大學(xué)植物學(xué)營養(yǎng)器官莖

營養(yǎng)器官——莖

目錄一.莖的主要生理功能二.莖的基本形態(tài)三.莖尖的結(jié)構(gòu)四.雙子葉植物的莖五.單子葉植物的莖六.莖的生長特性與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

支持作用：支持葉、花和果實輸導(dǎo)作用：向上承載葉，向下與根系相連營養(yǎng)、貯藏作用：薄壁組織繁殖作用：形成不定根和不定芽其他作用：適應(yīng)環(huán)境，為了生存一、莖的生理功能莖的形態(tài)

二、莖的基本形態(tài)

植物體上所有的枝條和花都是由芽發(fā)育來的。因此芽是枝條或花的原始體。就實生苗而言，胚芽是植物體的第一個芽，主莖是有胚芽發(fā)育而來的。在以后的生長過程中，由主莖上的腋芽繼續(xù)生長形成側(cè)芽又繼續(xù)生長，反復(fù)分支形成龐大的分支系統(tǒng)。芽的基本結(jié)構(gòu)包括生長錐、葉原基、腋芽原基或花布部原基。均屬于頂端分生組織，將來分別發(fā)育成葉片、枝條和花或花序，形成新的枝葉或花。芽與分枝芽包括莖尖和節(jié)上（葉腋內(nèi)）的分生組織及附屬物定芽不定芽芽側(cè)芽頂芽腋芽芽花芽葉芽混合芽芽裸芽被(鱗)芽

芽的類型：

1）定芽和不定芽：一般生長在枝條上的具有一定位置的芽稱為定芽，其中著生在枝頂端的叫頂芽，著生在葉腋處的稱腋芽，葉腋處通常有一個芽，也有幾個芽生長在同一個葉腋內(nèi)的。與定芽相對應(yīng)的為不定芽，是指從老莖、老根和葉片上所產(chǎn)生的芽，在植物體沒有固定著生部位的芽。2）葉芽、花芽和混合芽：是依芽的性質(zhì)來劃分的。芽開放后形成枝葉（苗）的叫枝芽，如榆樹，發(fā)展為花或花序的為花芽，如小檗；如果一個芽開放后既形成枝葉，又形成花的叫做混合芽，如蘋果、梨和海棠的芽。3)裸芽和鱗芽：芽的外面包有鱗片的叫鱗芽。溫帶及寒帶地區(qū)的木本植物的芽，如楊樹、松樹等，都為鱗芽。鱗片上有角質(zhì)和毛茸，有的甚至還分泌有樹脂，可以使芽內(nèi)蒸騰減少至最低限度，對過冬可起保護作用。生長在濕潤的熱帶地區(qū)的木本植物及溫帶地區(qū)的草本植物，它們芽的外面無鱗片，僅為幼葉所包裹，如楓楊和胡桃的雄花芽，都是裸芽。4）疊生芽、并生芽和柄下芽：只是根據(jù)芽的著生方式劃分的。在一個街上長有若干個芽，批次重疊，稱為疊生芽，在如桂花和忍冬；一個節(jié)上長有若干芽，彼此并列，稱之并列芽，如桃；有的芽著生在葉柄下方，并為其基部延伸的部分所覆蓋，葉柄不脫落，即看不見芽，這種芽稱為柄下芽，如懸鈴木。5）活動芽和休眠芽：一株木本植物上有數(shù)目眾多的芽，通常在生長過程中只有頂端幾個芽（頂芽及近頂端的幾個腋芽）開放形成枝條或花，這類芽叫做活動芽，其他處于不活動狀態(tài)的芽，叫做休眠芽。休眠芽以后可能伸展開放，也可能在植物的一生中，始終處于休眠狀態(tài)不再形成活動芽。莖的形態(tài)特征：1）節(jié)和節(jié)間：莖上著生也得部位稱為節(jié)，節(jié)與節(jié)之間的部位稱為節(jié)間。2）長枝和短枝：蘋果和梨等支柱上有長枝和短枝之分，其中短枝是花果枝。3）葉痕、葉跡、枝痕、芽鱗痕：這些都是側(cè)生器官脫落后留下的痕跡。

葉痕多年生植物的葉脫落后，莖上留下著生葉柄的痕跡。植物莖內(nèi)連接莖與葉之間的維管束，即莖內(nèi)的維管束穿過皮層，到葉柄基部為止，這一段叫做葉跡枝痕是花枝或小的營養(yǎng)枝脫落后留下的痕跡。鱗芽于生長季展開生長時脫落后留下的痕跡，叫作芽鱗痕。

