莖的次生結(jié)構(gòu)

《植物與植物生理》第二單元教學(xué)子單元2：植物的營(yíng)養(yǎng)器官—莖微課件14莖的次生結(jié)構(gòu)匯報(bào)人：李龍秀學(xué)習(xí)目標(biāo)解釋早材、晚材、心材、邊材、皮孔和樹皮等名詞。詳細(xì)描述維管形成層和木栓形成層的活動(dòng)過(guò)程。說(shuō)明年輪的形成過(guò)程以及如何反映季節(jié)的變化。分析單子葉植物莖的增粗過(guò)程判斷其有無(wú)次生結(jié)構(gòu)。概述單子葉植物莖的特點(diǎn)及與雙子葉植物莖的區(qū)別。主要內(nèi)容

形成層的組成、發(fā)生與活動(dòng)年輪的形成及心材與邊材木栓形成層的發(fā)生與活動(dòng)周皮的組成皮孔的形成過(guò)程樹皮的概念雙子葉植物莖的次生構(gòu)造單子葉植物莖的初生增厚生長(zhǎng)和異常次生生長(zhǎng)單子葉植物莖的特點(diǎn)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：1.形成層的組成、發(fā)生與活動(dòng)2.木栓形成層的發(fā)生與活動(dòng)3.雙子葉植物莖的次生構(gòu)造難點(diǎn)：1.形成層的活動(dòng)和產(chǎn)生次生結(jié)構(gòu)的過(guò)程2.皮孔的形成過(guò)程莖的加粗生長(zhǎng)與次生構(gòu)造雙子葉植物莖的次生構(gòu)造單子葉植物莖的次生構(gòu)造一、雙子葉植物莖的次生結(jié)構(gòu)（一）形成層的產(chǎn)生、組成與活動(dòng)（二）木栓形成層的產(chǎn)生與活動(dòng)（三）雙子葉植物莖的次生構(gòu)造（一）形成層的產(chǎn)生、組成與活動(dòng)1.形成層的組成束內(nèi)形成層：來(lái)源于原形成層束間形成層：來(lái)源于薄壁組織

原形成層發(fā)育成初生維管組織時(shí)，在初生韌皮部和初生木質(zhì)部之間保留了一層具有分裂能力的細(xì)胞，即束中形成層，當(dāng)次生生長(zhǎng)開始時(shí)，束中形成層開始活動(dòng)，此時(shí)與束中形成層相邊接的髓射線細(xì)胞也恢復(fù)分裂形成束間形成層，二者連接成完整的圓筒狀形成層，稱為維管形成層，簡(jiǎn)稱形成層束中形成層2.維管形成層的發(fā)生（1）紡錘狀原始細(xì)胞：形狀像紡錘形，分裂產(chǎn)生管胞、導(dǎo)管、篩管等細(xì)胞。（2）射線原始細(xì)胞：成長(zhǎng)方體，分裂產(chǎn)生維管射線。紡錘狀原始細(xì)胞的排列有兩種方式：一種是層狀的，稱疊生形成層，在切向切面觀察，細(xì)胞排列整齊；另一種為非疊生形成層，細(xì)胞交叉排列，兩端在一水平上。3.形成層的活動(dòng)維管射線次生木質(zhì)部：導(dǎo)管、管胞、木纖維和木薄壁組織。

次生韌皮部：篩管、伴胞、韌皮纖維、韌皮薄壁細(xì)胞和石細(xì)胞。

射線髓射線和維管射線的比較

相同點(diǎn)：1）由薄壁組織構(gòu)成

2）生理功能：橫向運(yùn)輸及貯藏養(yǎng)料

3）橫切面上呈放射狀排列不同點(diǎn)：

髓射線維管射線1）位置：維管束之間維管束內(nèi)2）來(lái)源：基本分生組織次生組織（束內(nèi)形成層）3）數(shù)目：固定逐年增加4.年輪的形成及心材與邊材

（1）早材和晚材生長(zhǎng)在溫帶的木本植物，春季產(chǎn)生的木質(zhì)部色淡而寬厚，導(dǎo)管和管胞大而多、壁薄，木質(zhì)質(zhì)地較疏松，稱早材或春材；夏末至秋季產(chǎn)生的木質(zhì)部則色深而狹窄，導(dǎo)管和管胞少而小、壁厚，稱晚材或秋材。（2）年輪又稱生長(zhǎng)輪，指在多年生木本植物莖的次生木質(zhì)部中的同心輪紋，每一輪均由同一年產(chǎn)生的早材和晚材共同組成。同一年的早材與晚材之間無(wú)明顯界限，但當(dāng)年的晚材與翌年的早材間則界限分明，出現(xiàn)輪紋。根據(jù)樹干基部的年輪數(shù)，可推測(cè)樹木年齡。（晚材）（早材）（年輪）加寬的韌皮射線維管形成層周皮

