植物根的结构概述

（一）根尖分区

根尖指根的尖端长1-5cm的部位。从纵切面看，根尖从顶端起可依次分为根冠、分生区、伸长区和根毛区(成熟区)四个区。

根尖的结构（分区）根冠原表皮表皮分生区基本分生组织皮层原形成层中柱（维管柱）伸长区成熟区（根毛区）

（视频讲解）

1.根冠(rootcap)

位置：根的尖端

形态：一般为圆锥形

细胞特点：排列不规则的薄壁细胞组成

作用：保护根的顶端分生组织和帮助正在生长的根较顺利地穿越土壤并减少损伤；

根冠中造粉体的作用：平衡石的作用，使根垂直生长。

2.分生区(meristematiczone)

位置：分生区也称为生长点，大部分被根冠包围。分生区由一群分生组织细胞组成。组成：前端为原分生组织；后面为初生分生组织。初生分生组织由原分生组织分裂而来。

细胞特点：

第一层：原形成层（中柱源）

原分生组织基本分生组织（分层三层）原表皮（单子叶）根冠源原表皮（双子叶）作用：产生新细胞，使根身长。第二层：第三层：不活动中心原分生组织和初生分生组织又称为顶端分生组织。在许多植物根尖的顶端分生组织中心部分，有一群分裂活动甚弱的细胞群，称为不活动中心或静止中心(quiescentcentre)。作用：是根尖合成激素或储备分生组织的场所。不活动中心（静止中心）胚根和幼小的侧根中不存在这种现象，但长大后形成静止中心；手术切割使其受伤，静止中心细胞能重新进行分裂3.伸长区(elongationzone)

部位：是分生区向成熟区过渡的部位。特征：细胞普遍伸长，出现明显液泡。细胞活动：细胞分裂细胞分化。属于初生分生组织，但向着根毛区方向分裂活动愈来愈弱。细胞分化程度逐渐加深，靠近根毛区端原生韧皮部的筛管和原生木质部的导管先后出现。作用：根入土的动力

4.成熟区（maturationzone）

根毛区表面密被根毛，增大了根的吸收面积，是根吸收水和无机盐的主要部位。

位置:

紧接着伸长区，表皮常着生根毛；

特点:

各种细胞已停止生长并分化成熟；

根毛:

表皮细胞外壁延伸而成，呈管状；作用:

根的吸收部位。细胞分裂方向

关于细胞分裂、壁面、排列方向的一些术语：

横向面、径向面和切向面横向壁、径向壁和切向壁横向分裂(transversedivision)

径向分裂(radialdivision)（垂周分裂）切向分裂(tangentialdivision)（平周分裂）

（二）根的初生结构

初生生长(primarygrowth)：植物体的生长，直接来自顶端分生组织的衍生细胞的增生和成熟的整个生长过程。初生组织(primarytissue)：初生生长过程中产生的各种成熟组织。1、双子叶植物根的初生结构：

根的成熟区的各种结构都是由初生分生组织分化而来的，因此也称为初生结构。表皮根的初生结构皮层中柱(维管柱)表皮

来源：由原表皮发育而来特征：常由一层细胞，细胞长轴与根纵轴平行。表皮细胞与角质膜均薄，有根毛，以扩大吸收面积，对幼根来说，表皮的吸收作用显然比保护作用更重要，所以根表皮是一种薄壁的吸收组织。

无气孔。

皮层

位置：

皮层位于表皮与中柱之间,来源：它是由基本分生组织发育而来的多层薄壁组织细胞组成,外皮层：皮层最外一层或数层细胞，形状较小，排列紧密，当根毛枯死表皮脱落时，外皮层细胞壁栓化起暂时性保护作用。内皮层：皮层最内方的一层细胞，细胞排列紧密，各细胞的径向壁和上下横壁有带状的木化和栓化加厚区域，称为凯氏带。使根的吸收有选择性加厚方式：2个横向壁和2个径向壁）中皮层薄壁细胞：内外皮层之间的多层薄壁细胞作用：横向运输。

中柱

中柱是皮层以内的中轴部分，由原形成层分化而来，可分为中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部和薄壁细胞四个部分，少数植物还有髓。中柱鞘

位于中柱最外层,外接内皮层,通常由一层薄壁细胞组成,少数植物可有二层或多层细胞。根的中柱鞘有潜在的分裂性能,作用：可产生侧根、木栓形成层和维管形成层等部分

（2）初生木质部

初生木质部位于根的中央，主要由导管和管胞组成。排列：在横切面上呈辐射状，或成束分布。外始式：紧接中柱鞘内侧的细胞先分化成环纹或螺纹导管组成的原生木质部；位于原生木质部内侧的细胞后分化成梯纹、网纹或孔纹导管组成的后生木质部，初生木质部这种分化方式称为外始式。（3)初生韧皮部

