植物的营养器官变态

淮北师范大学

结构植物学论文

题目：总结植物各器官的变态并分析其产生的原因院别：生命科学学院

专业：生物科学二班

姓名：李凯莉

学号： 20111501063

植物的营养器官变态

摘要：在自然界中，由于环境的变化，植物器官因适应某一特殊环境而改变它原有的功能，因而也改变其形态和结构，经过长期的自然选择，已成为该种植物的特征，这种由于功能的改变所引起的植物器官的一般形态和结构上的变化，称为变态。而营养器官的变态主要分为根的变态、茎的变态和叶的变态。

关键词：变态根茎叶器官

1引言

在我们的印象中，茎总是长在地面以上，而根则在地面以下。但是有些植物的根、茎却不是如此。例如莲藕是从泥中挖出来的，人们总误以为他是根，其实，他是茎变来的。在自然界中，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，其形态结构就发生变异，经历若干世代以后，起来越明显，并成为这种植物的特性，这种现象称为营养器官的变态。

2根的变态

（一）贮藏根

存贮养料，肥厚多汁，形态多样，常见于二年生的双子叶植物。贮藏根是越冬植物的一种适应，所贮藏的养料可供来年生长发育时的需要，使根上长出枝来，并开花结实。根据来源，可分为肉质直根和块根两大类。

（1）肉质直根主要由主根发育而成。如萝卜、胡萝卜和甜菜。

胡萝卜的肉质直根的增粗过程、萝卜的肉质直根的增粗过程、甜菜根肉质直根的增粗过程

（2）块根是由不定根或侧根发育而成。因此，在一株上可形成多个块根。是完全由根部分组成。甘薯、大丽菊的块根都属此类。

（二）气生根就是生长在地面以上空气中的根，常见的有三种。

（1）支柱根：如玉米节上生的一些不定根。这些在较近地面茎节上的不定根不断地延长，根先端伸入土壤中，并继续产生侧根，能成为增强植物整体支持力量的辅助根系，因此，称为支柱根。

（2）攀援根：常春藤、络石、凌霄等的茎细长柔弱，不能直立，其上生不定根，

以其固着于其它树干、山石或墙壁等表面，而攀援上升，称为攀援根。

（3）呼吸根：生长在海岸淤泥中红树、河岸及池边的水松等，它们都有许多呼吸根。

（三）寄生根

寄生植物如菟丝子，以茎紧密地回旋缠绕在寄主的主茎上，叶退化成鳞片状，营养全部依靠寄主，并以突起状的根伸入寄主茎的组织内，彼此的维管组织相通，吸收寄主体内的营养和水份，这种根称为寄生根，也称为吸器。

2茎的变态

（一）地上茎的变态主要有五种：

（1）茎剌：由茎转变为剌，称为茎剌或枝剌。如山楂、枳的单剌，皂荚的分枝的剌，在这些植物的刺中有维管组织的存在。

蔷薇、月季、玫瑰等植物茎上的剌是由表皮形成的，与维管组织无任何联系，与茎剌有显著的区别。

（2）茎卷须：许多攀援植物的茎细长，不能直立，由一些枝条（芽）变态为卷须，称为茎卷须，寄此来进行攀援。茎卷须的位置和花枝所在的位置相同（如葡萄科植物）或生于叶腋（如葫芦科植物），与叶卷须不同。

（3）叶状茎（也称叶状枝）：由茎转变成叶状，扁平，呈绿色，能进行光合作用，称为叶状茎或叶状枝。

（4）小鳞茎：蒜的花间，常生有小球体，具肥厚的小鳞片，称为小鳞茎，也称为珠芽。

（5）小块茎：我们大家都有熟悉的薯蓣的腋芽，常呈肉质小球，但不具鳞片，类似块茎，称为小块茎。

（二）地下茎的变态：

地下茎与根的区别：它们具有茎的特征（有叶、节和节间，叶退化成鳞片，脱落后留有叶痕，在鳞叶内有叶芽）。因此，很容易与根相区别。

常见的地下茎有：

（1）根状茎：一般都横卧地下形态似根的变态茎，如竹、莲、白茅及许多农田杂草。

（2）块茎：如马铃薯，为根状茎的顶端膨大积累营养所形成的。在块茎上有许多凹陷，称为芽眼，幼时具有退化的鳞叶，后脱落。整个块茎上的芽眼作螺旋状的排列。芽眼内（相当于叶腋内）有芽3-20个不等。

