1第三章-植物的器官-根全解

第三章植物的器官－根器官〔organ〕：由多種組織構(gòu)成的具有特定外部形態(tài)和內(nèi)部構(gòu)造并執(zhí)行確定的生理功能的植物體的組成局部。被子植物一般由根、莖、葉、花、果實(shí)、種子六種器官構(gòu)成。根、莖、葉為養(yǎng)分器官花、果實(shí)、種子為生殖器官11/22/20231第一節(jié)根根(root):養(yǎng)分器官，具有向地、向濕、背光的特性根的形態(tài)一般呈圓柱形，不含葉綠體，無節(jié)、節(jié)間之分，一般不生芽、葉和花，細(xì)胞中不含葉綠體。一、正常根的形態(tài)與類型11/22/20232根的類型和根系主根(mainroot)和側(cè)根(lateralroot)mainroot：最初由種子的胚根直接發(fā)育而來的根lateralroot：主根生長(zhǎng)到確定長(zhǎng)度從側(cè)面生出的枝根11/22/20233定根(normalroot)和不定根(adventitiousroot)但凡直接或間接由胚根發(fā)育而成的主根及其各級(jí)側(cè)根成為定根從莖、葉或其他部位生長(zhǎng)出來的根稱不定根不定根11/22/20234直根系與須根系全部根的總體稱為根系由明顯興盛的主根及側(cè)根組成的根系稱為直根系(taprootsystem)由莖的基部節(jié)上生出很多大小、長(zhǎng)短相像的不定根組成的根系稱為須根系(fibrousrootsystem)11/22/20235直根系須根系11/22/20236二、變態(tài)根的形態(tài)與類型1〕貯藏根(storageroot)〔直根和塊根〕直根：由主根發(fā)育而成，常具根頭，呈圓錐形、圓柱形或圓球形。塊根：由側(cè)根或不定根肥大而成，不具根頭，多塊狀或紡錘狀。11/22/202372〕支持根(proproot)3〕攀緣根(climbingroot)4〕氣生根(aerialroot)支持根〔玉米〕攀緣根〔常春藤〕氣生根〔石斛〕11/22/202385〕呼吸根(respiratoryroot)6〕水生根(waterroot)7〕寄生根(parasiticroot)呼吸根〔紅樹〕水生根〔浮萍〕寄生根〔菟絲子〕11/22/20239三、根的顯微構(gòu)造〔一〕、根尖(roottip)的構(gòu)造根的最先端到生有根毛的局部稱根尖。是根的生命活動(dòng)最活潑的局部。根的伸長(zhǎng)、對(duì)水分和養(yǎng)料的吸取，以及一切成熟組織的分化都在此進(jìn)展。1.根冠(rootcap)：2.分生區(qū)(divisionzone)3.伸長(zhǎng)區(qū)(elongationzone)4.成熟區(qū)(maturationzone)11/22/2023101．根冠：是根尖最頂端的局部，像帽子一樣包被在分生區(qū)的外面，由多層薄壁細(xì)胞組成，對(duì)分生區(qū)有疼惜作用，其外部細(xì)胞可分泌粘液，利于根尖在土壤中的伸展。2．分生區(qū)〔生長(zhǎng)錐〕：位于根冠的上方，呈圓錐狀，長(zhǎng)約1mm左右，為頂端分生組織所在部位，是細(xì)胞分裂最旺盛的局部，是根內(nèi)各組織的發(fā)源地。11/22/2023113．伸長(zhǎng)區(qū)：位于生長(zhǎng)錐的上方，到消逝根毛的地方，該區(qū)的細(xì)胞生長(zhǎng)快速，主要沿根的長(zhǎng)軸方向延長(zhǎng)，可使根不斷伸長(zhǎng)，同時(shí)細(xì)胞開頭分化。4．成熟區(qū)〔根毛區(qū)〕：位于伸長(zhǎng)區(qū)的上方，細(xì)胞已有明顯的分化，并形成了各種初生組織。