器官- 根

第一节 根（Root）
通常是指植物体生长在土壤中的营养器
官，是植物在长期进化过程中适应陆地 生活的产物。 特点：具向地性、向湿性和背光性。 功能：吸收、输导、固着、支持、贮藏 及繁殖等功能 。 重要的中药材：人参、党参、三七、黄 芪、百部、甘草等。
大豆根瘤
人参植株及药材
党参植株及药材
木质部和韧皮部， 因是由原形成层直 接分化形成，故称 为初生木质部和初 生韧皮部。
①初生木质部：
木薄壁细胞 裸子植物：只有管胞
排列：初生木质部在维管柱的中央位置，
组成：被子植物：导管、管胞、木纤维、
呈星角状和初生韧皮部相间排列成辐射 维管束，是根初生构造的一个特点。 每条辐射木质部叫辐射棱，它的数目多少 因植物而异。
定地遗传下去。
根的变态
贮藏根 支持根 攀援根 气生根 呼吸根 水生根 寄生根 (storage root) (prop root) (climbing root) (aerial root) (respiratory root) (water root) (parasitic root)
根的变态
常见的变态根有下列几种：
初生分生组织 基本分生组织
原形成层
皮层、髓 维管柱
初生组织：由初生分生组织分化
形成的组织。
初生构造：由初生组织所形成的
构造。
使根延长的生长称初生生长，使
根增粗的生长称次生生长。
（二） 根的初生构造
通过根的成熟区作一横切面，根的初生构造从 外到内可分为表皮、皮层和维管柱
根的 初生构造
外皮层 皮层薄壁组织 内皮层 初生木质部 维管柱 初生韧皮部 中柱鞘 (髓部)
（二）定根和不定根
从根的来源分： 定根：直接或间接由种子的胚根发育来 的，有固定的生长部位，包括主根、侧 根和纤维根。 不定根：常发生在茎、叶或其他部位， 不是直接或间接由胚根发育而成，无一 定的发生部位。 应用：栽培上常利用此特性进行插条繁 殖。
（三）根系的类型：
根系：一株植物地下部分所有的根的总
加粗而遭到破坏。在此之前，中柱
鞘细胞恢复分裂机能形成木栓形成
层。
活动：
向外分化成木栓，中间始终保持一层木栓 形成层，向内有数层栓内层细胞，整个 叫周皮。 由于木栓细胞栓质化，不透水、不透气， 因此，当它形成后，代替表皮起保护作 用。 木栓形成层的活动有一定的期限，终止活 动后，由于内方的薄壁细胞恢复分生能 力，产生新的木栓形成层，形成新的周 皮。
6.寄生根 (parasitic root)
寄生植物的根插入寄主体内，吸取寄主体内的 水分和营养物质，以维持自身生活。
四、根的组织构造
（一）根尖的构造 根的最先端到生有根毛的部分称根尖。 大约长4~6mm，是根的生命活动最活跃 的部分。根的伸长、对水分和养料的吸 收，以及一切成熟组织的分化都在此进 行。 根尖可分为根冠、分生区、伸长区和成 熟区四部分。
表皮 皮层
双子叶植物根的初生构造
单子叶植物根的构造
（二）根的初生构造
通过根毛区作一
横切面，从外到
内可分为表皮、
皮层和维管柱三 部分。
1．表皮(epidermis)
位于根的最外围，由 一层生活细胞组成。 细胞排列整齐、紧密、 无细胞间隙 壁薄、不角质化，无 气孔。 一部分细胞外壁突出， 形成根毛。
木栓形成层）细胞的分裂、分化产生的。
1.形成层的产生及其活动
产生：当根进行次生生长时，在初生木
质部和初生韧皮部之间凹陷部分的薄壁 细胞恢复分裂功能，形成形成层，并逐 渐向中柱鞘部位发展，使相连接的中柱 鞘细胞开始分化成为形成层的一部分， 从而形成一个凹凸相间的形成层环。
1.形成层的活动和次生维管组织
1. 贮藏根：根的一部分或全部形成肉质肥
大，其内贮藏营养物质。 （1）肉质直根：由主根发育肥大形成的， 呈圆锥形、圆柱形或圆球形。 （2）块根：由侧根或不定根肥大形成的， 多块状或纺锤状。
1.贮藏根：
肉质直根:
何首乌及其块根
2.支持根：近地面的 茎节上产生的不定根， 起支持茎干作用。
玉米的支持根
