08 营养器官之间的联系03

三、营养器官的生长相关性
• 1、地下部分与地上部分的生长相关性——根冠比 • （1）相互依赖： 地下部分的生命活动依赖于地上部分的光合产物和生理活性物 质 地下部分吸收的水分、矿质元素和细胞分裂素运往地上部分供 其生活。 “本固枝荣，根深叶茂”，反映了植物地上部分与地下部分存 在着生长相关性。 • （2）相互制约：水分、营养竞争（“旱长根、水长苗”） 植物根重/茎、叶重的比值，即根冠比。 温度较高、水分较多、氮肥充足、磷肥供应较少、光照较弱， 有利于地上部分甚至，根冠比降低，反之则有利于地下部分的 生长，根冠比增大。 因此根系与枝、叶间形成相互依存和制约的生长关系。
• 同源器官
– 来源相同，功能和形态结构不同的变态器官。 – 如：叶卷须、鳞叶、叶刺；根状茎、块茎、鳞 茎等
小结
• • • • 双子叶植物根、茎、叶的初生结构的特点？ 营养器官之间维管组织之间的联系。 顶端优势。 “根深叶茂”原因和“拔苗助长”。
苹果酸 、柠檬酸、 草酸 、酒石酸 、枸椽酸
与植物适应胁迫相关
4、有机物质的分配
• 从“源”到“库”的原则
源”：产生同化物的器官或部位，如进行光合作用 的叶子、吸收和转化无机盐的根； “库”：利用或贮藏同化物的器官或部位，如茎的 生长点、正在发育的果实、种子、块根和块茎等。
• 同侧运输：源叶向与它有直接维管束联系的库输送 同化产物。一般情况下，同一方位叶子的有机物供 给相同方位的幼叶、花果和根系。
初生韧皮部 皮层 初生木质部 束中形成层 髓射线
维管束
表皮 皮层（叶肉） 维管束（叶脉）
根
茎
叶
表皮
皮层 维管束 中柱鞘 木质部 髓
角质膜退化，根毛
内皮层 中柱 有 外始式 无或少有
表皮毛，角质 层厚，气孔
外皮层，厚角 组织 维管柱 无 内外对称 内始式 有
表皮毛，角质 层，气孔
叶肉（栅栏组 织海绵组织） 叶脉 无 上下相对 上下 五
茎的初生木质部是内始式发生，初生韧皮部（外始式）
因此根茎的连接必须经过一个转变才能实现，这一转 变是在根茎的过渡区实现的，这个过渡区接近土表， 长1-3mm。
• 过渡区：在植物幼苗时期的茎和根相连的部分，出 现各自双方各自的特征的过渡。
• 发生的部位
• 一般发生在胚根以上的下胚轴的最基部、中部或上 部。 • 发生过程 • 先是维管柱增粗，伴随着维管组织分化，木质部的 位臵和方向发生一系列的变化，各种植物都有一定 的变化方式，茎中的初生维管束和根中的韧皮部经 过分化（分叉、旋转、靠拢和合并等变化过程）， 二者连接起来，完成过渡。
• 基本组织系统和维管系统
具次生生长的双子叶 植物纵、横剖面图解 左图为植株整体纵剖 面，中部增粗部分经 缩短、夸张的处理
维管组织系统不协调的因素
• （1）维管束的束数不同； • （2）木质部与韧皮部相对位臵不同；
根为相间排列
茎为内外（相对）排列，即韧皮部在外，木质部在内 • （3）木质部与韧皮部发生的顺序不同。 根维管组织均为外始式
叶片脱落：
双子叶植物茎与分枝、茎与叶之间的结构的联系图解 A.茎、分枝、叶纵切面；B.茎节上部的横切面；C.茎节横切面；DE.茎维管柱的立体图解
第二节、营养器官间主要生理功能的联系
• 一、植物体内水分的吸收、输导和蒸腾
• 1、根系对水分的吸收
根尖的根毛区吸收。
主动吸水 被动吸水（95%）：植物的叶和幼枝的蒸腾作用（蒸腾流）。 • 根（矿物质）、茎叶：
• 相互依赖：营养生长是生殖生长的基础 • 相互制约： 营养生长过旺，推迟生殖生长 营养生长势和生长量下降，导致植株过早衰老 和死亡。 果树的大小年现象
四、同功器官与同源器官 • 同功器官
– 来源不同，但功能相同，形态结构相似的变态 器官。 – 如：茎刺与叶刺、茎卷须与叶卷须、块根与块 茎等。
2、主茎与侧茎以及主根和侧根的相关性 ——顶端优势
• 顶芽对腋芽、主根对侧根有抑制作用 • 顶芽或根尖生长占优势、抑制腋芽或侧根生长的现 象，称为顶端优势。 顶端优势的强弱，与植物种类有关。 在农业生产上广泛应用，如麻类生长中保护主干， 而棉花栽培中需要打顶。
3、营养器官和生殖器官的相关性
• 叶内的维管束（外韧维管束）：内侧的木质部进入叶 后，朝向叶片上表面或上表皮一侧，韧皮部朝向下表 皮或下表皮一侧。
枝迹 ：是由茎的维管柱产生的分枝进入枝 前这一分枝维管束。
枝隙 ：为枝迹上方填充的薄壁细胞处。 叶迹：是由茎的维管柱产生的分枝进入叶
前这一分枝维管束。 叶隙：为叶迹上方填充的薄壁细胞处。
