯微植物學(xué)第四章根課件Produceprocessoflateralrootprimordium

側(cè)根原基的形成過程

pericyclecell（中柱鞘）

去分化（dedifferentiation）

Promeristem（原分生組織）

平周分裂（division）

細(xì)胞層數(shù)增加,向外突起

多次多方向平周、垂周分裂突起增大

形成forming側(cè)根原基（primordiumoflateralroot）OriginoflateralrootprimordiumProduceprocessoflateralroo中柱鞘側(cè)根中柱鞘側(cè)根

Formingoflateralroot（側(cè)根的形成）

側(cè)根原基（lateralrootprimordium）

分裂、生長、分化（division,growth,differentiation）

根冠

溶解皮層

溶解表皮進(jìn)入土壤

生長點（growingpoint）

持續(xù)分裂、生長、分化（keepingdivision,growth,differentiation）

通過內(nèi)皮層通過皮層通過表皮進(jìn)入土壤Formingoflateralroot（側(cè)根的形成植物學(xué)第四章根課件

側(cè)根在中柱鞘上的發(fā)生部位Diarchroot（二原型根）：發(fā)生在初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間Tri