大学植物学营养器官茎

营养器官——茎

目录一.茎的主要生理功能二.茎的基本形态三.茎尖的结构四.双子叶植物的茎五.单子叶植物的茎六.茎的生长特性与农业生产

支持作用：支持叶、花和果实输导作用：向上承载叶，向下与根系相连营养、贮藏作用：薄壁组织繁殖作用：形成不定根和不定芽其他作用：适应环境，为了生存一、茎的生理功能茎的形态

二、茎的基本形态

植物体上所有的枝条和花都是由芽发育来的。因此芽是枝条或花的原始体。就实生苗而言，胚芽是植物体的第一个芽，主茎是有胚芽发育而来的。在以后的生长过程中，由主茎上的腋芽继续生长形成侧芽又继续生长，反复分支形成庞大的分支系统。芽的基本结构包括生长锥、叶原基、腋芽原基或花布部原基。均属于顶端分生组织，将来分别发育成叶片、枝条和花或花序，形成新的枝叶或花。芽与分枝芽包括茎尖和节上（叶腋内）的分生组织及附属物定芽不定芽芽侧芽顶芽腋芽芽花芽叶芽混合芽芽裸芽被(鳞)芽

芽的类型：

1）定芽和不定芽：一般生长在枝条上的具有一定位置的芽称为定芽，其中着生在枝顶端的叫顶芽，着生在叶腋处的称腋芽，叶腋处通常有一个芽，也有几个芽生长在同一个叶腋内的。与定芽相对应的为不定芽，是指从老茎、老根和叶片上所产生的芽，在植物体没有固定着生部位的芽。2）叶芽、花芽和混合芽：是依芽的性质来划分的。芽开放后形成枝叶（苗）的叫枝芽，如榆树，发展为花或花序的为花芽，如小檗；如果一个芽开放后既形成枝叶，又形成花的叫做混合芽，如苹果、梨和海棠的芽。3)裸芽和鳞芽：芽的外面包有鳞片的叫鳞芽。温带及寒带地区的木本植物的芽，如杨树、松树等，都为鳞芽。鳞片上有角质和毛茸，有的甚至还分泌有树脂，可以使芽内蒸腾减少至最低限度，对过冬可起保护作用。生长在湿润的热带地区的木本植物及温带地区的草本植物，它们芽的外面无鳞片，仅为幼叶所包裹，如枫杨和胡桃的雄花芽，都是裸芽。4）叠生芽、并生芽和柄下芽：只是根据芽的着生方式划分的。在一个街上长有若干个芽，批次重叠，称为叠生芽，在如桂花和忍冬；一个节上长有若干芽，彼此并列，称之并列芽，如桃；有的芽着生在叶柄下方，并为其基部延伸的部分所覆盖，叶柄不脱落，即看不见芽，这种芽称为柄下芽，如悬铃木。5）活动芽和休眠芽：一株木本植物上有数目众多的芽，通常在生长过程中只有顶端几个芽（顶芽及近顶端的几个腋芽）开放形成枝条或花，这类芽叫做活动芽，其他处于不活动状态的芽，叫做休眠芽。休眠芽以后可能伸展开放，也可能在植物的一生中，始终处于休眠状态不再形成活动芽。茎的形态特征：1）节和节间：茎上着生也得部位称为节，节与节之间的部位称为节间。2）长枝和短枝：苹果和梨等支柱上有长枝和短枝之分，其中短枝是花果枝。3）叶痕、叶迹、枝痕、芽鳞痕：这些都是侧生器官脱落后留下的痕迹。

叶痕多年生植物的叶脱落后，茎上留下着生叶柄的痕迹。植物茎内连接茎与叶之间的维管束，即茎内的维管束穿过皮层，到叶柄基部为止，这一段叫做叶迹枝痕是花枝或小的营养枝脱落后留下的痕迹。鳞芽于生长季展开生长时脱落后留下的痕迹，叫作芽鳞痕。

