31根的形态结构与功能

根的维管柱由维管组织（木质部和韧皮部）及其周 围的一层或偶有二至多层细胞的中柱鞘组成，许多单子 叶植物根的维管柱中央有薄壁细胞或厚壁细胞组成的髓 （pith）。
维管柱（vascular cylinder）—皮层以内的柱状体， 是由原形成层发育而来
侧根和不定根都具有根尖。根尖是根中生命活动最活 跃的部分，根的生长和根内组织的形成都是在根尖进 行的。
❖ 根冠（root cap） ❖ 分生区（meristematic zone） ❖ 伸长区（elongation zone） ❖ 成熟区（maturation zone）
成熟区（mature area）
根。根毛的发育极大地增加了根的吸收表面积， 经测算，一株生长4个月的黑麦可形成 140亿条根 毛，根毛总长达 10000km，吸收表面约为 401 m2。根毛的寿命很短，一般10—20天死亡，表皮细胞也
同时随之死亡。根的发育由先端逐渐向后成熟，随根尖的 生长，根毛区不断进入土壤中新的区域，使根毛区能够更 换环境，有利于根的吸收。
从根的成熟区作一横切或纵切，就能清楚地 看到根的初生结构由外至内分别为表皮 （ epidermis ） 、 皮 层 （ cortex ） 和 维 管 柱 （vascular cylinder）。
双子叶植物根初生结构
毛茛根的初生结构 注意无髓，在皮层细胞有淀粉积累， 但在表皮和外皮层缺乏淀粉
表皮（epidermis）
1-1 根（root）的功能 根是植物在长期演化中适应陆生生活的
产物，具有多方面的功能： ① 吸收、贮藏 ② 支持、固着 ③ 合成、分泌 ④ 特殊功能
收缩根 呼吸根 寄生根
1-2 根的类型及根系
定根（normal root）： 生长在植物体固定部位； 有主根和侧根两种；主根 来源于胚根，侧根是主根 的分枝。
伸长区是分生区稍后的部分，伸长区的 细胞已逐渐停止分裂，体积扩大，并明显地 沿根的长轴方向延伸。根的生长是分生区和 伸长区共同作用的结果，但根在土壤中的延 伸主要源于伸长区的伸长。伸长区细胞在延 长的同时，已开始细胞分化，未成熟的木质 部导管和未成熟的韧皮部筛管往往出现在该 区域。
成熟区由伸长区细胞分化形成，位于伸长区的后方， 该区的各部分细胞停止伸长，分化出各种成熟组织。表皮 通常有根毛产生，因此又称根毛区。
伸长区（elongation area） 分生区（division area）
根冠（root cap）
根冠是罩在根尖顶端的圆锥状结构，它由许 多排列不规则的薄壁细胞组成。
根冠始终维持一定的形状和厚度。不断死亡， 不断产生。
根冠的表面通常有一层由粘液构成的粘液鞘， 它们由根冠外层细胞合成，并贮藏于高尔基体小 泡中，后者与质膜融合后，将它们释放到细胞壁 中，最终通过细胞壁形成根冠表层的粘液鞘。粘 液鞘的产生有利于减少根尖穿越土壤时产生的磨 擦，同时也具有促进离子交换、溶解和螫合某些 营养物质的作用。
须根系(fibrous root system)：不能明显区 分主洋长春藤的攀缘根 榕属的支柱根
雪光花的收缩根 番龙眼属板状根
问题： 这些根存在的理由是什么？ 生存策略怎样？
1-3 根的初生生长和初生结构
1-3-1 根尖及其分区 从根的顶端到着生根毛的部位，叫做根尖，主根、
不定根(adventitious root )：生长部位不固定； 生长在老根、胚轴、茎或 叶上
主根（main root）— 由胚根生 长出来、植物个体发育中最早出
现的根
侧根（lateral root）— 由主 根长出的根
根系(root system)
植物体地下所有根 的总和。
根系的类型：
直根系(tap root system)：能明显区分 主根和侧根，由定根组 成的根系。也称深根系。
在根的早期发育中，顶 端分生组织原始细胞的有丝 分裂非常活跃，但随着根的 生长，这些原始细胞的分裂 频率明显下降或停止分裂， 我们通常把这个区域称为不 活动中心。不活动中心对于 根尖组织结构的发育具有重 要的意义。
E = protoderm (to form rhizodermis), 表皮原---根被皮 S = limits of the future vascular cylinder 将来微管束界限
根毛是由表皮细胞外侧壁形成的半球形突起，以后突 起伸长成管状，核和部分细胞质移到了管状根毛的末端， 细胞质沿壁分布，中央为一大的液泡。根毛的细胞壁物质 主要是纤维素和果胶质，壁中粘性的物质与吸收功能相适 应，使根毛在穿越土壤空隙时，和土壤颗粒紧密地结合在 一起。根毛的生长速度快，数目多，每平方毫米可达数百
除少数植物根 表皮可能含有栓质 外，多数植物根表 皮的表面通常只有 一层很薄的角质层， 这对水分和矿质的 吸收极为有利。
在热带某些附 生的兰科植物的气 生根上可以看到根 被，即复表皮，它 由几层细胞构成。 其存在可以减少气 生根水份丧失。
皮层 及其 特征
内皮层及凯氏带
凯氏带
维管柱（vascular cylinder）
在根冠细胞中通常含有淀粉体，这被认为与 根对重力的反应（即向地性反应）有关。
环境条件能影响根冠发育。
分生区也叫生长锥（growing tip），由顶 端分生组织细胞及其附近活跃分裂的细胞组成， 这些细胞形态较小，呈多面体，细胞质浓厚， 且具有很大的细胞核。
顶端分生组织由原始细胞及其衍生细胞构 成。
根毛的形成
根毛寿命短，与土壤紧密接触，便于吸 收水份、养分。
内
皮 层
皮 层
中 柱
鞘
表皮
根毛
根毛区
伸长区 分生区 根冠
萝卜根尖纵切
1-3-2 根的初生生长与初生结构
经过根尖顶端分生组织的分裂、生长和分化， 植物体发育出成熟的根结构。这种由顶端分生组 织及其衍生细胞的增生和成熟所引起的生长过程， 称为初生生长（primary growth）。初生生长过程 中形成的各种成熟组织都属于初生组织，它们共 同 组 成 的 器 官 结 构 称 为 初 生 结 构 （ primary structure）。