6.2 根、茎和叶 6.2.1、根 一、根的生理功能和经济利用 根的生理功能 1、主要功能是吸收 2、固着和支持 3、输导 6.2 根、茎和叶 6.2.1、根 一、根的生理功能和经济利用 根的生理功能 1、主要功能是吸收 2、固着和支持 3、输导 4、合成多种氨基酸、激素、植物碱等 5、储藏和繁殖
根的用途 食用:甘薯、萝卜、甜菜、胡萝卜等 药用:人参、大黄、当归等 工业原料:甜菜制糖,甘薯制淀粉和酒精 观赏:根雕、盆景露根处理
二、根和根系的类型 (一)主根、侧根和不定根 主根--初生根 侧根--次生根 二级侧根--三生根 定根和不定根:具相同的构造和功能,都能产生侧根。
(二)根系类型:直根系和须根系 根系:植物个体全部根的总体 直根系:大部分的双子叶植物和裸子植物 须根系:大部分的单子叶植物
(三)根系在土壤中的分布 深根系和浅根系:一般直根系多为深根系,而须根系多为浅根系,但植物根系在土壤中的分布深度常因下列因素的影响 植物种类 生长发育情况 土壤条件 人为影响
三、根的初生长和初生结构 (一)根尖及其分区 根尖:从根的顶端到着生根毛的部分 根冠 分生区 伸长区 成熟区
根冠 保护生长点 薄壁 分泌粘液 平衡石 编程性死亡
分生区 1-2mm,由原分生组织和初生分生组织组成。 初生分生组织:原表皮、基本分生组织和原形成层组成。 原生分生组织:具不活动中心
伸长区 长几毫米,是分生区向成熟区的一种过渡 细胞显著伸长体积增大并开始分化 原生木质部的环纹导管和原生韧皮部的筛管相继出现 是根尖伸长的主要原因
成熟区 细胞停止生长出现各种成熟组织 表皮通常有根毛产生 根毛的多少与植物种类有关 根毛产生过程 根毛寿命很短,10-20天。但根毛区能保持一个稳定的长度
(二)根的初生结构 初生结构;初生生长;伸长生长 内外切向壁;左右径向壁;上下横向壁 平周分裂;垂周分裂;横分裂
表皮 原表皮发育而来,一层 表皮上往往特化形成根毛 具薄的角化层 有时表皮细胞特化形成传递细胞 热带兰科植物和一些附生的天南星科植物为多层,称为根被
皮层 基本分生组织发育而来 贮藏营养物质 外皮层:有时也会形成传递细胞 皮层薄壁细胞:可贮藏营养物质,胞间隙较大。 内皮层:细胞较小,排列紧密,凯氏带 由根毛进入维管柱的输导途径
维管柱 中柱鞘:具潜在分裂能力,可形成侧根、不定根、不定芽及部分维管形成层和木栓形成层。 初生木质部 初生韧皮部 薄壁细胞:具潜在分裂能力
初生木质部 辐射状排列,辐射角先端先成熟 原生木质部,环纹、螺纹导管 后生木质部,导管直径较大, 外始式发育 原型:二、三、四、五、六原型,七束以上称多原型。同种植物不同品种或同一植株的不同根上,原型会发生变化。
初生韧皮部 外始式发育 与木质部相间排列 由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞组成
单子叶植物根的结构特点 表皮:寿命短,根毛枯死即解体、脱落 皮层:外1-3层后期转为厚壁机械组织;内皮层五面加厚;通道细胞正对 木质部角 维管柱:多原型;中心部分多为髓,但也有无髓的;无形成层出现,无次生结构。
(三)侧根的发生 起源于中柱鞘的一定部位,内皮层可不同程度的参与侧根的形成。 内起源 根原始体的形成:位置与原型有关,二原型初韧和初木之间,或正对初韧;三四原型,正对初木;多原型,正对初韧 主根受损或切断可促进侧根的产生和生长
四、根的次生生长和次生结构 (一)维管形成层的产生和活动 形成层平周分裂向内产生次生木质部,向 外产生次生韧皮部 一般次木多于次韧 形成层垂周分裂扩大本身周径,适应加粗
(二)木栓形成层的产生和活动 最早的木栓形成层起源中柱鞘 木栓形成层活动产生周皮,外方组织因营养断绝而死亡。 新的木栓形成层在周皮以内次生韧皮部中产生。
(三)根的次生结构 周皮 次生韧皮部 次生木质部 维管形成层 维管射线:木射线;韧皮射线。
五、根瘤和菌根 共生:两种生物生活在一起相互利用的关系称为共生。根中常见共生现象有根瘤和菌根。 (一)根瘤 为豆科植物和土壤中的根瘤菌形成的共生体。 根瘤的形状、大小、颜色因植物种类而不同。 根瘤菌的侵入途径 除豆科植物外,自然界还有100多种植物能形成根瘤,但不是根瘤菌而是放线菌, 除豆科植物外根瘤菌只能与榆科的Parasponia属共生结瘤。就是豆科植物也不是都能结瘤的。
(二)菌根 为植物根和土壤中的真菌形成的共生体。 外生菌根 内生菌根 内外生菌根 共生真菌能加强根的吸收能力,把菌丝吸收水分和无机盐等供给绿色植物使用,同时还能产生植物激素和维生素B等刺激根系发育,分泌水解酶类促进根周围有机物质的分解。高等植物把有机养料提供给真菌。
苏铁珊瑚根 为苏铁根和兰细菌共生的固氮复合体 肉质、二叉状分枝,背地性生长 兰细菌分布于特定的皮层间隙中 兰细菌属念珠藻科
两种兰藻
六、根的变态 根在长期发展过程中,为了行使特殊的功能,其形态结构发生了显著的变异,这种变异非病理的或偶发的,而是该物种的正常遗传特性,这种现象称为变态,该器官称为变态器官。 (一)贮藏根 肉质直根:萝卜、胡萝卜、甜菜 块根:甘薯
(二)气生根 支柱根:玉米、榕树 攀援根:常春藤、络石、凌霄 呼吸根:水松、红树 寄生根:也称吸器,如菟丝子