在初生木质部和初生韧皮部之间为一至多 层薄壁细胞。
一般双子叶植物的根，初生木质部往往
一直分化到维管柱的中心，因此，一般 根不具髓部。单子叶植物的根，初生木 质部一般不分化到中心，因而有发达的 髓部。
髓：茎和少数植物的根中由薄壁组织构
成的中心部分。
根的初生构造特点:
相间排列成辐射型维管束 外始式的成熟方式 初生木质部分为几束，就成为几原型。 被子植物 初生 木质部 初生 韧皮部 裸子植物
第三章 植物的器官
器官(organ)：具有一定的外部形态和内
部结构，由多种组织构成的，并执行一 定生理机能的植物体的组成部分。 并不是每一种植物都有器官，只有较高 等的植物才有器官，器官的形成是植物 体分工的最高表现。 被子植物一般可分为根、茎、叶、花、 果实和种子六个部分，这些部分是被子 植物的六种器官。
形成层平周分裂，中间始终保持着一层
形成层细胞。
形成层活动时，各处分裂的速度不一样，
凹进去的地方快，产生量多，两边慢，
不久就变成一个圆环状，这时各处速度
基本一样，保持圆状。这时木质部和韧 皮部已由初生构造的相间排列转变为内 外排列。
根的形成层所形成的次生构造的特点：
A 次生维管组织内，木质部和次生韧皮部在内 外相对排列，并形成维管射线。
1．根冠：是根尖最顶端的部分，像帽子
一样包被在分生区的外面，由多层薄壁 细胞组成，对分生区有保护作用，其外 部细胞可分泌粘液，利于根尖在土壤中 的伸展。 呈圆锥状，长约 1mm 左右，为顶端分生 组织所在部位，是细胞分裂最旺盛的部 分，是根内各组织的发源地。
2．分生区（生长锥）：位于根冠的上方，
三七植株及药材
黄芪植株、药材及饮片
一、根的形态
特点： 通常圆柱形，越向下越细； 并向四周分枝，形成复杂 的根系。 无节和节间之分，一般不 生芽、叶和花； 细胞中不含叶绿体。
二、根的类型
（一）主根、侧根、纤维根 从根的等级来分： 1. 主根：由种子的胚根直接发育来的，不 断向下生长。 2. 侧根：主根生长到一定长度时生长出来 的分枝。 3. 纤维根：在侧根上形成的小分枝。
根皮：
植物学上——周皮 药材上——形成层以外（周皮、次韧、形 成层）
单子叶植物的根没有形成层，不能加粗，
没有木栓形成层，不能形成周皮，因此 整个生活过程中一直保持着初生构造。
根被：表皮分裂成多层细胞，细胞壁木栓 化，形成根被，起保护作用。
综上所述，根的次生构造与初生构造比较， 有如下几个特点：
（五）根的异常构造(“三生构造”)
1.同心环状异型维管束
① 新形成层环均始终保持分生能力，如商陆根。 ② 新形成层环仅最外一层保持分生能力，如牛膝、 川牛膝的根。
发育方式：由外向内逐渐成熟，叫外始
式。（根发育上的一个特点） 先分化的木质部：原生木质部（外）
后分化的木质部：后生木质部（内）
②初生韧皮部 组成：被子植物：筛管、伴胞，韧皮纤 维、韧皮薄壁细胞 裸子植物：筛胞 排列：与初生木质部相间排列 发育方式：外始式：原生韧皮部在外， 后生韧皮部在内。
（三） 侧根的形成
起源于中柱鞘
平周分裂
垂周分裂
侧根原基 根冠 和生长锥，突破皮 层和表皮形成侧根
（四）根的次生构造
绝大多数蕨类植物和单子叶植物的根，
在整个生活期中，一直保存着初生构造。 而一般双子叶植物和裸子植物的根，可 以次生增粗，形成次生构植株
3.气生根：悬垂在空气中的不定根。
高山榕（支柱根）
池杉的呼吸根
薜 荔
4.攀援根（附着根）：藤本植物的不 定根，起攀附它物的作用。
5．水生根：水生植物飘浮在水中的根。 6．寄生根：寄生植物的、侵入寄生体 内吸取养料的根。
水生根(water root)：
一种不定根，常见于水生植物，其根漂浮于水 中呈胡须状，如：浮萍、菱等。

内皮层的cw增厚情况特殊：
壁（横壁）局部增厚（木质化或木栓
化），增厚部分呈带状；
①凯氏带（点）：径向壁（侧壁）和上下
②五面增厚：径向壁、上下壁以及内切向
壁（内壁）显著增厚，横切面呈马蹄形；
③全面增厚：全部木栓化增厚。
