第三章根的形态与结构

1、根的形态特征及功能 根的类型
（1直接生长形成的根。 侧根: 主根生长到一定长度时，从主根内部侧向 生出的许多支根。。 （2）不定根: 由茎、叶、老根或胚轴上发生的根， 其发生位置不固定，称为不定根。
1、根的形态特征及功能 根系及其类型
侧根
中柱鞘 木栓形成层
木栓层 栓内层
初生韧皮部 原生韧皮部 后生韧皮部 中柱
次生韧皮部 维管形成层 维管射线 次生木质部
薄壁组织
初生木质部 原生木质部 后生木质部 髓(若存在)
初生生长及初生结构
次生生长及次生结构
1、根的形态特征及功能 2、根的解剖结构 2.1 根尖及根尖分区 2.2 双子叶植物根的初生结构 2.3 双子叶植物根的次生结构 2.4 单子叶植物根的初生结构 2.5 侧根的发生 3、根瘤和菌根 4、复习思考题
1、根的形态特征及功能 2、根的解剖结构 2.1 根尖及根尖分区 2.2 双子叶植物根的初生结构 2.3 双子叶植物根的次生结构 2.4 单子叶植物根的初生结构 2.5 侧根的发生 3、根瘤和菌根 4、复习思考题
2、根的解剖结构 2.1 根尖及根尖分区
根尖（root tip)：从根的 顶端到着生根毛的地方，是根部 生长活跃的区域。 根据根尖细胞生长发育及结 构特点，可将根尖分为根冠、分 生区、伸长区和根毛区。除根冠 外，其它三部分都是逐渐过渡的 ，之间无明显的界限。 不论主根、侧根或不定根都 具有根尖，它是根中生命活动最 旺盛、最重要的部分。
根系：一株植物地下所有根的总称。 （1）直根系：由明显发达的主根及其各级侧根组 成 （裸子植物和大部分的双子叶植物）。 （2）须根系：主要由不定根及其侧根组成组成 （大部分单子叶植物的根）。
1、根的形态特征及功能 根的生理功能
吸收作用 固着和支持作用 输导作用 合成和转化作用 贮藏作用 繁殖作用
2、根的解剖结构 2.4 单子叶植物根的初生结构
单子叶植物根的结构也可分为表皮、皮层和维管柱三 部分，但是由于不能进行次生生长，所以无次生结构。 1、表皮 表皮是根 外的一层细胞，寿命较短，当根毛枯死后， 往往解体而脱落。 2、皮层 皮层中靠近表皮的1层至数层细胞为外皮层。 外皮层的壁常加厚并经过了栓质化和木质化，细胞排列 紧密，没有细胞间隙，成为连续的一层。当根毛死亡后 ，根的表皮细胞随之枯萎脱落，这时外皮层细胞成为根 的保护层，终生起着保护作用。
根的不断增粗是根的维管形成层和木栓形成层共同作用 的结果。
2、根的解剖结构
维管形成层的产生
根的维管形成层由位于初生木质部与韧皮部之间的，由原形 成层保留下来的，未分化的薄壁细胞和维管鞘一定部位的， 恢复分裂能力的细胞所组成。 根的次生生长初始于维管形成层细胞，开始时主要平周分裂， 形成几片弧状的形成层，其片段数量与根中初生木质部的束 数相同。
2、根的解剖结构
（4）凯氏带（Casparian strip）：内皮层细胞常在上 下横壁和径向壁上有木质化和栓质化的加厚，呈带
状环绕细胞一周，称为凯氏带。
（5）凯氏点（Casparian dots）：在横切面上，凯氏带 在相邻的径向壁上呈点状，叫凯氏点。
2、根的解剖结构
表皮 Epidermis 皮层 Cortex
平周分裂 外
木栓层
中柱鞘细胞
木栓形成层
垂周分裂
木栓形成层
栓内层
周皮
平周分裂 内
2、根的解剖结构
2.4双子叶植物根的次生生结构
2、根的解剖结构

2.4双子叶植物根的次生生结构
柳 树 根 次 生 结 构
双子叶植物根的发育形成过程
根冠原 原表皮
根冠 表皮 皮层
基本分生组织
原 分 生 组 织 原形 成层
2、根的解剖结构
外皮层以内为数量较多的皮层薄壁组织。在水稻老 根的皮层中，具有明显的气腔。
2、根的解剖结构
单子叶植物的内皮层，在发育的后期其细胞壁常呈五面增厚，只 是外切向壁是薄的。在横切面上，增厚的部分呈马蹄铁形。少数 细胞（位于木质部束处）的壁不增厚，称为通道细胞，成为中柱 内外物质交换的通道。
2、根的解剖结构
原生木质部 后生木质部
(2)初生木质部： 初生木质部具有辐射角(木质部束)，辐射角的尖端为原生木质 部(protoxylem)，是较早分化成熟的，它们的导管口径较小而壁 较厚，由环纹导管和螺纹导管组成。 后生木质部(metaxylem)靠近轴心,，是较晚分化的，导管口径 较大，多为梯纹、网纹或孔纹导管。 根的初生木质部这种由外向内分化成熟的方式，称为外始式
中柱 Stele （维管柱）
2、根的解剖结构
中柱/微管柱
位于内皮层以内的中央 部位,由初生分生组织的 原形成层分化而来,是根 中进行上下物质运输的 主要部位. 依次由中柱鞘、初生木 质部、初生韧皮部和薄 壁组织四部分组成。少 数双子叶植物还在中央 部位具有髓。
中柱鞘
维管柱:来源于原形成层。 ⑴中柱鞘：内皮层内方的1～2层细胞，具潜在分裂能力。 维管形成层（部分）、木栓形成层、侧根等的发生成与之有 关。