次生韌皮部晚材早材第三年年輪第一年年輪第二年年輪(3)邊材（sapwood）在生活的喬木或灌木中，具有活的木薄壁組織，有效地?fù)?dān)負(fù)著輸導(dǎo)和貯藏功能的那部分木材。這是近年形成的次生木質(zhì)部，顏色較淺，質(zhì)地柔軟。(4)心材（heartwood）指生長(zhǎng)的喬木或灌木的內(nèi)部木材，不包含活的細(xì)胞，并已失去了輸導(dǎo)和貯藏功能。是較老的次生木質(zhì)部，顏色較深，質(zhì)地堅(jiān)硬。補(bǔ)充：侵填體（tylosis）木質(zhì)部中的薄壁細(xì)胞從紋孔處蜿蜒侵入導(dǎo)管或管胞腔內(nèi)，膨大并沉積樹脂、丹寧等物質(zhì)，形成阻寒導(dǎo)管或管胞的囊狀突出物，稱此結(jié)構(gòu)為侵填體。邊材、心材和侵填體邊材心材侵填體（二）木栓形成層的產(chǎn)生與活動(dòng)1.木栓形成層的產(chǎn)生皮層：多數(shù)植物，如桃、馬鈴薯、花生、大豆、棉等。表皮：柳樹、蘋果、夾竹桃等。初生韌皮部：茶2.木栓形成層的活動(dòng)平周分裂，向外產(chǎn)生木栓層，向內(nèi)產(chǎn)生栓內(nèi)層。木栓層、木栓形成層和栓內(nèi)層三者共同構(gòu)成周皮，代替了表皮起保護(hù)作用。3.皮孔（lenticel）在表皮上原來(lái)氣孔的位置，由于木栓形成層向外分裂產(chǎn)生大量疏松的薄壁細(xì)胞，并向外突出形成裂口，稱皮孔。皮孔是老莖進(jìn)行氣體交換的通道。類型：有封閉層:楊樹、接骨木無(wú)封閉層：桑樹、梅4.樹皮（bark）

硬樹皮：植物學(xué)上將歷年產(chǎn)生的周皮和夾于其間的各種死亡組織合稱樹皮或硬樹皮。軟樹皮：生產(chǎn)上習(xí)慣把形成層以外的部分稱為樹皮，而植物學(xué)上稱為軟樹皮。（三）雙子葉植物莖的次生構(gòu)造從外而內(nèi)可包括如下部分：初生韌皮部（主要是韌皮纖維）木栓層木栓形成層

栓內(nèi)層篩管、伴胞、韌皮纖維、韌皮薄壁細(xì)胞、韌皮射線次生韌皮部周皮皮層紡綞狀原始細(xì)胞射線原始細(xì)胞維管形成層導(dǎo)管、管胞、木纖維、木薄壁細(xì)胞、木射線次生木質(zhì)部

初生木質(zhì)部

后生木質(zhì)部原生木質(zhì)部髓和髓射線莖次生結(jié)構(gòu)厚角組織薄壁組織雙子葉植物中，次生韌皮部與初生韌皮部的異同點(diǎn)相同點(diǎn)：組成成分基本相同。不同點(diǎn)：1.初生韌皮部沒有韌皮射線。2.在橫切面上次生韌皮部的量比次生木質(zhì)部少得多。

原因：形成層向外產(chǎn)生次生韌皮部的量要比向內(nèi)產(chǎn)生次生木質(zhì)部少；篩管的輸導(dǎo)作用只能維持1~2年，以后隨著內(nèi)側(cè)次生木質(zhì)部逐漸向外擴(kuò)張的過(guò)程而逐漸被擠毀，并被新產(chǎn)生的次生韌皮部所代替；在多年生木本植物中，次生韌皮部又是木栓形成層發(fā)生的場(chǎng)所，此處周皮一旦形成，其外方的韌皮部就因水分、養(yǎng)料被隔絕而死亡，成為硬樹皮的一部分。二、單子葉植物莖的次生結(jié)構(gòu)（一）初生增厚生長(zhǎng)（二）異常的次生生長(zhǎng)大多數(shù)單子葉植物莖的維管束是有限維管束，不能進(jìn)行次生生長(zhǎng)，但少數(shù)單子葉植物存在以下特殊的加粗過(guò)程：（一）初生增厚生長(zhǎng)

如玉米、高粱、甘蔗、香蕉等單子葉植物具有較粗的莖，這是由于初生增厚分生組織活動(dòng)的結(jié)果。初生增厚分生組織快速分裂衍生出大量薄壁細(xì)胞（其中穿插著原形成層），是離頂端分生組織不遠(yuǎn)處的莖就達(dá)到幾乎與成熟區(qū)相近的粗度。表皮基本組織維管束玉米莖（二）異常的次生生長(zhǎng)

如龍血樹、朱蕉、絲蘭等單子葉植物也產(chǎn)生形成層，使莖不斷增粗。龍血樹的形成層是從初生維管束外方的薄壁組織中產(chǎn)生，向內(nèi)產(chǎn)生次生的周木維管束（次生木質(zhì)部包圍次生韌皮部）和薄壁組織，向外僅產(chǎn)生少量的薄壁組織。單子葉植物莖的特點(diǎn):維管束是外韌閉合維管束（有限維管束），無(wú)形成層，無(wú)次生生長(zhǎng)，莖的各部分是初生