植物的营养器官汇总.ppt

第四章种子植物的营养器官,器官(organ):成年植物体上，由多种组织构成，有特定生理功能和形态结构，易于区分的部分。营养器官(vegetativeorgan):根、茎、叶担负着植物体的营养生长，为营养器官。生殖器官(reproductionorgan):花、果实、种子为生殖器官。,第一节根(root),一、生理功能吸收功能固定和支持功能输导功能合成、储藏和繁殖功能,二、根和根系的类型根的类型主根（mainroot）：由胚根形成。侧根(lateralroot)：主根、侧根和不定根上的支根。来源于母根中柱鞘或内皮层。不定根(adventitiousroot)：来源不固定，由茎、叶或胚轴上生出。根系(rootsystem)的类型直根系：有明显主根和侧根区别的根系。须根系：主根不发达，无有明显主根和侧根区别的根系。直根系多为深根系。须根系多为浅根系。,Taprootsystem,fibrousrootsystem,三、根的发育顶端分生组织根尖(roottip)结构根冠(rootcap)：分生区(meristematiczone)伸长区(elongationzone)成熟区(maturationzone),顶端分生组织,分生区,伸长区,根冠,成熟区,细胞分裂方向切向分裂（平周分裂）：细胞分裂方向和新壁与器官表面平行。子细胞径向排列。组织或器官增粗。径向分裂（垂周分裂）：细胞分裂方向和器官与新壁表面垂直。子细胞切向排列。组织或器官周径扩展。横向分裂：分裂方向与器官横切面平行。子细胞纵向排列。器官或组织伸长。,四、根的初生结构,由根的初生分生组织分裂衍生而来的细胞，经过生长，形成根的初生结构。表皮：由原表皮发育而来。皮层：由基本分生组织发育而来。维管柱：由原形成层发育而来。（中柱）,外皮层皮层薄壁细胞内皮层,中柱鞘初生木质部初生韧皮部薄壁细胞,表皮,韧皮部,中柱鞘,内皮层,凯氏带,薄壁细胞,表皮由一层表皮细胞组成，表皮细胞壁薄，角质层薄，不具气孔，部分细胞细胞壁外突生长，形成根毛。皮层外皮层为紧靠表皮的一层或几层细胞，细胞较小，排列紧密，无胞间隙。在一定时期，能代替表皮起保护功能。皮层薄壁细胞占皮层的绝大部分，细胞体积大，排列疏松，有明显的胞间隙。内皮层为皮层最内的一层，细胞排列整齐紧密，无胞间隙。最明显的特征是其上具有凯氏带的结构。凯氏带（casparianstrip）：内皮层细胞的细胞壁的横壁和径壁上，常有一条栓质化和木质化的带状增厚。凯氏带可控制水分和溶质的横向运输。,中柱中柱鞘细胞紧接内皮层，由一层薄壁细胞组成。初生木质部位于根的最中央，呈辐射状排列，其发育方式是由外向内成熟的，称外始式。（exarch）在初生木质部外方的是原生木质部，由管径较小的环纹或螺纹导管组成。内部的是后生木质部，由管径较大的网纹或孔纹导管组成。根的初生木质部呈辐射状，外部的原生木质部构成辐射状的棱角，称为木质部脊（束），其数目在同一植物上是较为固定的，根据木质部的数目判定根的原型。如：毛茛，木质部四束，称四原型根。初生韧皮部在初生木质部束之间，也为外始式。初生木质部与初生韧皮部之间有薄壁细胞，具有一定的分裂潜能。,皮层薄壁细胞,内皮层,中柱鞘,外皮层,表皮,初生木质部,薄壁细胞,初生韧皮部,内皮层,中柱鞘,后生韧皮部,原生韧皮部,后生木质部,原生木质部,薄壁细胞,双子叶植物根与单子叶植物根初生结构的差异单子叶植物根内皮层细胞，常具五面增厚，只有外切向壁仍保持薄壁。