本區(qū)的最大特點(diǎn)是表皮上形成根毛，增加了根的吸取面積，是吸取水分的主要部位。11/22/202312初生生長(zhǎng)(primarygrowth)：直接來源于頂端分生組織中細(xì)胞的增生和成熟，使根延長(zhǎng)的生長(zhǎng)。初生組織(primarytissue)：由初生生長(zhǎng)過程所形成的各種成熟組織。初生構(gòu)造(primarystructure)：由初生組織所形成的構(gòu)造。11/22/202313〔二〕根的初生構(gòu)造1.表皮〔epidermis〕：細(xì)胞特征：長(zhǎng)方形。排列嚴(yán)密、無細(xì)胞間隙、壁薄、非角質(zhì)化、富通透性、不具氣孔，向外突出形成根毛。2.皮層(cortex)：排列疏松的薄壁細(xì)胞組成。分為外皮層、皮層薄壁組織和內(nèi)皮層。表皮、皮層、維管柱三局部11/22/202314〔1〕外皮層：一層細(xì)胞，排列整齊、嚴(yán)密；〔2〕皮層薄壁組織：外皮層內(nèi)方的多層細(xì)胞，cw薄，排列疏松，有細(xì)胞間隙。兼有吸取、運(yùn)輸和貯藏作用。〔3〕內(nèi)皮層：皮層最內(nèi)一層，細(xì)胞排列嚴(yán)密，整齊、無間隙。11/22/202315表皮皮層11/22/202316內(nèi)皮層的cw增厚狀況特殊：①凱氏帶〔點(diǎn)〕：徑向壁〔側(cè)壁〕和上下壁〔橫壁〕局部增厚〔木質(zhì)化或木栓化〕，增厚局部呈帶狀；②五面增厚：徑向壁、上下壁以及內(nèi)切向壁〔內(nèi)壁〕顯著增厚，橫切面呈馬蹄形；③全面增厚：全部木栓化增厚。后兩種狀況有通道細(xì)胞。11/22/2023173.維管柱(vascularcylinder)：包括中柱鞘、初生木質(zhì)部和初生韌皮部三局部中柱鞘：維管柱最外的一層〔也有的有2層、多層〕細(xì)胞，由原形成層發(fā)育而來，具潛在的分生力氣。由此可產(chǎn)生局部維管形成層、木栓形成層、不定芽、側(cè)根和不定根。11/22/202318初生木質(zhì)部(primaryxylem)和初生韌皮部(primaryphloem)：是根的輸導(dǎo)系統(tǒng)，在根的最內(nèi)方。根的初生構(gòu)造中的木質(zhì)部和韌皮部，因是由原形成層直接分化形成，故稱為初生木質(zhì)部和初生韌皮部。

11/22/202319①初生木質(zhì)部：組成：被子植物：導(dǎo)管、管胞、木纖維、木薄壁細(xì)胞裸子植物：只有管胞排列：初生木質(zhì)部在維管柱的中心位置，呈星角狀和初生韌皮部相間排列成輻射維管束，是根初生構(gòu)造的一個(gè)特點(diǎn)。每條輻射木質(zhì)部叫輻射棱，它的數(shù)目多少因植物而異。發(fā)育方式：由外向內(nèi)漸漸成熟，叫外始式?！哺l(fā)育上的一個(gè)特點(diǎn)〕先分化的木質(zhì)部：原生木質(zhì)部〔外〕后分化的木質(zhì)部：后生木質(zhì)部〔內(nèi)〕11/22/202320②初生韌皮部組成：被子植物：篩管、伴胞，韌皮纖維、韌皮薄壁細(xì)胞裸子植物：篩胞排列：與初生木質(zhì)部相間排列發(fā)育方式：外始式：原生韌皮部在外，后生韌皮部在內(nèi)。在初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間為一至多層薄壁細(xì)胞。

