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)行一定的生理功能的植物體的組成部分。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、葉為營養(yǎng)器官花、果實(shí)、種子為繁殖器官8/16/20241第一節(jié)根根(root):營養(yǎng)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8/16/20242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

：主根生長到一定長度從側(cè)面生出的枝根8/16/20243定根(normalroot)和不定根(adventitiousroot)

凡是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、葉或其他部位生長出來的根稱不定根不定根8/16/20244直根系與須根系

所有根的總體稱為根系

由明顯發(fā)達(dá)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)上生出許多大小、長短相似的不定根組成的根系稱為須根系(fibrousrootsystem)8/16/20245直根系須根系8/16/20246二、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。

8/16/202472）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）8/16/202485）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）8/16/20249三、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部分稱根尖。是根的生命活動(dòng)最活躍的部分。根的伸長、對水分和養(yǎng)料的吸收，以及一切成熟組織的分化都在此進(jìn)行。1.根冠(rootcap)：2.分生區(qū)(divisionzone)3.伸長區(qū)(elongationzone)4.成熟區(qū)(maturationzone)8/16/2024101．根冠：是根尖最頂端的部分，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，對分生區(qū)有保護(hù)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)（生長錐）：位于根冠的上方，呈圓錐狀，長約1mm左右，為頂端分生組織所在部位，是細(xì)胞分裂最旺盛的部分，是根內(nèi)各組織的發(fā)源地。

8/16/2024113．伸長區(qū)：位于生長錐的上方，到出現(xiàn)根毛的地方，該區(qū)的細(xì)胞生長迅速，主要沿根的長軸方向延伸，可使根不斷伸長，同時(shí)細(xì)胞開始分化。4．成熟區(qū)（根毛區(qū)）：位于伸長區(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，增加了根的吸收面積，是吸收水分的主要部位。8/16/202412初生生長(primarygrowth)：直接來源于頂端分生組織中細(xì)胞的增生和成熟，使根延長的生長。初生組織(primarytissue)：由初生生長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。8/16/202413（二）根的初生構(gòu)造1.表皮（epidermis）：細(xì)胞特征：長方形。排列緊密、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、維管柱三部分8/16/202414（1）外皮層：一層細(xì)胞，排列整齊、緊密；（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。兼有吸收、運(yùn)輸和貯藏作用。（3）內(nèi)皮層：皮層最內(nèi)一層，細(xì)胞排列緊密，整齊、無間隙。

8/16/202415表皮皮層8/16/202416內(nèi)皮層的cw增厚情況特殊：

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），增厚部分呈帶狀；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。后兩種情況有通道細(xì)胞。

8/16/2024173.維管柱(vascularcylinder)：包括中柱鞘、初生木質(zhì)部和初生韌皮部三部分中柱鞘：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，具潛在的分生能力。由此可產(chǎn)生部分維管形成層、木栓形成層、不定芽、側(cè)根和不定根。8/16/202418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。

8/16/202419①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)部在維管柱的中央位置，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)逐漸成熟，叫外始式。（根發(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)）

8/16/202420②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。

8/16/202421中柱8/16/202422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，因而有發(fā)達(dá)的髓部。

髓：莖和少數(shù)植物的根中由薄壁組織構(gòu)成的中心部分。

8/16/202423二原型（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8/16/202424（三）、側(cè)根的形成起源：中柱鞘的一定部位。形成：部分中柱鞘細(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)，而且位置常有一定。

8/16/2024258/16/202426次生生長: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，這種生長過程稱為次生生長次生結(jié)構(gòu)：由次生生長所產(chǎn)生的次生組織形成的結(jié)構(gòu)。包括次生維管組織和次生保護(hù)組織。四、根的次生構(gòu)造次生組織:由次生生長所產(chǎn)生的各種組織稱為次生組織8/16/202427四、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)行次生生長時(shí)，在初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間凹陷部分的薄壁細(xì)胞恢復(fù)分裂功能，形成形成層，并逐漸向中柱鞘部位發(fā)展，使相連接的中柱鞘細(xì)胞開始分化成為形成層的一部分，從而形成一個(gè)凹凸相間的形成層環(huán)。

8/16/202428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，韌皮纖維一定部位，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。8/16/2024298/16/2024302.木栓形成層的產(chǎn)生及周皮的形成中柱鞘細(xì)胞恢復(fù)分生能力，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）注意：植物學(xué)上的根皮指周皮這一部分，藥材中的根皮指形成層以外的部分單子葉植物根無形成層，不能加粗生長，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，起保護(hù)作用。

8/16/202431（五）根的異常構(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，并形成根的異常構(gòu)造。與初生構(gòu)造、次生構(gòu)造相對應(yīng)，也稱其為三生構(gòu)造

商陸根牛膝根何首烏根8/16/202432（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)胞中迅速分裂，皮層細(xì)胞受刺激后也迅速分裂，增加大量新細(xì)胞，使根的表面出現(xiàn)許多畸形小突起，稱為根瘤8/16/202433（六）根瘤和菌根2.菌根（my