植物基础知识--根器官

（3）伸长区
位置：分生区上方。
特点：由分生区分裂产生细胞 组成，细胞分裂停止，体积扩大， 纵向显著伸长，液泡明显。
功能：伸长生长；开始分化。
（4）成熟区（根毛区）
位置：伸长区上方。 特点：由伸长区细胞分化成熟 而来，表面密生根毛（玉米420/m2。 功能：吸收水分的主要部位。
初生生长：初生分生组织经分 裂、生长、分化的过程。
• 根的顶端分生组织，在结构上有两种类型：
•
• 1、 维管柱、皮层、根冠起源于各自独立的原始
细胞（三个细胞层）。表皮源于皮层或者源于根冠 原始细胞。
• 2、维管柱、皮层、根冠起源于共同的原始细胞， 或皮层、根冠起源于共同的原始细胞。
• 原始细胞——经过不断更新始终保留在分生组 织中具有强的分生能力的细胞。
侧根的形成过程
起源于中柱鞘细胞
平周分裂
侧根原基 各个方 向分裂
根原始体 分裂、分化
侧根
侧根的发生位置与不同类型根的关系示意图
（四）根的次生结构
双子叶植物根的次生生长和次生结构：
大多数双子叶植物的根在完成初生生长、形成 初生结构之后，便开始出现次生分生组织——维管形 成层和木栓形成层，进而产生次生组织，使根加粗。
这种由次生分生组织进行的生长，称为次生生长， 所形成的结构称为次生结构。
1. 维管形成层的发生和活动
根次生生长开始时，初生木质部内凹处与初生韧 皮部内侧之间的薄壁细胞开始恢复分裂能力，形成片 段状的形成层。随后，各段形成层逐渐向左右两侧扩 展，直到与中柱鞘相接。与此同时，正对原生木质部 外面的中柱鞘细胞也恢复分裂能力，变为形成层的一 部分。形成层形成后，先进行切向（平周）分裂，向 内产生次生木质部，向外产生次生韧皮部。
• 根的初生构造特点
• 1.皮层比较发达，约为中柱的1.5倍左右， • 内皮层具有特殊结构—凯氏带。 • 2.初生维管束属于辐射式维管束。 • 3.初生木质部的分化方式为外始式。
• （三）侧根的形成
•
•
在主根Fra Baidu bibliotek不定根开始初生生长不
久 就开始产生侧根，侧根上又能依
次再长出各级侧根。侧根的形成增
• 加了根的吸收面积和根的支持作用。
栓内层：少
周皮
次
次生木质部
生
次生韧皮部
构 造
维管射线
周皮
六、根瘤和菌根
（一）根瘤 1.概念：豆科植物的根上有各种形 状的小瘤状突起。 2.产生：由生活在土壤中的根瘤细 菌侵入到根内产生。 3.作用：根瘤细菌具固氮作用，增 加土壤中氮肥；另外，根 瘤细菌从根中获取营养。
（二）菌根
1.概念：与土壤中某些真菌共生的高等植物幼根。 2.类型 （1）外生菌根:
质浓 核大，常含 淀粉；外层细胞排 列疏 松、粘 液化。 功能：保护生长点；控 制根向地生长.
（2）分生区（生长点）
位置：根冠上方约1-2mm。
特点：由分生组织细胞组成，颜色发暗。
功能：原分生组织——具很强的分裂能力
初生分生组织——分裂、初步分化。
不活动中心—分生组织最远端的一群原始细胞 （中柱原和皮层原的原始细胞）不常分裂，大小变 化很小，核酸、蛋白质的合成速率很低。
（3）内外生菌根：
概念：有些植物的根尖，真菌菌丝不仅包围根尖， 而且侵入到皮层细胞的细胞腔内和胞间隙中。 例如：草莓。
单子叶植物：除外切向壁不增厚，其余全部增厚，形 成马蹄形结构。（留有通道细胞） 功能：对根内水分和物质 运输起选择控制作用。
内外皮层之间为皮层 薄壁组织，比例较 大， 细胞排列疏松，具明显 胞间隙。具横向运输、 贮藏和通气作用。
禾 本 科 植 物 小 麦 根 的 构 造
• 3. 维管柱（中柱）
（3）初生韧皮部
初生韧皮部的发育方式也为外始式。原生韧皮部常 缺少伴胞，而后生韧皮部主要由筛管与伴胞组成，只有 少数植物有韧皮纤维存在。木质部和韧皮部是由多种细 胞组成的一种复合组织，被称为维管组织。
（4）薄壁组织
薄壁组织分布于初生木质部与初生韧皮部之间，在 根进行次生生长时，发育成维管形成层的主要部分。少 数双子叶植物中央由于后生木质部没有继续向中心分化， 而形成薄壁细胞组成的髓。
片段状的形成层 波状环形成层
圆环状形成层
形成层除产生次生韧皮部和次生木质部外，在 正对初生木质部辐射角处，由中柱鞘发生的形成层 也分裂形成径向排列的、由薄壁细胞组成的射线， 射线是根横向运输系统。
内：次生木质部;多
形
外：次生韧皮部;少
次生维管
成
组织
层
内：木射线
外：韧皮射线维管射线
2. 木栓形成层的发生及活动
二、根的来源与种类
1. 来源：种子胚根 ——主根（初生 根）——侧根（次生根）
2. 根的种类： 定根：发生位置固定，来源于胚根。
不定根：老根、茎、叶上产生，位 置不固定。
三、根系的类型
根系：植株个体全部根 的总称。
直根系：凡主根粗壮发 达，主根和侧根有明显区 分的根系。如棉花、大豆。
