08植物生物学-根1-1

主要功能
运输水分和无机物
运输有机物
单子叶植物根结构的特点
髓
内皮层
通道细胞
韭菜根的横切面
水 稻 根 的 横 切 面
单子叶植物根结构 与双子叶植物根初生结构的区别
1、内皮层细胞常五面加厚，有通道细胞。 2、中柱鞘细胞在根发育后期常部分或全部木化。 3、多元型，中央有发达的薄壁细胞组成的髓。 4、根一生只具初生结构。
附：细胞分裂方向、壁面
横向壁 径向壁 切向壁
横分裂
切向分裂 平周分裂
径向分裂 垂周分裂
模式植物拟南芥
(Arabidopsis thaliana)
个体小，易于栽培管理； 生长周期短；自交繁殖，亦可 人工杂交，种子结实量大；基 因组小和重复序列少，基因库 的构建和筛选以及相关研究简 单、快捷，容易被诱变产生突 变体，容易实施基因转化。是 广泛使用的模式植物。
某种原子的质量与碳-12原子质量的1/12（约1.66×10-27 kg）的比值称为该原子的原子量，又称相对原子质量，单 位为1。氢的原子量等于1
1D(道尔顿)=0.992原子质量单位 1kb双链DNA（钠盐）=6.5X105D kb=千碱基对
考试题型： 识图，名词解释，填空，判断，选择，问答（论述）
初生木质部
原生木质部 后生木质部
环纹 螺纹 网纹 梯纹 孔纹
初生木质部发育方式为 外始式
初生木质部的外始式发育缩短了根中 营养物质的横向运输距离！
初生木质部primary xylem
导管的发 生和发育
导管的 类型
导管的分布
导管的 功能
导管
导管的 演化
导管与管胞 的区别
导管 （ vessel)
第二 部分 植物体的结构、发育
与生理功能
被子植物营养体的建成
在植物个体发育过程中，由种子萌发形成具有根茎叶 的幼苗，继而长成成年植株，开花结果的这一生长过程即 植物体和各器官的形态建成过程
种子
•双子叶有胚乳 和无胚乳种子
蓖麻种子
菜豆种子
•单子叶有胚乳 和无胚乳种子
果皮和 种皮
胚乳 胚
玉米颖果
小麦颖果
表 皮 细 胞 与 根 毛
细胞膜
囊泡 外壁 内壁
表皮细胞 根毛 液泡 细胞核
根毛前端超微结构模式图
根 毛 进 行 顶 端 生 长 ！
Arabidopsis root hair
Arabidopsis seedling expressing GFP fused to the actin binding domain of talin. Actin filaments (green), cell wall (red)
与
何
因根
素毛 有分
激光切除表皮细胞造成位置改变 会导致移位细胞改变生毛性质
关化 ？
这种位置效应说明有依赖于根主体结 构的信号参与细胞生毛控制。
细胞位置
与 何 因根 素毛 有分 关化 ？ 基因表达 ……
突变和转基因对拟南芥根表皮发育的影响
皮层
外皮层 皮层薄壁细胞 内皮层
胞间隙
外皮层
皮层薄壁细胞
模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)根结构模式图
拟南芥根实验系统在发育生物学中的应用
易于得到突变体 根尖结构特别有规律 根是透明的
第五章 根的结构发育与生理功能
一、根 的 功 能
支持、固着 吸收、输导 贮藏、合成、分泌等
二、根的形态和根系的类型
直根系
须根系
主根、侧根、定根、不定根、直根系、须根系
根系的类型
直根系
须根系
榕树
支柱根 气生根（呼吸）
板状根
呼 吸 根
海边卫士——红树
贮藏根
块根
肥大直根
寄 生 根
攀援根
海带
地钱
三、根的发生与结构
伸长 分支 增粗Байду номын сангаас
根尖各区的结构及其生长动态
根毛区
伸长区 根冠及分生区
原表皮
根冠 (root cap)
A.根冠分生细胞 B.根冠中央细胞
C.根冠外部细胞
A
B
C
伸长区
平 横 石
激光切除，失去重力感应
（
拟南芥根冠细胞中平衡石对重力的感受作用
根的向重力性感受部位：根冠！弯曲部位：伸长区！ 可见因素：根冠中央细胞中淀粉粒移动 信号传递机制？ 生理功能证明：生长素、Ca2+、CaM
伸长区 (elongation zone)
¾初生分生组织
•原表皮层 •原形成层 •基本分生组织
原表皮
根毛区 (root-hair zone)
成熟区（maturation zone）
初 生 生 长
初 生 结 构
根的初生结构
表皮
epidermis
维管柱
Vascular cylinder
皮层
cortex
在许多植物根尖 的顶端分生组织 中心，有一群分 裂频率甚低或不 分裂的细胞群， 它们合成核酸和 蛋白质的速度缓 慢，线粒体等细 胞器较少，被称 为不活动中心。
不活动中心。
放射性标记技术
不活动中心存在的意义？
合成激素的场所 保持根顶端组织结构样式 活动分生组织的补充源 贮存原始细胞度过不良环境 抑制分生组织分化
上胚轴 下胚轴
幼苗 下胚轴伸长否？
• 子叶出土 • 子叶留土
营养器官建成
根茎：伸长、分枝、加粗 叶：发生、伸长、扩展
初生生长：由顶端分生组织活动产生成熟结 构，使植物体伸长的过程。
所产生的结构就是初生结构。
次生生长：由次生/侧生分生组织活动产生成 熟结构，使植物体增粗的过程。
所产生的结构就是次生结构。
内皮层
质 外 体 途 径
共 质 体 途 径
六面加厚
通道细胞
内 皮 层 特 化 的 凯氏带的四面加厚 凯氏点 不 同 形 式
五面加厚
维管柱 vascular cylinder
中柱鞘 pericycle 薄壁细胞 (parenchyma cell) 初生木质部 (primary xylem)
初生韧皮部 (primary phloem)
水稻(Oryza)根
内皮层(endodermis)及
凯氏带(casparian strip)
内
皮
层
上横壁
径
径
向
向
壁
壁
下横壁
*
*
内皮层(endodermis)及 凯氏带(casparian strip)
内 皮 层
凯氏带
凯 氏 点
内
凯氏带
皮
层 细
细胞壁
胞
电镜下的凯氏带
内皮层细胞处于质壁分离状态
内皮层结构对于根 执行吸收生理功能具有特殊意义！
粘液
PCD——细胞脱落死亡
分生区
(meristematic zone)
初 生 分 生 组 织 原 分 生 组 织
原分生组织的演化
单一细胞 一团细胞
原形成层
基本 分生 组织
原表皮
根冠分生 细胞
分层现象
¾初生分生组织
•原表皮层 •原形成层 •基本分生组织
不 活 动 中 心 (quiescent center)
导管分子（vessel element)的特征
穿孔
根中水份运输的途径
初生韧皮部 primary phloem
筛 管 的 特 征
初生木质部
初生韧皮部
导管(vessel) 管胞(tracheid)
主要成员
筛管(sieve tube) 伴胞(companion cell)
筛胞(sieve cell)