1第三章-植物的器官-根全解

第三章植物的器官－根器官（organ）：由多种组织构成的具有特定外部形态和内部构造并执行一定的生理功能的植物体的组成部分。被子植物一般由根、茎、叶、花、果实、种子六种器官构成。根、茎、叶为营养器官花、果实、种子为繁殖器官8/16/20241第一节根根(root):营养器官，具有向地、向湿、背光的特性根的形态一般呈圆柱形，不含叶绿体，无节、节间之分，一般不生芽、叶和花，细胞中不含叶绿体。一、正常根的形态与类型8/16/20242根的类型和根系主根(mainroot)和侧根(lateralroot)mainroot

：最初由种子的胚根直接发育而来的根lateralroot

：主根生长到一定长度从侧面生出的枝根8/16/20243定根(normalroot)和不定根(adventitiousroot)

凡是直接或间接由胚根发育而成的主根及其各级侧根成为定根

从茎、叶或其他部位生长出来的根称不定根不定根8/16/20244直根系与须根系

所有根的总体称为根系

由明显发达的主根及侧根组成的根系称为直根系(taprootsystem)

由茎的基部节上生出许多大小、长短相似的不定根组成的根系称为须根系(fibrousrootsystem)8/16/20245直根系须根系8/16/20246二、变态根的形态与类型1）贮藏根(storageroot)（直根和块根）直根：由主根发育而成，常具根头，呈圆锥形、圆柱形或圆球形。

块根：由侧根或不定根肥大而成，不具根头，多块状或纺锤状。

8/16/202472）支持根(proproot)3）攀缘根(climbingroot)4）气生根(aerialroot)支持根（玉米）攀缘根（常春藤

）气生根（石斛）8/16/202485）呼吸根(respiratoryroot)6）水生根(waterroot)7）寄生根(parasiticroot)呼吸根（红树）水生根（浮萍）寄生根（菟丝子）8/16/20249三、根的显微构造（一）、根尖(roottip)的构造根的最先端到生有根毛的部分称根尖。是根的生命活动最活跃的部分。根的伸长、对水分和养料的吸收，以及一切成熟组织的分化都在此进行。1.根冠(rootcap)：2.分生区(divisionzone)3.伸长区(elongationzone)4.成熟区(maturationzone)8/16/2024101．根冠：是根尖最顶端的部分，像帽子一样包被在分生区的外面，由多层薄壁细胞组成，对分生区有保护作用，其外部细胞可分泌粘液，利于根尖在土壤中的伸展。2．分生区（生长锥）：位于根冠的上方，呈圆锥状，长约1mm左右，为顶端分生组织所在部位，是细胞分裂最旺盛的部分，是根内各组织的发源地。

8/16/2024113．伸长区：位于生长锥的上方，到出现根毛的地方，该区的细胞生长迅速，主要沿根的长轴方向延伸，可使根不断伸长，同时细胞开始分化。4．成熟区（根毛区）：位于伸长区的上方，细胞已有明显的分化，并形成了各种初生组织。本区的最大特点是表皮上形成根毛，增加了根的吸收面积，是吸收水分的主要部位。8/16/202412初生生长(primarygrowth)：直接来源于顶端分生组织中细胞的增生和成熟，使根延长的生长。初生组织(primarytissue)：由初生生长过程所形成的各种成熟组织。初生构造(primarystructure)：由初生组织所形成的构造。8/16/202413（二）根的初生构造1.表皮（epidermis）：细胞特征：长方形。排列紧密、无细胞间隙、壁薄、非角质化、富通透性、不具气孔，向外突出形成根毛。2.皮层(cortex)：排列疏松的薄壁细胞组成。分为外皮层、皮层薄壁组织和内皮层。表皮、皮层、维管柱三部分8/16/202414（1）外皮层：一层细胞，排列整齐、紧密；（2）皮层薄壁组织：外皮层内方的多层细胞，cw薄，排列疏松，有细胞间隙。兼有吸收、运输和贮藏作用。（3）内皮层：皮层最内一层，细胞排列紧密，整齐、无间隙。

8/16/202415表皮皮层8/16/202416内皮层的cw增厚情况特殊：

①凯氏带（点）：径向壁（侧壁）和上下壁（横壁）局部增厚（木质化或木栓化），增厚部分呈带状；②五面增厚：径向壁、上下壁以及内切向壁（内壁）显著增厚，横切面呈马蹄形；③全面增厚：全部木栓化增厚。后两种情况有通道细胞。

