1第三章-植物的器官-根全解

第三章植物的器官－根器官（organ）：由多種組織構成的具有特定外部形態(tài)和內部構造并執(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、種子六種器官構成。根、莖、葉為營養(yǎng)器官花、果實、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側根成為定根

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)達的主根及側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、根的顯微構造（一）、根尖(roottip)的構造根的最先端到生有根毛的部分稱根尖。是根的生命活動最活躍的部分。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，由多層薄壁細胞組成，對分生區(qū)有保護作用，其外部細胞可分泌粘液，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，是細胞分裂最旺盛的部分，是根內各組織的發(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，同時細胞開始分化。4．成熟區(qū)（根毛區(qū)）：位于伸長區(qū)的上方，細胞已有明顯的分化，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。初生構造(primarystructure)：由初生組織所形成的構造。8/16/202413（二）根的初生構造1.表皮（epidermis）：細胞特征：長方形。排列緊密、無細胞間隙、壁薄、非角質化、富通透性、不具氣孔，向外突出形成根毛。2.皮層(cortex)：排列疏松的薄壁細胞組成。分為外皮層、皮層薄壁組織和內皮層。表皮、皮層、維管柱三部分8/16/202414（1）外皮層：一層細胞，排列整齊、緊密；（2）皮層薄壁組織：外皮層內方的多層細胞，cw薄，排列疏松，有細胞間隙。兼有吸收、運輸和貯藏作用。（3）內皮層：皮層最內一層，細胞排列緊密，整齊、無間隙。

8/16/202415表皮皮層8/16/202416內皮層的cw增厚情況特殊：

①凱氏帶（點）：徑向壁（側壁）和上下壁（橫壁）局部增厚（木質化或木栓化），增厚部分呈帶狀；②五面增厚：徑向壁、上下壁以及內切向壁（內壁）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胞。

8/16/2024173.維管柱(vascularcylinder)：包括中柱鞘、初生木質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）細胞，由原形成層發(fā)育而來，具潛在的分生能力。由此可產生部分維管形成層、木栓形成層、不定芽、側根和不定根。8/16/202418初生木質部(primaryxylem)和初生韌皮部(primaryphloem)：是根的輸導系統(tǒng)，在根的最內方。根的初生構造中的木質部和韌皮部，因是由原形成層直接分化形成，故稱為初生木質部和初生韌皮部。

8/16/202419①初生木質部：組成：被子植物：導管、管胞、木纖維、木薄壁細胞

裸子植物：只有管胞排列：初生木質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，是根初生構造的一個特點。每條輻射木質部叫輻射棱，它的數(shù)目多少因植物而異。

發(fā)育方式：由外向內逐漸成熟，叫外始式。（根發(fā)育上的一個特點）先分化的木質部：原生木質部（外）后分化的木質部：后生木質部（內）

8/16/202420②初生韌皮部組成：被子植物：篩管、伴胞，韌皮纖維、韌皮薄壁細胞裸子植物：篩胞排列：與初生木質部相間排列發(fā)育方式：外始式：原生韌皮部在外，后生韌皮部在內。在初生木質部和初生韌皮部之間為一至多層薄壁細胞。

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，初生木質部一般不分化到中心，因而有發(fā)達的髓部。

髓：莖和少數(shù)植物的根中由薄壁組織構成的中心部分。

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）、側根的形成起源：中柱鞘的一定部位。形成：部分中柱鞘細胞反分化層次增加，向外突起形成側根原基，分化成生長錐，根冠，突破表皮，形成側根。側根的木質部和韌皮部與母根的木質部和韌皮部直接相連，因而形成一個連續(xù)的系統(tǒng)。側根常發(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根，在完成了初生生長之后，由于形成層的發(fā)生和活動，不斷地產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構：由次生生長所產生的次生組織形成的結構。包括次生維管組織和次生保護組織。四、根的次生構造次生組織:由次生生長所產生的各種組織稱為次生組織8/16/202427四、根的次生構造1.形成層的活動及次生維管組織產生：當根進行次生生長時，在初生木質部和初生韌皮部之間凹陷部分的薄壁細胞恢復分裂功能，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胞開始分化成為形成層的一部分，從而形成一個凹凸相間的形成層環(huán)。

8/16/202428形成層的活動：

向內產生新的木質部（次木）：添加在初木的外方：導管、管胞、木薄壁細胞、木纖維向外產生新的韌皮部（次韌）：添加在初韌的內方：篩管、伴胞、韌皮薄壁細胞，韌皮纖維一定部位，產生一些薄壁細胞，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。木質部和韌皮部已由初生構造的相間排列轉變?yōu)閮韧馀帕小?/16/2024298/16/2024302.木栓形成層的產生及周皮的形成中柱鞘細胞恢復分生能力，形成木栓形成層，向外分生木栓層，向內分生栓內層。木栓層、木栓形成層和栓內層合稱周皮（periderm）注意：植物學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：表皮分裂成多層細胞，細胞壁木栓化，形成根被，起保護作用。

8/16/202431（五）根的異常構造某些雙子葉植物的根，產生一些特有的維管束，稱異形維管束，并形成根的異常構造。與初生構造、次生構造相對應，也稱其為三生構造

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菌由根毛侵入根部皮層的薄壁細胞中迅速分裂，皮層細胞受刺激后也迅速分裂，增加大量新細胞，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