Lecture 9 Biology of Plants Noc. 8, 2012
植 物 学
主讲教师 佟伟霜
第八章 营养器官之间的相互联系 和相互影响
Lecture 9 Outline:
一、 营养器官之间维管组织的联系
二、营养器官主要生理功能的联系
Reading:
《植物学》高等教育出版社 贺学礼 P：129-135
木与韧排列 相间排列
形成层
束中和中柱鞘
周皮木栓形 中柱鞘 成层
束中和束间 （髓射线） 皮层、周皮
几乎无
无
第一节 营养器官之间维管组织的联系
一、根茎联系：根茎过渡区
二、茎叶联系：叶迹与叶隙
三、茎芽联系（茎与分枝）：枝迹与枝 隙
1、根茎联系
• 1.1皮系统： 表皮（初生结构） 周皮（次生结构） • 1.2基本组织系统： 皮层（厚→薄） 髓（无→有） • 1.3维管系统： 维管柱（实心比例小→ 空心，比例大）
根（根毛区）—————>茎→叶（水分蒸腾95％）
吸收水、无机盐
2、植物体内水分的运输
土壤水 根毛 根皮层 根中柱鞘 根导管 茎导管 叶柄导管 叶肉细胞 叶肉细胞间隙 孔下室 气孔 大气
根系吸水的途径 质外体途径，质外体是指没有原生质的部分，包括 细胞壁、细胞间隙和导管的空腔。由于根中内皮层 的分隔，质外体就分为两个区域：一个在内皮层外， 一个在内皮层内。水分在质外体中可以自由扩散， 因此，水分在质外体中运输较迅速。 共质体途径，共质体是指原生质体，细胞与细胞之 间通过胞间连丝连结，整个根部的共质体成为一个连 续系统，把从根外吸收的水分等运送到根内部，水分 在共质体内进行渗透性运输，速度较慢。 胞间转运，即通过液泡使水分从一个细胞转运到另 一个细胞的方式。
二元型根从根到茎维管组织的分化 四个外韧维管束的幼茎
两束韧皮部均一分为二， 两个木质部分叉转向后 分别移位到四个韧皮部内 方
二原型幼根
根茎过渡区维管 束结构联系 A.B.C.D.分别代表 四种类型 1.根维管柱的横 切面 2～4.过渡区横切 面
5.茎维管柱横切
面
2.茎与叶维管束的联系
• 维管束：下胚轴进入子叶节（或上胚轴进入第一叶）， 再进入各叶内。 • 发生特点基本规律：维管束先旋转、交叉、增粗和合 并后，再分离，分别进入到下一节间和所在节部的腋 芽和叶柄内。 • 腋芽的维管束：发育分布和结构特点与主茎相似
3、水分的蒸腾
• 以液体状态散出植物体，如吐水和伤流现象； • 以气体状态散失到体外，即蒸腾作用（植物体水分 散失的主要方式） • 叶片：角质蒸腾和气孔蒸腾 • 枝条或树干：皮孔蒸腾（微弱）
二、植物体内有机物质的制造、运输、利用和贮藏
1、有机物质的制造 • 叶子是进行光合作用的主要器官，通过光合作用 所制造的有机物是植物体全部生命活动的物质和 能量基础。（根、茎、花、果、种子） 2、有机物质的运输途径：韧皮部
水分在茎、叶中的运输途径
• 一是穿过活细胞的运输，即水分由叶脉到气孔下腔附近的叶 肉细胞间的运输。这部分水分运输在植物体内的距离很短， 但因细胞内有原生质体，并且又以渗透方式运输，所以阻力 很大，运输速度很慢。
• 二是经过导管、管胞等输导组织的运输。木质部中的导管和 管胞是中空的长形死细胞，它纵贯植物体各个器官。导管和 管胞内部阻力很小，适宜于水分远距离运输。导管普遍存在 于被子植物各器官的木质部，是被子植物运输水分的主要通 道，管胞是绝大部分蕨类植物和裸子植物惟一的输水机构。 水分在导管内运输速度很快。 • 水分除向上运输以外，还有侧向运输，如沿着维管射线方向 运输，这反映了植物体各部分的整体性。
3、有机物质的运输方向
向上运输：正在生长的茎枝顶端、嫩叶或正在生长的果 实 向下运输：根部或地下贮藏器官，也可以同时向相反方 向运输。在生活植株中，上下两端有机物的相向运输是 经常发生的。

根系能吸收土壤中Leabharlann BaiduCO2，且能与叶中运来的同化产
物形成羧基，合成有机酸和初级含氮化合物，以后又 运送到果实、叶子和生长锥合成蛋白质。一部分根中 合成的有机酸在叶中放出CO2，参与光合作用，形成新 的同化产物再运回到根中。这样便构成了联结上下两 端有机物质的运输循环。同样有机物的运输循环在同 一器官不同组织之间也是经常发生的。
教学设计
教学目标:
1．掌握同功器官，同源器官的概念。 2．了解根茎维管组织转变的类型。了解水分和营养 物质在植物体内的运输途径。
本课重点：
根、茎、叶中的共同特征和区别；辨别同功器官 和同源器官。
本课难点：
过渡区初生维管组织构造的转变。
表皮 皮层
维管束
表皮 皮层 维管束 （中柱）
表皮 皮层 维管束 （中柱）