后两种情况有通道细胞。
3．维管柱(vascular cylinder)
根的内皮层以内的所有组织构造。
（1）中柱鞘(pericycle)（维管柱鞘）：
内皮层以内，为维管柱最外方的组织。
通常由一层薄壁细胞组成，排列整齐。
分化程度较低，具潜在的分生能力。
（2）初生木质部(primary xylem)和初 生韧皮部(primary phloem)：
是根的输导系统，
在根的最内方。
根的初生构造中的
和。 按形态分： 直根系：主根发达，主根和侧根的界限 非常明显。 须根系：主根不发达，或早期死亡，而 从茎的基部节上生长出许多大小、长短 相仿的不定根，簇生呈胡须状，没有主 次之分。
三、根的变态
有些植物的根因长期受生活环境的
影响，形态和结构均产生了不同的
变化，称为变态。这种变态可以稳
形成层的活动： 向内产生新的木质部（次木）：添加在 初木的外方：导管、管胞、木薄壁细胞、 木纤维 向外产生新的韧皮部（次韧）：添加在 初韧的内方：筛管、伴胞、韧皮薄壁细 胞，韧皮纤维 一定部位，产生一些薄壁细胞，径向排 列，呈辐射状，贯穿在次生维管组织中， 称次生维管射线，包括木射线和韧皮射 线。
被子植物的器官依据它们的生理功能 可分为两大类：
营养器官(vegetative organs)：包括根、
茎和叶，它们共同起着吸收、制造和供 给植物体所需要营养物质的作用，使植 物体得以生长、发育。 繁殖器官(reproductive organs)：包括花、 果实和种子，它们主要起着繁殖后代延 续种族的作用。
1. 最外方为周皮。 2. 皮层及中柱鞘一般已不存在。 3. 维管束为无限外韧型。 4. 在次生维管组织中具维管射线。
周皮
根的 次生构造
木栓层 木栓形成层 栓内层
韧皮部 木质部 形成层 维管射线
（五）根的异常构造
形成：正常的次生构造 + 额外维管束、
附加维管柱、木间木栓等 异常构造 常见的几种类型： 1．同心环状排列的异常维管组织： 2．附加维管柱： 3．木间木栓：
介绍几个概念：
平周分裂（切向分裂）：细胞分裂方向和新 壁与器官表面平行,结果增加细胞层次. 垂周分裂（径向分裂）：细胞分裂方向和新 壁与器官表面垂直,结果使细胞或器官的周 径扩展.
横向分裂：细胞分裂方向与器官长轴(即横 向)垂直,结果使器官或组织伸长.
根尖的发展：
原表皮层
根的表皮
原分生组织
导管、管胞、木薄壁细胞、 管胞 木纤维
筛管、伴胞、韧皮薄壁细 胞、偶有韧皮纤维
筛胞
（三）侧根的形成
起源：中柱鞘的一定部位。 形成：部分中柱鞘细胞反分化 层次增加，
向外突起 侧根原基 生长锥，根冠 突破表皮，形成侧根。 侧根的木质部和韧皮部与母根的木质部 和韧皮部直接相连，因而形成一个连续 的系统。 侧根常发生在母根根尖的成熟区，而且 位置常有一定。
3．伸长区：位于生长锥的上方，到出现
根毛的地方，该区的细胞生长迅速，主 要沿根的长轴方向延伸，可使根不断伸 长，同时细胞开始分化。
4．成熟区（根毛区）：位于伸长区的上
方，细胞已有明显的分化，并形成了各 种初生组织。本区的最大特点是表皮上 形成根毛，增加了根的吸收面积，是吸 收水分的主要部位。
B 形成层随根的增粗而增大，位置不断外移， 它的分裂包括切向分裂和径向分裂，使形成层 周径扩大。 C 次生构造中以次生木质部为主，次生韧皮部所 占比例小，并且初生韧皮部和较早分化的次生韧 皮部因挤压受到破坏，初生木质部一直保留。
2.木栓形成层的产生及其活动
由于形成层的活动，根不断加粗，
外方的表皮及部分皮层因不能相应
2．皮层(cortex)
位于表皮内方，由多
层薄壁细胞组成，细 胞排列疏松，有明显
细胞间隙，占有根相
当大的部分。
通常可分为外皮层、
皮层薄壁组织和内皮 层。
（1）外皮层：一层细 胞，排列整齐、紧密；
（2）皮层薄壁组织： 外皮层内方的多层细 胞，cw薄，排列疏松， 有细胞间隙。
（3）内皮层：皮层最 内一层，细胞排列紧 密，整齐、无间隙。