4植物的器官的结构与生长发育

在双子叶植物中有三层 不同的原始细胞。
Plerome 中柱原 Periblem 皮层原 Dermatocalyptrogen 表皮根冠原
Plerome 中柱原
Dermatogen 表皮原 calyptrogen 根冠原
Monocots
在单子叶植物中
Procambium & central cylinder 前形成层和中柱
二、种子的类型
• 根据胚乳的有无，以及子叶数目，可把种子分为以 下类型：
• 无胚乳种子
– 双子叶无胚乳种子：如双子叶植物菜豆、豌豆、花生、 棉花的种子。
– 单子叶无胚乳种子：如单子叶植物慈姑的种子。
• 有胚乳种子
– 双子叶有胚乳种子：如双子叶植物蓖麻、烟草、番茄、 柿的种子。
– 单子叶有胚乳种子：如单子叶植物水稻、玉米、小麦、 高粱的种子。
1. Root system and morphological characters 根系和根的形态特点
单子叶 植物的 须根系
双子叶 植物的 直根系
Fibrous root systems of Monocots consist of a mass of similarly sized roots.
Zea mays
at the base of a plant cutting
天竹葵扦插根 ------不定根
?
2. Structure and development of Root 根的结构和生长发育
1) Structure and elongation development of root tip 根尖的结构与根的伸长生长
• 下胚轴: 子叶着生 点至胚根之间的部 分
菜豆的幼苗
蓖麻的幼苗
豌豆的幼苗
Section 2 Morphology, structure and development of roots 第二节 根的形成、结构及生长发育
Roots are s plant’s link to the underground environment.
五、种子萌发成幼苗的过程
萌发过程
• 种子吸水，种皮软化 • 物质的分解与运输 • 胚细胞的同化 • 胚的生长 • 胚根突破种皮，形成
主根 • 胚芽向上生长形成茎
叶 系统
六、幼苗的形态和类型
• 子叶出土幼苗
– 胚生长形成幼苗时，若下胚轴伸长，把子叶和胚芽推出 土面，即形成子叶出土幼苗；
• 子叶留土幼苗
particles) Decomposition of seed coat
(soil microbes, gut enzymes) Cracking of seed coat (fire)
Destruction and dilution of inhibitors
Light, temperature, water
（二）种子的寿命
Dormancy
• Metabolism falls • Number of organelles per cell falls • Dehydration – water content falls • Vacuoles in cells deflate • Food reserves become dense crystalline
Taproot systems of Diocots have one large primary root and many smaller branch roots
直根系：能明显区 分主根和侧根， 由定根组成的 根系。也称深 根系。
须根系：不能明显 区分主根和侧 根，由不定根 组成的根系。 也称浅根系。
维管组织 表皮 皮层
（Smilax, 菝葜)
髓 内皮层
Wheat root 小麦根结构
primary phloem 初生韧皮部
primary xylem 初生木质部
Epider源自文库is 表皮
Cortex 皮层
Pericycle 中柱鞘
Endodermis 内皮层
Corn root 玉米根结构
Epidermis 表皮
Root epidermis and characters 根的表皮及其特征
Root cortex and characters 根的皮层及其特征
凯氏带模式图
Casparian dots（凯氏点）
内皮层 细胞质
凯氏带
凯氏带电镜图 凯氏带处物质运输图径
内皮层细胞壁栓质加厚，不透水、气。
（凯氏带）
四、种子萌发的外部条件
（二）适宜的温度
种子萌发对温度的要求，就表现出最低、最高、最 适的温度三基点。多数植物种子萌发所需的最低温 度为0-5℃，低于此温度则不能萌发；最高温度为 36-40℃，高于此温度也不能萌发；最适温度为2530℃。原产南方的作物，萌发需要的温度高，原产 北方的作物，萌发需要的温度低。
根冠
Root hair zone 根毛区
根毛寿命短，与土壤紧密接触，便于吸收水份、养分
2）The primary structure of root 根的初生结构: Dicots （双子叶植物）
皮层 表皮 中柱 内皮层
表皮 外皮层 皮层
（Ranunculus sp., 一种毛茛)
双 子 叶 植 物 根 横 切 面 的 模 式 图
The root cap protects the growing parts of a root as
the root grows through the soil 根冠保护根的生长区域在土壤里向前运动。
根尖原分生组织细胞 分层
在大多数双子叶植物中， 根表皮、皮层细胞与根 冠细胞有共同的起源， 而在单子叶植物中，表 皮原（分化为表皮、皮 层细胞）与根冠原具独 立起源。
bodies
Seed viability
• Viability: When a seed is capable of germinating after all the necessary environmental conditions are met.
• Average life span of a seed 10 to 15 years. • Some are very short-lived e.g. willow (< 1 week) • Some are very long-lived e.g. mimosa 221 years • Conditions are very important for longevity • Cold, dry, anaerobic conditions • These are the conditions which are maintained in
菜豆种子
胚芽 胚轴 胚根
子叶 种皮
蓖麻种子
种皮 子叶 胚乳 胚芽 胚根
A.与宽面垂直的纵切面.