单子叶植物根少数内皮层细胞，仍保持初生发育阶段的结构，即细胞具凯氏带，但壁不增厚，称为通道细胞（passagecell）。单子叶植物根初生木质部常为多原型。单子叶植物根中央常具髓。,通道细胞,五、侧根的形成侧根的来源侧根起源于母根的中柱鞘，内皮层也可能以不同程度参与侧根的形成。（内起源）与母根关系,二原型根：正对初生木质部。正对初生韧皮部。初生木质部两侧。三、四原型根：正对初生木质部。多原型根：正对初生韧皮部。,六、根的次生生长和次生结构维管形成层的发生初生木质部与初生韧皮部之间的薄壁细胞。初生木质部正对的中柱鞘细胞。维管形成层的活动主要进行切向分裂，向外产生次生韧皮部，向内产生次生木质部。还进行径向分裂和其它方向的分裂，使形成层周径扩大。在次生韧皮部和次生木质部之间产生新的组织，使维管组织内有轴向和径向之分。,薄壁细胞,中柱鞘,初生木质部,维管形成层,次生木质部,薄壁细胞,初生韧皮部,次生韧皮部,皮层,表皮,射线,木栓形成层的发生第一次来源于中柱鞘细胞，以后逐渐内移。木栓形成层的活动向外分裂产生木栓层，向内分裂产生栓内层。共同构成周皮。,植物根部与土壤微生物之间的共生现象根瘤根部与细菌的共生现象。根毛分泌物吸引根瘤菌根瘤菌分泌物刺激根毛卷曲、膨胀根瘤菌侵入根毛，进入皮层细胞根瘤菌分泌物刺激皮层细胞皮层细胞分裂，使局部体积膨大，形成根瘤。功能：固氮作用。（根瘤菌含有固氮酶-钼蛋白和钼铁蛋白）,七、根瘤和菌根,菌根根部与真菌的共生现象。类型：外生菌根：菌丝不进入细胞内。内生菌根：菌丝进入细胞内。混生菌根：又称内外生菌根。功能：真菌提供所吸收的水分、无机盐和转化的有机物质；种子植物提供制造的有机养料。菌根还可以起到促进根细胞的输导和吸收；促进根细胞储藏物质的分解等作用。,一、茎的生理功能输导功能支持功能储藏和繁殖功能,第二节茎,外部形态特征,节：着生叶的部位。节间：节之间的部分。顶芽和侧芽：枝条：着生叶和芽的茎。叶痕：叶脱落留下的痕迹。维管束痕：叶痕内，维管束的痕迹。芽鳞痕：顶芽是鳞芽的枝条萌发时，芽鳞片脱落留下的痕迹。皮孔：茎内外气体交换的通道。,分为长枝和短枝。,二、茎的形态,顶芽,节间,叶痕,花芽,侧芽,皮孔,芽鳞痕,节,芽芽的概念：处于幼态而未伸展的枝、花或花序的原始体。枝芽的结构：,生长锥叶原基幼叶腋芽原基（侧枝原基）,叶原基,幼叶,腋芽原基,生长锥,芽的类型按在植物体上位置分：顶芽、腋芽和不定芽。按芽鳞有无分：裸芽和被芽（鳞芽）。按芽将形成的器官性质分：枝芽、花芽和混合芽。按芽的生理活性分：活动芽和休眠芽。,裸芽,鳞芽,茎的生长习性直立茎缠绕茎攀缘茎匍匐茎,茎的分枝单轴分枝:主干是由顶芽不断向上生长而成。合轴分枝：顶芽生长一定时期后停止生长，由下面侧芽代替顶芽生长，每年交替进行。假二叉分枝：具对生叶的植物，一种特殊的合轴分枝方式。二叉分枝：低等植物的一种分枝方式。顶端分生组织一分为二。禾本科植物的分蘖禾本科植物特殊的，在靠近地表的很短区域内，产生大量不定根和腋芽的分枝方式。,一级分蘖，蘖位2,一级分蘖，蘖位1,二级分蘖,主茎,三、茎的发育顶端分生组织顶端分生组织组成的几种理论组织原学说原套-原体学说细胞学分区学说叶和芽的起源外起源：叶和芽的起源于茎尖分生组织表面第一层或第二、三层细胞，即起源于茎尖表面，这种起源叫外起源。