根的结构和发育过程

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姓名：陈佳明学号：2013013863 班级：生物技术131

1.双子叶植物根的发育过程：

a.从根的顶端到着生根毛的这一段，称为跟尖。它是根中生命活动最旺盛，又是最重要的部位。在根尖的纵切面上，可以看到根尖从顶端起依次分为根冠.分生区.伸长区和根毛区四个部分。各部分的形态结构与功能都各不相同。

b.根在生长的初期由根尖的顶端分生组织经过分裂.生长.分化而形成初生组织，这一过程称为根的初生生长。在初生生长的过程中所产生的各种初生组织，称为根的初生结构。根的初生结构可在根尖的根毛区做横切面来观察，由外向内可观察到表皮.皮层.维管柱三部分。

c.大多数双子叶植物的主根和较大的侧根在完成初生生长之后，由于形成层的产生和活动，不断地产生次生维管组织和周皮，使跟的直径增粗，这种生长过程称为次生生长。而次生生长所产生的次生维管组织和周皮，总称为次生结构。形成层包括维管形成层和木栓形成层。

2.双子叶植物各阶段的结构

a.根尖

根尖分为四个部分，分别为根冠.分生区.伸长区和根毛区。

根冠：位于根尖的最顶端，一般为圆锥形，由排列不规则的薄壁细胞组成，有保护根幼嫩的分生区和帮助正在生长的根顺利地穿越土壤并减少损伤的作用。

分生区：大部分被根冠包围。由顶端分生组织组成，是根尖细胞分裂产生新细胞的主要部位，也称生长点。前端为原分生组织（具有持续分裂能力）。后面为初生分生组织（由原分生组织分裂而来），分裂能力逐渐减弱，并进行初步分化：最外层为原表皮，中央部分是原形成层，两者之间为基本分生组织。分生区细胞持续分裂活动，增加根的细胞数目。

伸长区：细胞逐渐停止分裂，开始伸长和分化。细胞体积增大，沿根的长轴向下迅速伸长，液泡明显。靠近根毛区一端分化出最早的导管和筛管。伸长区细胞迅速伸长、分生区不断分裂产生新细胞，是根尖深入土层的主要推动力。

根毛区：细胞停止伸长，内部组织分化成熟，也称成熟区。最显著的特征是表面密生根毛。根毛是表皮细胞向外突出形成的顶端密闭的管状结构。根毛的形成扩大了根表皮吸收面积，根毛区是根行使吸收功能的主要区域。根毛还具有固定作用。

b.初生结构

初生结构包括表皮.皮层.维管柱。

表皮：是根最外一层细胞，由原表皮发育而来。每个表皮细胞的形态略呈长方形，其长轴与根的纵轴平行，在横切面上近似于长方形，其细胞壁薄，由纤维素和果胶组成，有利于水分和溶质渗透和吸收。外壁通常无或仅有一薄层角质层，无气孔分布。一部分表皮细胞的外壁向外延伸形成细管状的根毛，扩大了根的吸收面积，就根的表皮而言，吸收作用显然比保护作用更为重要。

皮层：皮层位于表皮和维管柱之间，由基本分生组织分化而来，由多层薄壁细胞组成，在幼根中占有相当大的比例。皮层薄壁细胞的体积比较大，排列疏松，有明显的细胞间隙，细胞中常贮藏着许多后含物，皮层除了有贮藏营养物质的功能外，还有横向运输水分和矿物质至维管柱的作用，一些水生植物和湿生植物的皮层中可发育出气腔和通气道等。另外，根的皮层还是合成作用的主要场所，可以合成一些特殊的物质。有些植物的皮层最外一层或数层细胞形状较小，无胞间隙，称为外皮层。当根毛枯死，表皮破坏后，外皮层的细胞壁增厚并栓化，起临时保护作用。皮层最内的一层细胞排列整齐紧密，无细胞间隙，称为内皮层。在内皮层细胞的径向壁(两侧的细胞壁)和横向壁(上下的细胞壁)有一条木化和栓化的带状增厚，称为凯氏带。

维管柱：来源于原形成层，位于内皮层以内，是根的中轴部分，包括维管柱鞘、初生木质部、初生韧皮部和薄壁组织四个部分。少数植物还有髓。

①维管柱鞘（中柱鞘）维管柱的最外层，薄壁细胞，1层或几层。有潜在分裂能力，在一定条件下可分裂形成侧根、木栓形成层、维管形成层的一部分等。

②初生木质部由导管、管胞、木薄壁细胞组成。星芒状，2-5束。位于根的中央，呈辐射状排列，辐射角尖端为原生木质部，较早分化成熟；近轴中心为后生木质部，较晚分化成熟。组织由外至内分化成熟的方式称为外始式，是根初生结构的重要特征。功能：自下而上输导水分无机盐。

③初生韧皮部由筛管、伴胞和韧皮薄壁细胞构成。呈束状，与原生木质部束数相等且相间排列（幼根维管系统最突出的特征）。成熟方式：外始式。功能：输导有机物质。

④薄壁组织分布于初生木质部、韧皮部之间和髓，具有潜在分生能力。

c.次生结构：次生生长产生次生维管组织和周皮，总称为根的次生结构。

次生维管组织：

①维管形成层的发生及其活动发生：主要部分由初生韧皮部内侧未分化的薄壁细胞恢复分裂活动形成；小部分由正对原生木质部的维管柱鞘细胞恢复分裂形成。

初生韧皮部内侧薄壁细胞恢复分裂能力扩展于木质部、韧皮部之间与维管柱鞘的分裂细胞联合形成波浪状的维管形成层环，包围在初生木质部的外方活动特点：

维管形成层向外分化产生次生韧皮部，向内分化产生。

波状形成环时期，波谷处产生次生木质部快，韧皮部被推向外围，维管形成层逐渐形成园环状。

园环状形成后，各处等速分裂，次生木质部与次生韧皮部成内外排列。

形成辐射状的薄壁细胞—木射线和韧皮射线（横向运输、贮藏）。

进行径向分裂扩大维管形成层本身的周径。

②次生木质部形成层分裂活动所形成的次生木质部的量远大于次生韧皮部的量。特别是木本植物的茎，绝大部分都是次生木质部，它担负着输导水分、无机盐和支持功能。次

生木质部的细胞组成与后生木质部的后期发育部分一样，也包含导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞。

③次生韧皮部次生韧皮部位于形成层外方，由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和韧皮纤维组成，有的具有石细胞，杜仲（Eucommia）等植物的次生韧皮部中还有乳汁管分布。形成层形成的次生韧皮部的数量远较次生木质部的少。次生韧皮部维持输导作用的时间较短，通常筛管只有1～2年的输导能力。部分衰老的筛管由于筛板上形成胼胝体，堵塞筛孔，失去输导作用，同时随着次生生长的继续进行，远离形成层的先期产生的次生韧皮部，受到里面增大的木质部的压力也越来越大，筛管和一些薄壁细胞甚至被挤毁。当木栓形成层在次生韧皮部形成后，木栓形成层以外的韧皮部就完全死亡，成为干死的组织而参与树皮的形成。

木栓形成层.周皮与树皮：

发生：首次发生是维管柱鞘细胞恢复分裂能力形成；年年重新发生，发生位置逐年向内转移，最后可深达次生韧皮部。

活动：向外形成木栓层，向内形成栓内层。木栓形成层和木栓层、栓内层总称周皮。是根加粗后所形成的次生保护组织。周皮逐年产生，死后积累所形成的较厚结构称为树皮。