B.与宽面平行的纵切面
玉米颖果（种子）
小麦颖果纵切片
三、种子的休眠与种子的寿命
（一）种子的休眠
概 念：种子成熟后，经过一段相对静止的阶段才 能萌发。
原 因：（1）种皮的限制。 （2）种子内的胚尚未成熟，或种子的后 熟作 用。 （3）抑制物质的存在。
一、种子的基本结构
各类植物种子，在形态 、大小、色泽和硬度等 方面都有很大差别，但 其基本结构是相同的。
种子一般由三部分组成 ： 种皮 胚 胚乳（endosperm）
（一）胚：
胚根→ 发育成初生根 胚芽→ 发育成主茎和叶 胚轴→ 幼苗的根茎过渡区
单子叶（小麦） 子叶 双子叶（菜豆）
多子叶（松）
Vascular cylinder 维管柱（中柱）
Pericycle 中柱鞘
Endodermis 内皮层
primary phloem 初生韧皮部
vascular cambium initiation 维管形成层初期
primary xylem 初生木质部
Monocots （单子叶植物）
A cross section through a mature monocot root
seed banks
Germination: The breaking of dormancy
The growth of the embryo and its penetration of the seed coat
Break down of barriers Abrasion of seed coat (soil
Chapter Four
Structures and development of Plant Organs
植物的器官的结构与生长发育
Vegetative organs 营养器官
Leaves Stem
roots
Section 1
第一节 种子的萌发和幼苗的形成 seed germination and seedling formation
Cortex 外皮层细胞壁 加厚
Pericycle 中柱鞘
primary phloem 初生韧皮部
primary xylem 初生木质部
Endodermis 内皮层
Pith 髓
Details of mature corn root structure. Rhizodermis (根被）is replaced by exodermis later（外皮层）.
– 胚生长形成幼苗时，若下胚轴不伸长，只有上胚轴伸长 把胚芽推出土面，则子叶留在土中，因而形成子叶留土 幼苗。
• 在生产上播种时，要了解各种作物的幼苗类型，对 形成子叶出土幼苗的宜浅播，形成子叶留土幼苗的 可适当深播。
六、幼苗的形态和类型
（一）子叶出土幼苗 （二）子叶留土幼苗
• 上胚轴 : 子叶着生 点至第一片真叶之 间部分
exodermis 外皮层细胞壁 加厚
Endodermis （内皮层） walls are lignified & suberized （木化和栓化）
单子叶植物内 皮层细胞 五面加厚， 有了通道细胞 （passage cell）
水分、养分如何 进出？
（Smilax, 菝葜)
3）The secondary growth & secondary structure of root in Dicots
1. Root system and morphological characters 根系和根的形态特点
Embryo root
adventitious roots 不定根
The adventitious roots may have similar structures and functions with normal roots (定根）.
ground meristem (cortex) 基本分生组织（皮层） Epidermis 表皮
Rootcap 根冠
Quiescent center 不活动中心
有丝分裂活性很低
表皮原---根被皮 将来维管束界 限
成熟区细胞分化成熟， 根的各种组织形成。
伸长区细胞伸长，液泡化 并逐渐分化成熟。
根尖分生组织
•上胚轴 子叶着生点至第一片真叶之间部分 •下胚轴 子叶着生点至胚根之间的部分
（二）胚乳 （三） 种皮 内种皮（或无）
表皮（一般几层细胞厚） 种脐（种子从胚柄脱落时留下痕迹） 种 种孔（种子萌发时胚根等穿出的孔道） 皮 种脊（倒生胚珠的珠被与珠柄愈合后 留
在种皮上的痕迹） 种阜（胚珠珠孔附近的珠被细胞的突起）
Change in physical state - rehydration
Production of growth promoters
四、种子萌发的外部条件 （一）充足的水分
种皮经水浸润后，结构松软，氧气容易进入，同时， 胚根，胚芽才容易突破种皮。种子吸水膨胀，促进细 胞内各种酶的催化活动，通过水解或氧化等方式，使 贮戴的营养物质变为溶解状态。一般种子要吸收其本 身重量的26-60％或更多的水分。如果水分过多，引 起氧气缺乏。
四、种子萌发的外部条件
（三）足够的氧气
种子在呼吸过程中，要吸入氧气，把细胞内贮藏 的营养物质逐步氧化、分解，变成二氧化碳和水，并 释放出能量。
种子开始萌发时，如果氧气不足，正常的呼吸作 用就会受到影响，胚就不能生长。如高粱、花生、棉 花或其他作物的种子，完全浸没于水中或埋藏于坚 实 土层深处，则往往不能萌发，主要是因为得不到 氧气 供应的缘故；水稻籽实漫在深水中，或不能萌 发，或 只是胚芽鞘的伸长而不长根。