11/22/202321中柱11/22/202322雙子葉植物的根，一般不具髓部。單子葉植物的根，初生木質(zhì)部一般不分化到中心，因而有興盛的髓部。髓：莖和少數(shù)植物的根中由薄壁組織構(gòu)成的中心局部。11/22/202323二原型〔diarch〕：十字花科、傘形科的一些植物和多數(shù)裸子植物三原型〔trisrch〕：毛茛科唐松草屬植物四原型(tearch)：葫蘆科、楊柳科及毛茛科毛茛屬的一些植物多原型(polyarch)：棕櫚科有些植物雙子葉植物一般二至六原型單子葉植物較多，多在六束以上11/22/202324〔三〕、側(cè)根的形成起源：中柱鞘確實(shí)定部位。形成：局部中柱鞘細(xì)胞反分化層次增加，向外突起形成側(cè)根原基，分化成生長(zhǎng)錐，根冠，突破表皮，形成側(cè)根。側(cè)根的木質(zhì)部和韌皮部與母根的木質(zhì)部和韌皮部直接相連，因而形成一個(gè)連續(xù)的系統(tǒng)。側(cè)根常發(fā)生在母根根尖的成熟區(qū)，而且位置常有確定。11/22/20232511/22/202326次生生長(zhǎng):大多數(shù)雙子葉植物的主根和較大的側(cè)根，在完成了初生生長(zhǎng)之后，由于形成層的發(fā)生和活動(dòng)，不斷地產(chǎn)生次生維管組織和周皮，使根的直徑增粗，這種生長(zhǎng)過程稱為次生生長(zhǎng)次生構(gòu)造：由次生生長(zhǎng)所產(chǎn)生的次生組織形成的構(gòu)造。包括次生維管組織和次生疼惜組織。四、根的次生構(gòu)造次生組織:由次生生長(zhǎng)所產(chǎn)生的各種組織稱為次生組織11/22/202327四、根的次生構(gòu)造1.形成層的活動(dòng)及次生維管組織產(chǎn)生：當(dāng)根進(jìn)展次生生長(zhǎng)時(shí)，在初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間凹陷局部的薄壁細(xì)胞恢復(fù)分裂功能，形成形成層，并漸漸向中柱鞘部位進(jìn)展，使相連接的中柱鞘細(xì)胞開頭分化成為形成層的一局部，從而形成一個(gè)凹凸相間的形成層環(huán)。11/22/202328形成層的活動(dòng)：向內(nèi)產(chǎn)生新的木質(zhì)部〔次木〕：添加在初木的外方：導(dǎo)管、管胞、木薄壁細(xì)胞、木纖維向外產(chǎn)生新的韌皮部〔次韌〕：添加在初韌的內(nèi)方：篩管、伴胞、韌皮薄壁細(xì)胞，韌皮纖維確定部位，產(chǎn)生一些薄壁細(xì)胞，徑向排列，呈輻射狀，貫穿在次生維管組織中，稱次生維管射線，包括木射線和韌皮射線。木質(zhì)部和韌皮部已由初生構(gòu)造的相間排列轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)外排列。11/22/20232911/22/2023302.木栓形成層的產(chǎn)生及周皮的形成中柱鞘細(xì)胞恢復(fù)分生力氣，形成木栓形成層，向外分生木栓層，向內(nèi)分生栓內(nèi)層。木栓層、木栓形成層和栓內(nèi)層合稱周皮〔periderm〕留意：植物學(xué)上的根皮指周皮這一局部，藥材中的根皮指形成層以外的局部單子葉植物根無形成層，不能加粗生長(zhǎng)，無木栓形成層，故也無周皮。根被：表皮分裂成多層細(xì)胞，細(xì)胞壁木栓化，形成根被，起疼惜作用。11/22/202331〔五〕根的特殊構(gòu)造某些雙子葉植物的根，產(chǎn)生一些特有的維管束，稱異形維管束，并形成根的特殊構(gòu)造。與初生構(gòu)造、次生構(gòu)造相對(duì)應(yīng)，也稱其為三生構(gòu)造

商陸根牛膝根何首烏根11/22/202332〔六〕根瘤和菌根1.根瘤〔rootnodule〕：土壤中一種稱為根瘤菌的細(xì)菌由根毛侵入根部皮層的薄壁細(xì)胞中快速分裂，皮層細(xì)胞受刺激后也快速分裂，增加大量新細(xì)胞，使根的外表消逝很多畸形小突起，稱為根瘤11/22/202333〔六〕根瘤和菌根2.菌根〔mycorrhiza