菊芋，俗称洋生姜，也是块茎；甘露子（草石蚕）的串珠状块茎可供食用，即酱菜中“螺丝菜”。也称宝塔菜。

（3）鳞茎：由许多肥厚的肉质鳞片包围着的扁平的或盘状的地下茎，称为鳞茎。常见的鳞茎有百合、葱、蒜、韭菜、洋葱等。

（4）球茎：球状的地下茎称为球茎，如荸荠、慈菇、芋头等。它们都是根状茎顶端膨大呈球形而成。球茎有明显的节和节间，节上具有褐色膜状物，即鳞叶，为退化变形的叶。球茎具有顶芽。

3叶的变态叶的变态有6种。

（一）苞片和总苞生在花下的变态叶称苞片，苞片聚生的称总苞。鱼腥草，珙桐具总苞。

（二）鳞叶叶特化或退化为鳞片状，称为鳞叶。

鳞叶的存在有两种形式：

一种是木本植物鳞芽外的鳞叶，具茸毛或有粘液，有保护芽作用，也称芽鳞；另一种是生于地下茎上面的鳞叶，有肉质的和膜质的两类。

（三）叶卷须由叶的一部分变成卷须状，称为叶卷须。

（四）捕虫虫叶有些植物具有能捕食小虫的变态叶，称为捕虫叶。具有捕虫叶的植物，称为食虫植物。

食虫植物的叶片一般都含有叶绿体，能进行光合作用。在未获得动物性食物时仍能生存，但有适当动物食物时，能结出更多的果实和种子。

（五）叶刺由叶或叶的部分（如托叶）变成刺状，称为刺状叶。

（六）叶状柄有些植物的叶子不发达，而叶柄转变为扁平的片状，并具有叶的功能，称为叶状柄。

4同功器官与同源器官

根据达尔文的观点，在各种不同的变态器官中，那些来源不同，但功能相同，形态结构相似的变态器官，称为同功器官（analogous organ），如茎刺、叶刺与

皮刺，它们分别来源于茎和叶，均呈刺状，是具有保护功能的变态器官；块根与块茎，分别来源于不定根和地下茎，呈团块状或球块状，是兼有储藏和繁殖功能的变态器官；而茎卷须与叶卷须，分别来源于茎和叶，呈细丝状，是以攀缘生长、获取更多生活资源的变态器官。此外，凡是来源相同，功能不同，形态结构不同的变态器官称为同源器官(homologous organ)，如叶卷须、鳞叶与叶刺等，它们均由叶变态而成，但其形态结构和功能均不同，它们分别呈丝状、攀缘作用，呈鳞片状、储藏作用，呈针刺状、保护作用；根状茎、块茎、鳞茎、茎刺等也是同源器官，它们均来源于茎，但其形态结构和功能均不同。

在植物进化过程中，植物营养器官的变态，可朝着同功或同源两个方向发展。来源不同的器官，因长期适应某种环境、产生相似的形态结构和相应的生理功能，而逐渐发生同功变态；来源相同的器官，因长期适应不同环境、产生不同的形态结构和生理功能，而逐渐发生同源变态。同源器官在遗传机制上具有相似性，因而以同源器官为研究对象，研究变态发生的分子机制，对研究物种的起源与进化、改造并创造植物新器官及新种质有重要的理论指导意义。

5变态的原因

在自然界中，由于环境的变化，植物器官因适应某一特殊环境而改变它原有的功能，因而也改变其形态和结构，经过长期的自然选择，已成为该种植物的特征。为了适应环境而进行营养器官的变态，这是植物长期适应某种特殊环境的结果，经历若干世代以后，变异越来越明显，并成为该种植物的遗传特性。因此，变态是一种正常的生命现象。