鱗片脫落后留下的芽鱗痕，因為無明顯的節(jié)間，芽鱗痕密集，易于和葉痕區(qū)別，所以可以根據(jù)其判斷枝條的年齡和年伸長量。對枝條和芽的特征識別在農(nóng)、林、園藝的修剪技術(shù)中十分有用。皮孔三、莖尖的結(jié)構(gòu)1、莖的分區(qū)1)分生區(qū)：分生區(qū)又稱生長錐或生長點，也叫頂端分生組織組織。一般是按原套—原體學(xué)說或細(xì)胞組織分區(qū)學(xué)說來說明其結(jié)構(gòu)和分化動態(tài)。2）伸長區(qū)：根的伸長區(qū)細(xì)胞的主要特點是長方形、核小，細(xì)胞質(zhì)成一薄層分布在細(xì)胞的邊緣部分，一般長約2～5毫，其外觀透明，潔白而光滑。而莖的伸長區(qū)相同，在本區(qū)內(nèi)節(jié)與節(jié)已明顯可見，而且開始出現(xiàn)少量導(dǎo)管和厚角組織的分化。3）成熟區(qū):此區(qū)的主要特點是分化基本完成，已具備了幼莖的初生結(jié)構(gòu)。2、莖的初生生長頂端生長：由于頂端分生組織的活動引起的生長，包括分生組織細(xì)胞分裂，生長和分化，節(jié)數(shù)增加，節(jié)間伸長，同時產(chǎn)生新的葉原基和腋芽原基。居間生長:由穿插在成熟組織之間的居間分生組織，經(jīng)過細(xì)胞分裂、生長和分化而形成成熟結(jié)構(gòu)的生長過程，稱居間生長四、雙子葉植物莖的初生結(jié)構(gòu)：1、表皮：表皮是由初生分生組織的原表皮分化而來。主要起保護作用，莖的表皮有一些適應(yīng)地面生活特點：首先有了氣孔，可與外界進行氣體交換，其次起保護作用的不僅有表皮毛還有角質(zhì)膜。2、皮層：在植物莖中表皮與維管束之間的厚角組織。在莖指表皮與中柱之間的部分。最內(nèi)部是內(nèi)皮層與中柱相接，主要是由薄壁組織構(gòu)成，含葉綠體故莖為綠色也可行光合作用。這些厚角組織既能起機械作用，又能進行光合作用。其內(nèi)為薄壁組織，不存在葉綠體，一般起儲藏作用。占莖的比例小，莖中一般沒有內(nèi)皮層，有些植物莖皮層最內(nèi)層富含淀粉，稱淀粉鞘3、維管柱：是皮層以內(nèi)的中軸部分，由維管束、髓和髓射線組成。維管束：由初生木質(zhì)部、初生韌皮部和束中形成層組成。初生木質(zhì)部和初生韌皮部還可分為發(fā)育較早的原生木質(zhì)部和原生韌皮部，以及發(fā)育較遲的后生木質(zhì)部和后生韌皮部。由于早先發(fā)育的原生木質(zhì)部和原生韌皮部分子，在初生植物體伸長生長時就已成熟，它們不再與周圍的細(xì)胞一起繼續(xù)伸長，因而常被擠毀，或留下原生木質(zhì)部的腔隙，如玉米的莖中的維管束。在維管束的周圍，通常由一層或數(shù)層具支持作用的厚壁組織細(xì)胞組成的維管束鞘所包圍。它們有時僅在木質(zhì)部或韌皮部的一端，或同時出現(xiàn)在兩端。多年生木本植物維管束排列成桶狀。髓：位于莖中央部分的薄壁細(xì)胞稱為髓，由原形成層以內(nèi)的基本分生組織分化而來。主要起儲藏作用。髓射線：是植物莖內(nèi)維管束間的薄壁組織，為中央的髓部作輻射狀向外引伸的部分，內(nèi)連髓部，外通皮層，有橫斷面上呈放射狀。髓射線的主要功能有兩方面，一是具橫向運輸?shù)淖饔茫桥c髓部及其他部分的薄壁組織，同為莖的貯藏組織，有貯藏營養(yǎng)物質(zhì)的功能。維管束初生木質(zhì)部初生韌皮部形成層草本雙子葉植物---一枝黃花莖初生結(jié)構(gòu)