根冠：根尖最前端。外层细胞排列疏松，外壁有粘液，使 根尖易于在土壤颗粒间推进并形成吸收表面，原生质体内 有淀粉体，与根的向地性生长有关。根冠外层细胞易受损 伤、脱落，由分生组织产生新细胞补充。
2、根的解剖结构
分生区
位于根冠之后，长度多 在0.3～1.5mm，有的可达 3mm，全部由顶端分生组 织构成。 细胞特点：分生区顶端 细胞形状为多面体，较小 ，排列紧密，细胞核大， 位于细胞中央，液泡小。 作用：分裂产生新细胞 的主要地方，又称为生长 点或生长锥。
2、根的解剖结构
根次生维管组织的发育过程
2、根的解剖结构
维管 射线
次生韧皮部与次生木质部之间的维管形成层产生一些薄壁细胞，呈放 射状排列，叫维管射线（韧皮/木射线）。 维管射线起横向运输水分和养料的功能，组成根的维管组织内的径向 系统；而导管、管胞、筛管、伴胞等组成维管组织的轴向系统。
2、根的解剖结构
原形成层
2、根的解剖结构
伸长区 位于分生区的后方，细胞 来源于分生区。 细胞特点：细胞多已停止分 裂，突出的特点是细胞显著 伸长，液泡化程度加强，体 积增大并开始分化。 作用：是根尖深入土壤的主 要动力。
2、根的解剖结构
成熟区 位于伸长区之上，表皮常有 根毛产生，因此称为根毛区。 根毛：根的表皮细胞向外突 出，顶端密封的管状结构。 细胞特点：细胞已停止分裂 活动，分化为各种成熟组织， 故亦称成熟区。 作用： 根毛区表面密被根 毛，增大了根的吸收面积，是 根部起吸收作用的主要部分。
2、根的解剖结构
表皮 皮层 中柱
原形成层 基本分生组织 原表皮
2、根的解剖结构 2.2 双子叶植物根的初生结构
表皮 Epidermis 皮层 Cortex
中柱 Stele （维管柱）
2、根的解剖结构
表皮 最外的一层排列紧密的细胞。 细胞的形状略呈长方体，横切 面上近似方形。胞壁薄，由纤 维素和果胶质构成。原表皮发 纵切 Longitudinal-section 育而成，无气孔，有根毛 吸收作用大于保护作用 当根毛细胞受伤 , 死亡后 , 表皮 细胞会随之萎缩 , 凋落 , 从而失 Monocot 去保护作用.
1、根的形态特征及功能 2、根的解剖结构 2.1 根尖及根尖分区 2.2 双子叶植物根的初生结构 2.3 双子叶植物根的次生结构 2.4 单子叶植物根的初生结构 2.5 侧根的发生 3、根瘤和菌根 4、复习思考题
2、根的解剖结构
根的初生生长 由根尖顶端分生组织经过细胞分裂、生长和分 化形成根毛区成熟结构的过程。 初生结构 根的初生生长过程中所产生的各种组织属于初 生组织，由初生组织所复合而成的根的结构称为 根的初生结构。
横切 Cross-section
2、根的解剖结构
皮层
位置：表皮之内，维管柱之外。 发育来源：初生分生组织的基本分生组织。 细胞特点：多层薄壁细胞组成，在横切面上占有较大的比例 。细胞间隙较大，高度液泡化，常含有淀粉粒。 作用：是水分和溶质从根毛到中柱的横向输导途径，也是幼 根贮藏营养物质的场所，并有一定的通气作用 ⑴ 外皮层：皮层的最外一至数层细胞，形状较小，排列紧密 而整齐。当表皮上的根毛枯死后，外皮层细胞的细胞壁栓 化，起着临时的保护作用。 ⑵ 皮层薄壁细胞：内、外皮层之间的薄壁细胞。细胞间有明 显的胞间隙 ,细胞中常储藏有各种后含物 ,以淀粉粒最为常 见。 ⑶ 内皮层：最内方一层细胞，细胞小，排列紧密而整齐。
1、根的形态特征及功能 器官：生物体中由多 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。 植物器官分为两类： 营养器官：根、茎和 叶 繁殖器官：花、果实 和种子
1、根的形态特征及功能 根是植物长期适应陆地生活过程中发展起来 的器官，构成植物体的地下部分。 根由种子幼胚的胚根发育而成，向地下伸长， 使植物体固着在土壤里，并从土壤中吸取水 分和营养物质。 根一般不分节，不生芽。
2、根的解剖结构 分生区细胞顶端 为原分生组织的 原始细胞，它们 的分裂活动具有 分层特点，在分 生区较后部位， 分别形成了原表 皮、基本分生组 织和原形成层。
原形成层
2、根的解剖结构
20世纪50年代以后 ，发现在根尖分生 区中的 前端的中心 部分，有一些分裂 活动弱甚至不分裂 的细胞，形成一个 近于半圆形的区域 ，称为不活动中心 或静止中心。
根的形态与结构
The morphology and structure of root
1、根的形态特征及功能 2、根的解剖结构 2.1 根尖及根尖分区 2.2 双子叶植物根的初生结构 2.3 双子叶植物根的次生结构 2.4 单子叶植物根的初生结构 2.5 侧根的发生 3、根瘤和菌根 4、复习思考题
2.4双子叶植物根的次生生结构
2、根的解剖结构
木栓形成层的产生