初生韧皮部形成若干束分布于初生木质部辐射角之间，其发育方式也是外始式。原生韧皮部常缺少伴胞，而后生韧皮部主要由筛管与伴胞组成，只有少数植物有韧皮纤维存在。木质部和韧皮部是由多种细胞组成的一种复合组织，但起主要作用的是导管和筛管这些长管状细胞，所以我们将它们称为维管组织。

(4)薄壁组织

薄壁组织分布于初生木质部与初生韧皮部之间，在根进行次生生长时，发育成维管形成层的主要部分。少数双子叶植物中央由于后生木质部没有继续向中心分化，而形成薄壁细胞组成的髓。

双子叶植物根的初生结构

表皮：外皮层皮层中皮层薄壁组织内皮层（凯氏带）中柱鞘原生木质部初生木质部（外始式）后生木质部中柱原生韧皮部初生韧皮部（外始式）后生韧皮部薄壁细胞根初生结构的特点:表皮特化产生根毛;内皮层特异性的加厚，形成凯氏带;中柱：包括中柱鞘、初生维管组织以及薄壁细胞，有的植物的根有髓;中柱鞘具有潜在的分裂能力;初生木质部呈星芒状，初生韧皮部呈束状，二者相间排列;初生木质部与初生韧皮部均为外始式发育方式，原生在外，后生在内;原、后生木质部导管（或管胞）类型有差别。2、禾本科(单子叶)植物根的初生结构禾本科植物的根同样也可分为表皮、皮层和中柱三个部分，但与双子叶植物的根相比有以下不同的特点,特别是不产生形成层，没有次生生长和次生结构。内皮层的绝大部分细胞径向壁、横壁和内切向壁五面增厚，只有外切壁未加厚。在横切面上，增厚的部分呈马蹄形。但正对着初生木质部的内皮层细胞常停留在凯氏带阶段，称为通道细胞比较：双子叶植物单子叶植物———————————————————————————

内皮层具凯氏带五面细胞壁增厚———————————————————————————

次生生长木质部与韧皮部之木质部与韧皮部之间有薄壁细胞，间无薄壁细胞，能进行次生生长不能进行次生生长———————————————————————————木质部辐射角少于6个多原型（6个以上）———————————————————————————髓通常无髓，有发达的髓中心被后生木质部占据（三）侧根的形成

在主根或不定根开始初生生长不久就开始产生侧根，侧根上又能依次再长出各级侧根。侧根的形成增加了根的吸收面积和根的支持作用。侧根发生过程侧根的起源：母根中一定部位的中柱鞘细胞。属于内生源,中柱鞘细胞————形成侧根原基———分化为生长点和根冠——皮层表皮——侧根

平周分裂进行垂周，平周分裂穿过侧根的产生

侧根的发生位置与不同类型根的关系示意图二原型三原型四原型多原型根（四）根的次生结构

1.双子叶植物根的次生生长和次生结构

（1）.维管形成层的发生和活动

①次生生长与次生结构

大多数双子叶植物的根在完成初生生长、形成初生结构之后，便开始出现次生分生组织——维管形成层和木栓形成层，进而产生次生组织，使根加粗。这种由次生分生组织进行的生长，称为次生生长，所形成的结构称为次生结构。次生分生组织位于根茎的侧面，因此又叫侧生分生组织。②

维管形成层的发生（来源）③维管形成层的活动

维管形成层的发生和活动

来源活动产生组织结构活动结果

次生木质部

形成层环射线

次生韧皮部。初生木质部外凹处与初生韧皮部内侧中柱鞘细胞

平周分裂内外增粗

形成层除产生次生韧皮部和次生木质部外，在正对初生木质部辐射角处，由中柱鞘发生的形成层也分裂形成径向排列的、由薄壁细胞组成的射线，射线是根横向运输系统。

维管形成层形成的次生结构特点1.次生维管组织中，次生木质部居内，次生韧皮部居外，相对排列2.形成层每年向内、外增生新的维管组织，使根的直径不断增大3.次生结构中以次生木质部为主，而次生韧皮部所占比例较小双子叶植物根的次生生长和次生结构

（2）.木栓形成层的发生及活动

随着次生组织的增加，中柱不断扩大，使外方的表皮和皮层受压而胀破。这时中柱鞘细胞常平周分裂成数层，其中外面的一层细胞常变为木栓形成层。

木栓形成层的发生及活动

栓内层（活）

木栓形成层

周皮