年輪（annualring）又稱生長輪。在多年生木本植物莖的次生木質(zhì)部中，可以見到許多同心圓環(huán)，這就是年輪，年輪的產(chǎn)生是形成層每年季節(jié)性活動的結(jié)果。春材或早材（earlwood）：溫帶和亞熱帶，春季溫度逐漸升高，水分充足，形成層活動旺盛，細(xì)胞分裂快，生長也快，形成的木質(zhì)部細(xì)胞孔徑大而壁薄，纖維的數(shù)目少，材質(zhì)疏松。夏材或晚材（latewood）：由夏季轉(zhuǎn)到冬季，形成層活動逐漸減弱，環(huán)境中水分少，細(xì)胞分裂慢，生長也慢，所產(chǎn)生的次生木質(zhì)部細(xì)胞體積小，導(dǎo)管孔徑小且數(shù)目少，而纖維的數(shù)目則比較多，材質(zhì)致密。

年輪：早材和晚材共同構(gòu)成一個生長層即年輪，它代表著一年中形成的次生木質(zhì)部。年輪線：前一年的晚材和后一年的早材之間形成了明顯的界限。假年輪（fasleannualring）：在正常情況下，年輪每年可形成一輪，但在有些植物中一年內(nèi)可以形成幾個年輪，如柑橘屬植物，另外環(huán)境條件的不正常如干旱、蟲害也會導(dǎo)致假年輪的產(chǎn)生。散孔材和環(huán)孔材：在一個年輪內(nèi)，早材的導(dǎo)管明顯大于晚材，導(dǎo)管比較整齊地沿年輪環(huán)狀排列，這種木材稱環(huán)孔材（桑、榆、刺槐、白蠟樹）；若早材與晚材導(dǎo)管管徑差異不大，不成環(huán)狀排列，稱散孔材（楊、柳、槭、茶），還有介于二者之間的半環(huán)孔材（核桃、柿、樟等）。

異常次生生長少數(shù)熱帶或亞熱帶單子葉植物的莖也進行次生生長，形成次生結(jié)構(gòu)，如龍血樹、絲蘭、朱蕉等，但這些植物的形成層發(fā)生和活動明顯不同于雙子葉植物。在龍血樹莖內(nèi)，維管束外方的薄壁細(xì)胞能轉(zhuǎn)化成形成層，并進行切向分裂，向外產(chǎn)生少量薄壁細(xì)胞，向內(nèi)產(chǎn)生一圈基本組織，其中有一部分形態(tài)小而長、并且成束出現(xiàn)的細(xì)胞，以后發(fā)育成次生維管束。從分布式樣上看，次生維管束與初生維管束一樣，散生在基本組織中，但兩者在結(jié)構(gòu)上存在很大差異，初生維管束為外韌維管束，木質(zhì)部由導(dǎo)管組成；而次生維管束為周木維管束，木質(zhì)部由管胞構(gòu)成。莖的生長特性與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：1）纖維植物莖的特點：高纖維含量木質(zhì)化程度較低柔韌性好品質(zhì)優(yōu)良能做夏布、麻布等

2）枝條生根與人工營養(yǎng)繁殖：利用植物體的營養(yǎng)器官的一部分，在與母體分離或不分離的情況下，重新誘導(dǎo)長成一個新個體。比如：扦插、壓條等，由此方式繁殖的后代一般能保留母本的優(yōu)良性狀，并可提前開花結(jié)果3）莖的創(chuàng)傷愈合與嫁接：嫁接是利用植物具有創(chuàng)傷愈合能力所進行的仍營養(yǎng)繁殖的方法，這種方法能把幾個個體的優(yōu)良性狀結(jié)合于一體。4）莖干的形態(tài)結(jié)構(gòu)與抗倒伏性能：在作物生產(chǎn)中，尤其是小麥等和谷類植物莖干的抗倒伏性狀，是獲得穩(wěn)定高產(chǎn)的關(guān)鍵。實驗指出，必須在合理的栽培條件先才能發(fā)揮出來。原套原體學(xué)說被子植物莖尖的頂端分生組織中有明顯的分層現(xiàn)象，頂端l－2層（或3－4層）細(xì)胞通常只進行垂周分裂，稱為原套；原套內(nèi)側(cè)的幾層細(xì)胞則可以進行平周分裂以及其他各個方向的分裂，這些細(xì)胞稱為原體。在