8/16/2024173.维管柱(vascularcylinder)：包括中柱鞘、初生木质部和初生韧皮部三部分中柱鞘：维管柱最外的一层（也有的有2层、多层）细胞，由原形成层发育而来，具潜在的分生能力。由此可产生部分维管形成层、木栓形成层、不定芽、侧根和不定根。8/16/202418初生木质部(primaryxylem)和初生韧皮部(primaryphloem)：是根的输导系统，在根的最内方。根的初生构造中的木质部和韧皮部，因是由原形成层直接分化形成，故称为初生木质部和初生韧皮部。

8/16/202419①初生木质部：组成：被子植物：导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞

裸子植物：只有管胞排列：初生木质部在维管柱的中央位置，呈星角状和初生韧皮部相间排列成辐射维管束，是根初生构造的一个特点。每条辐射木质部叫辐射棱，它的数目多少因植物而异。

发育方式：由外向内逐渐成熟，叫外始式。（根发育上的一个特点）先分化的木质部：原生木质部（外）后分化的木质部：后生木质部（内）

8/16/202420②初生韧皮部组成：被子植物：筛管、伴胞，韧皮纤维、韧皮薄壁细胞裸子植物：筛胞排列：与初生木质部相间排列发育方式：外始式：原生韧皮部在外，后生韧皮部在内。在初生木质部和初生韧皮部之间为一至多层薄壁细胞。

8/16/202421中柱8/16/202422双子叶植物的根，一般不具髓部。单子叶植物的根，初生木质部一般不分化到中心，因而有发达的髓部。

髓：茎和少数植物的根中由薄壁组织构成的中心部分。

8/16/202423二原型（diarch）：十字花科、伞形科的一些植物和多数裸子植物三原型（trisrch）：毛茛科唐松草属植物四原型(tearch)：葫芦科、杨柳科及毛茛科毛茛属的一些植物多原型(polyarch)：棕榈科有些植物双子叶植物一般二至六原型单子叶植物较多，多在六束以上8/16/202424（三）、侧根的形成起源：中柱鞘的一定部位。形成：部分中柱鞘细胞反分化层次增加，向外突起形成侧根原基，分化成生长锥，根冠，突破表皮，形成侧根。侧根的木质部和韧皮部与母根的木质部和韧皮部直接相连，因而形成一个连续的系统。侧根常发生在母根根尖的成熟区，而且位置常有一定。

8/16/2024258/16/202426次生生长:大多数双子叶植物的主根和较大的侧根，在完成了初生生长之后，由于形成层的发生和活动，不断地产生次生维管组织和周皮，使根的直径增粗，这种生长过程称为次生生长次生结构：由次生生长所产生的次生组织形成的结构。包括次生维管组织和次生保护组织。四、根的次生构造次生组织:由次生生长所产生的各种组织称为次生组织8/16/202427四、根的次生构造1.形成层的活动及次生维管组织产生：当根进行次生生长时，在初生木质部和初生韧皮部之间凹陷部分的薄壁细胞恢复分裂功能，形成形成层，并逐渐向中柱鞘部位发展，使相连接的中柱鞘细胞开始分化成为形成层的一部分，从而形成一个凹凸相间的形成层环。

8/16/202428形成层的活动：

向内产生新的木质部（次木）：添加在初木的外方：导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维向外产生新的韧皮部（次韧）：添加在初韧的内方：筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞，韧皮纤维一定部位，产生一些薄壁细胞，径向排列，呈辐射状，贯穿在次生维管组织中，称次生维管射线，包括木射线和韧皮射线。木质部和韧皮部已由初生构造的相间排列转变为内外排列。8/16/2024298/16/2024302.木栓形成层的产生及周皮的形成中柱鞘细胞恢复分生能力，形成木栓形成层，向外分生木栓层，向内分生栓内层。木栓层、木栓形成层和栓内层合称周皮（periderm）注意：植物学上的根皮指周皮这一部分，药材中的根皮指形成层以外的部分单子叶植物根无形成层，不能加粗生长，无木栓形成层，故也无周皮。根被：表皮分裂成多层细胞，细胞壁木栓化，形成根被，起保护作用。

8/16/202431（五）根的异常构造某些双子叶植物的根，产生一些特有的维管束，称异形维管束，并形成根的异常构造。与初生构造、次生构造相对应，也称其为三生构造

商陆根牛膝根何首乌根8/16/202432（六）根瘤和菌根1.根瘤（rootnodule）：土壤中一种称为根瘤菌的细菌由根毛侵入根部皮层的薄壁细胞中迅速分裂，皮层细胞受刺激后也迅速分裂，增加大量新细胞，使根的表面出现许多畸形小突起，称为根瘤8/16/202433（六）根瘤和菌根2.菌根（my