植物营养器官的形态结构与生理功能——根

器官：由多种不同组织构成的具有特定形态结构和生理功能的结构单位

营养器官：与植物的营养有关(根、茎、叶)

生殖器官：与植物产生后代密切相关(花、果实和种子)

根的生理功能:

1、吸收作用

2、固持作用

3、合成作用

4、输导作用

5、贮藏与繁殖作用

根的形态

1、定根和不定根（根的类型）

按照根的发生部位

1）定根：从植物体的固定部位(胚根)长出来的根，包括主根和侧根

2）不定根：发生的部位不固定，如胚轴、茎、叶和老根等部位上发生的根

根系

植物体地下的所有根总称根系按其形态分

1

）直根系：能明显区分主根和侧根的根系；双子叶植物多属直根系

2）须根系：不能明显区分主根与侧根的根系；单子叶植物多属须根系

直

根

系

须根系

根尖及其分区

按照根的发生部位

1）根尖的定义，根的最顶端到着生根毛的部分；生命活动有:▪根的伸长生长

▪对水分和矿质元素的吸收

▪根内各种组织的形成

根

尖

的

结

构

根的初生结构

由根尖的顶端分生组织经过分裂、生长和分化的过程, 称为初生生长。双子叶植物根的初生结构

表皮

皮层(cortex)

功能：贮藏和横向运输作用；

由薄壁细胞组成；

细胞体积大、具细胞间隙、细胞内常积累淀粉

内皮层(endodermis)

凯氏带(casparian strip)：横向壁和径向壁上一条木栓化的带状增厚凯氏带处的细胞膜与细胞壁紧附在一起

内皮层在横切面的径向壁上显示为点状增厚，称凯氏点

内皮层(endodermis)

功能：保证根内水分和溶质横向运输的原生质体途径

维管柱（中柱）

中柱鞘(pericycle)：与内皮层紧接的一至几层细胞；细胞排列紧密，分化程度低，具有潜在的分生能力；参与侧根、木栓形成层和部分维管形成层的产生

初生木质部(primary xylem)

A) 复合组织，由导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞组成

B) 在横切面上呈星芒状，具有几个辐射角；不同植物的根，初生木质部辐射角数目不同

C) 根中初生木质部是向心分化成熟的

初生韧皮部(primary phloem)

A) 与初生木质部相间排列，束数相同

B) 外始式发育

C) 由筛管、伴胞、韧皮纤维和韧皮蔳壁细胞组成

侧根起源于根中的中柱鞘细胞

侧根的形成过程

2.1.4 根的次生生长与次生结构（双子叶植物）

次生生长和次生结构

▪根的次生生长：根在初生生长的基础上，产生维管形成层和木栓形成层，并进行细胞分裂、生长和分化，使根不断增粗的过程

▪次生组织：次生生长中产生的各种组织

▪次生结构：由次生组织组成的结构

维管形成层的发生或活动

木栓形成层的发生或活动

▪发生时间：维管形成层

产生并分裂活动使根增

粗过程中，初生韧皮部

及以外的组织未被破裂

之前

▪发生部位：中柱鞘细胞

恢复分裂能力形成木栓

形成层

木栓层、木栓形成层和栓内层，

合称周皮

▪木栓形成层的内移

木栓形成层活动一定时间后变成木栓层细胞，以后其内方的薄壁细胞重新产生木栓形成层

形成部位逐年向内推移，可达次生韧皮部

逐年死亡的周皮积累便形成较厚的树皮

根的次生结构实图

棉根的次生结构图

1）周皮2）次生韧皮部3）维管形成层4）次生木质部5）初生木质部6）髓

根瘤与菌根

1、根瘤(root nodule)

▪根上生的各种形状的瘤状突起，称为根瘤

▪形成过程: 根瘤菌(杆状细菌)由根毛侵入

根的皮层内, 其分泌物刺激皮层细胞迅速

分裂, 使细胞数目增多体积增大, 同时根

瘤菌也大量繁殖, 结果在根表面形成根瘤。

▪有固氮作用, 供植物生长发育的需要;

也能提高土壤肥力, 提高作物产量

▪除豆科植物外, 还发现100多种植物能

形成根瘤, 如木麻黄、罗汉松、杨梅、铁

树、沙棘等

2、菌根(mycorrhiza)

▪植物的根和真菌共生的根称为菌根

▪外生菌根：真菌的菌丝在根的表面形成菌丝体包在幼根的表面，有时也侵入皮层细胞间，但不进入细胞内，此时以菌丝代替了根毛的功能，增加了根系的吸收面积，如松等

▪内生菌根：菌丝通过细胞壁侵入到

表皮和皮层细胞内，加强吸收机能，

促进根内的物质运输，如柑橘、核桃

等

▪也有菌丝不仅包在幼根表面同时也

深入到细胞中，称内外生菌根，如苹

果、柳树等

▪菌丝吸收水分、无机盐等供给植物，

同时产生植物激素和维生素B等促进

根系的生长；植物供给真菌糖类、氨

基酸等有机养料

▪能形成菌根的高等植物2000多种，

如侧柏、毛白杨、银杏、小麦、葱等

▪具菌根的植物在没有真菌存在时不

能正常生长，因此造林时须事先接种

和感染所需真菌，以利于荒地上成功造林

根的变态

▪植物的营养器官都有一定的生理功能和形态结构，通常易于辨认

▪但有些植物的营养器官，适应不同的环境，行使特殊的生理功能，其形态结构发生可遗传的变异，这种现象称为营养器官变态▪根常见的变态有：

1、肉质直根，萝卜等

2、块根，甘薯等

3、支持根，玉米植株

4、攀援根，常春藤等

5、寄生根，菟丝子等

6、呼吸根，红树等