须根系：茎基部产生的 不定根，丛生状态，无主 次之分。如小麦、玉米。
真菌在幼根表面发 育，菌丝包在根尖外面 形成外套，部分菌丝侵 入到表皮和皮层细胞的 胞间隙内，菌丝代替根 毛作用，扩大了根的吸 收面积，提高了吸收效 率。常变粗或成二叉分 枝。如松、山毛榉等。
如油松、冷杉、云杉。
（2）内生菌根：
概念：真菌菌丝侵入到表皮和皮层细胞的细胞腔内， 根尖仍具根毛。 作用：促进根内的物质分解运输，加强吸收机能。 例如：侧柏、圆柏、葡萄、核桃、杜鹃和兰科植物。
4. 造林树种的选择
• 防护林带树种：深根性树种，具较强的抗风 力。
• 水土保持林：侧根发达，固土能力强的树 种。
• 混交林：深根性与浅根性合理培置。
五、 根的变态
• 变态：植物的营养器官由于需要适应环境条 件的变化，在形态结构和生理功能上常发生 了极大的改变，并以此为该种植物的遗传特 性，这种变化称为变态。
植物基础知识--
植物的营养器官
第一节 植物的根
一、根系的主要生理功能
1. 吸收土壤中的水和溶解在水中的无机营养物； 2. 固定植物； 3. 储藏营养物和利用不定芽进行繁殖； 4.某些氨基酸和植物碱的合成； 5.根系分泌物造成的根系微生物可增强植物的
代谢、吸收和抗病等。
• 根的生理功能 • 根的来源与种类 • 根系的类型 • 根系在土壤中分布及与环境的关系 • 根的伸长生长与初生构造 • 根的增粗生长 • 与次生构造 • 根瘤和菌根
维管柱(vascular cylinder)（中柱鞘、初生木质 部、初生韧皮部和薄壁细胞四个部分，少数植物还有髓）
1. 表皮
表皮包围在成熟区的最外方，常由一层细胞组成。
表皮细胞的细胞壁与角质膜均薄，适宜水和溶质渗 透通过，部分细胞的细胞壁还向外突出形成根毛，以扩 大吸收面积。
2. 皮层
皮层是由多层薄壁组织细胞组成，有些植物皮层的最外一层 或数层细胞形状较小，排列紧密，称为外皮层，当根毛枯死表皮 脱落时，外皮层细胞壁栓化起暂时性保护作用。皮层最内方的一 层细胞叫内皮层，其细胞体积小，排列紧密，各细胞的径向壁和 上下横壁有带状的木化和栓化加厚区域，称为凯氏带。
六、根的伸长生长与 初生构造
（一）根尖的区分 1. 概念：根的先端约0.5-1cm的幼
嫩部位或根的最顶端到生根毛的部 位。分为根冠、分生区、伸长区和 根毛区(成熟区)四个区。
功能：根结构的形成、伸长生长、 分枝、吸收活动的最重要部位。
2. 分区
（1）根冠 位置：根尖最顶端，形
似小套。 特点: 生活薄壁细胞，
五、 根的变态
• 根的变态主要有： • 1、贮藏根、气生根和寄生根
贮藏根：肉质根（萝卜、兰花、万年青）、 块根（何首乌、大丽花） 。 2、 气生根：支持根（玉米）、攀援根（常春 藤）、呼吸根（水松、红松、落羽杉） 3、寄生根：寄生植物长期附生或缠绕在寄生 植株上，根发育为吸器伸入寄主体内：菟丝子、 桑寄生。
随着次生组织的增加，中柱不断扩大，使外方的 表皮和皮层受压而胀破。这时中柱鞘细胞常平周分裂 成数层，其中外面的一层细胞常变为木栓形成层。
木栓形成层形成以后，进行平周分裂，向外 分裂产生数层不透水和气的木栓层，向内侧产生 栓内层，三者合称周皮。
木栓形成层的产生及活动
中柱鞘细胞
木栓层：多 外
木栓形成层 内
初生组织：初生生长形成的成熟组织。
初生构造：初生组织形成植物的初生构造。
（二）根的初生结构
根的成熟区的各种结构都是由初生分生组织分化而 来的，因此也称为初生结构。根的初生结构，由外至内 明显地分为表皮、皮层和维管柱（中柱）三个部分。
表皮(epidermis)：保护组织
初生结构 皮层(cortex)（外、中、内三层）薄壁组织为主
四、根系在土壤中分布及与环境的关系
1.深根性：主根发达，深入土层，垂直向下生长，如 马尾松、毛白杨等。深达10~20 m。
2.浅根性：主根不发达，侧根及不定根向四面扩展， 长度远远 超过主根，大部分分布在土壤表 层，如云杉、垂柳根系。禾本科根深入土 壤较浅，一般为20~30 cm。
3.根系的影响因子：遗传因素、人为因素 外界条件：土壤水分、土壤类型
• 中柱是皮层以内的中轴部分，由原形成层分化而来，
可分为中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部和薄壁细胞四 个部分，少数植物还有髓。
• （1）中柱鞘
• 特点：中柱外层，1-几层生
•
活细胞。
• 功能：恢复分裂能力，产生
•
形成层、木栓形成层、
•
侧根等结构。
（2）初生木质部
初生木质部位于根的中央，主要由导管和管胞组成。 在横切面上呈辐射状，有几个辐射角叫几原型的木质部， 紧接中柱鞘内侧的细胞先分化成环纹或螺纹导管组成的 原生木质部；位于原生木质部内侧的细胞后分化成梯纹、 网纹或孔纹导管组成的后生木质部，初生木质部这种分 化方式称为外始式。