鳞片脱落后留下的芽鳞痕，因为无明显的节间，芽鳞痕密集，易于和叶痕区别，所以可以根据其判断枝条的年龄和年伸长量。对枝条和芽的特征识别在农、林、园艺的修剪技术中十分有用。皮孔三、茎尖的结构1、茎的分区1)分生区：分生区又称生长锥或生长点，也叫顶端分生组织组织。一般是按原套—原体学说或细胞组织分区学说来说明其结构和分化动态。2）伸长区：根的伸长区细胞的主要特点是长方形、核小，细胞质成一薄层分布在细胞的边缘部分，一般长约2～5毫，其外观透明，洁白而光滑。而茎的伸长区相同，在本区内节与节已明显可见，而且开始出现少量导管和厚角组织的分化。3）成熟区:此区的主要特点是分化基本完成，已具备了幼茎的初生结构。2、茎的初生生长顶端生长：由于顶端分生组织的活动引起的生长，包括分生组织细胞分裂，生长和分化，节数增加，节间伸长，同时产生新的叶原基和腋芽原基。居间生长:由穿插在成熟组织之间的居间分生组织，经过细胞分裂、生长和分化而形成成熟结构的生长过程，称居间生长四、双子叶植物茎的初生结构：1、表皮：表皮是由初生分生组织的原表皮分化而来。主要起保护作用，茎的表皮有一些适应地面生活特点：首先有了气孔，可与外界进行气体交换，其次起保护作用的不仅有表皮毛还有角质膜。2、皮层：在植物茎中表皮与维管束之间的厚角组织。在茎指表皮与中柱之间的部分。最内部是内皮层与中柱相接，主要是由薄壁组织构成，含叶绿体故茎为绿色也可行光合作用。这些厚角组织既能起机械作用，又能进行光合作用。其内为薄壁组织，不存在叶绿体，一般起储藏作用。占茎的比例小，茎中一般没有内皮层，有些植物茎皮层最内层富含淀粉，称淀粉鞘3、维管柱：是皮层以内的中轴部分，由维管束、髓和髓射线组成。维管束：由初生木质部、初生韧皮部和束中形成层组成。初生木质部和初生韧皮部还可分为发育较早的原生木质部和原生韧皮部，以及发育较迟的后生木质部和后生韧皮部。由于早先发育的原生木质部和原生韧皮部分子，在初生植物体伸长生长时就已成熟，它们不再与周围的细胞一起继续伸长，因而常被挤毁，或留下原生木质部的腔隙，如玉米的茎中的维管束。在维管束的周围，通常由一层或数层具支持作用的厚壁组织细胞组成的维管束鞘所包围。它们有时仅在木质部或韧皮部的一端，或同时出现在两端。多年生木本植物维管束排列成桶状。髓：位于茎中央部分的薄壁细胞称为髓，由原形成层以内的基本分生组织分化而来。主要起储藏作用。髓射线：是植物茎内维管束间的薄壁组织，为中央的髓部作辐射状向外引伸的部分，内连髓部，外通皮层，有横断面上呈放射状。髓射线的主要功能有两方面，一是具横向运输的作用，二是与髓部及其他部分的薄壁组织，同为茎的贮藏组织，有贮藏营养物质的功能。维管束初生木质部初生韧皮部形成层草本双子叶植物---一枝黄花茎初生结构

年轮（annualring）又称生长轮。在多年生木本植物茎的次生木质部中，可以见到许多同心圆环，这就是年轮，年轮的产生是形成层每年季节性活动的结果。春材或早材（earlwood）：温带和亚热带，春季温度逐渐升高，水分充足，形成层活动旺盛，细胞分裂快，生长也快，形成的木质部细胞孔径大而壁薄，纤维的数目少，材质疏松。夏材或晚材（latewood）：由夏季转到冬季，形成层活动逐渐减弱，环境中水分少，细胞分裂慢，生长也慢，所产生的次生木质部细胞体积小，导管孔径小且数目少，而纤维的数目则比较多，材质致密。

年轮：早材和晚材共同构成一个生长层即年轮，它代表着一年中形成的次生木质部。年轮线：前一年的晚材和后一年的早材之间形成了明显的界限。假年轮（fasleannualring）：在正常情况下，年轮每年可形成一轮，但在有些植物中一年内可以形成几个年轮，如柑橘属植物，另外环境条件的不正常如干旱、虫害也会导致假年轮的产生。散孔材和环孔材：在一个年轮内，早材的导管明显大于晚材，导管比较整齐地沿年轮环状排列，这种木材称环孔材（桑、榆、刺槐、白蜡树）；若早材与晚材导管管径差异不大，不成环状排列，称散孔材（杨、柳、槭、茶），还有介于二者之间的半环孔材（核桃、柿、樟等）。

异常次生生长少数热带或亚热带单子叶植物的茎也进行次生生长，形成次生结构，如龙血树、丝兰、朱蕉等，但这些植物的形成层发生和活动明显不同于双子叶植物。在龙血树茎内，维管束外方的薄壁细胞能转化成形成层，并进行切向分裂，向外产生少量薄壁细胞，向内产生一圈基本组织，其中有一部分形态小而长、并且成束出现的细胞，以后发育成次生维管束。从分布式样上看，次生维管束与初生维管束一样，散生在基本组织中，但两者在结构上存在很大差异，初生维管束为外韧维管束，木质部由导管组成；而次生维管束为周木维管束，木质部由管胞构成。茎的生长特性与农业生产：1）纤维植物茎的特点：高纤维含量木质化程度较低柔韧性好品质优良能做夏布、麻布等

2）枝条生根与人工营养繁殖：利用植物体的营养器官的一部分，在与母体分离或不分离的情况下，重新诱导长成一个新个体。比如：扦插、压条等，由此方式繁殖的后代一般能保留母本的优良性状，并可提前开花结果3）茎的创伤愈合与嫁接：嫁接是利用植物具有创伤愈合能力所进行的仍营养繁殖的方法，这种方法能把几个个体的优良性状结合于一体。4）茎干的形态结构与抗倒伏性能：在作物生产中，尤其是小麦等和谷类植物茎干的抗倒伏性状，是获得稳定高产的关键。实验指出，必须在合理的栽培条件先才能发挥出来。原套原体学说被子植物茎尖的顶端分生组织中有明显的分层现象，顶端l－2层（或3－4层）细胞通常只进行垂周分裂，称为原套；原套内侧的几层细胞则可以进行平周分裂以及其他各个方向的分裂，这些细胞称为原体。在