,双子叶茎的初生结构表皮：皮层：维管柱：,维管束髓髓射线,初生木质部初生韧皮部束中形成层,四、茎的初生结构,表皮,初生木质部,皮层,初生韧皮部,束中形成层,髓射线,维管束,表皮茎的表皮由一层表皮细胞组成，是主要起保护作用的初生保护组织。表皮细胞最显著的特征是其外切向壁明显增厚，并且角质化。皮层表皮内方，由多层薄壁组织细胞组成。常不形成内皮层，并且在幼茎内，近表皮的皮层细胞常含叶绿体。维管柱由维管束、髓和髓射线三部分组成。,表皮,皮层,髓射线,维管束,髓,维管束：茎内的维管组织即初生木质部和初生韧皮部常结合成束，称维管束。,初生木质部：由导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维组成。发育方式内始式。初生韧皮部：由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和韧皮纤维组成。发育方式外始式。,茎内维管束有下列几种类型：外韧维管束、内韧维管束、双韧维管束、周木维管束、周韧维管束。并可根据初生木质部和初生韧皮部之间有无形成层分为有限维管束和无限维管束。,周韧维管束,无限维管束,双韧维管束,内韧维管束,外韧维管束,周木维管束,维管束的类型：代表木质部，代表韧皮部,2,3,1,1、初生木质部2、初生韧皮部3、束内形成层,髓：茎中央由薄壁细胞组成的中心部分。髓射线：位于皮层和髓之间，具横向运输作用的薄壁细胞。也称初生射线。,单子叶植物茎的初生结构可分为实心茎和空心茎（中央具髓腔）两种。现以玉米茎为例，说明其结构。表皮：由两种表皮细胞组成长细胞和短细胞。短细胞又可分为栓细胞和硅细胞。基本组织：由于玉米茎内维管束散生，因此无皮层和维管柱的明显分界。维管束：外有维管束鞘；有限维管束；初生木质部很有特点。,表皮,基本组织,维管束,原生韧皮部,胞间道,后生木质部,后生韧皮部,原生木质部,维管束鞘,五、茎的次生生长和次生结构双子叶植物茎的次生结构维管形成层的来源束中形成层和束间形成层两部分。维管形成层的组成和活动形成层的细胞可分为纺锤状原始细胞和射线原始细胞两种。,初生韧皮部,维管形成层,初生木质部,束间形成层,束中形成层,皮层,表皮,初生韧皮部,初生木质部,束间形成层,束中形成层,皮层,表皮,维管束,纺锤状原始细胞射线原始细胞,维管形成层,横裂、纵裂、缩短,切向分裂,径向分裂、侧向分裂等,径向分裂,次生木质部次生韧皮部,扩大维管形成层环的周径,韧皮射线木射线,木质部,髓,维管形成层,韧皮部,维管形成层的季节性活动早材和晚材：早材：温带的春季或热带的湿季；形成层活动旺盛，形成的次生木质部细胞，径大而壁薄，质地疏松，颜色浅，称早材或春材。晚材：温带的夏末、秋初或热带的旱季；形成层活动减弱，形成的次生木质部细胞，径小而壁厚，质地紧密，颜色深，称晚材或秋材。年轮线和年轮：年轮线：当年早材与上年晚材之间的界限。年轮：两个年轮线之间的次生木质部，即一年中形成的早材和晚材。心材和边材：心材：次生木质部的内层，较早形成的木材。边材：靠近维管形成层的次生木质部，是新形成的木材。,韧皮部,木射线,髓,形成层,晚材,早材,韧皮纤维,木栓形成层的来源和活动木栓形成层第一次的形成，因不同植物有所差异，可起源于表皮、皮层的各部分。其活动时间一般较短，以后，发生位置逐渐内移。木栓形成层的活动将形成次生保护组织周皮。树皮和皮孔树皮可指维管形成层以外的所有结构。可包括外树皮和内树皮两部分。外树皮指新的木栓层以外的所有组织。因为得不到水分和营养，逐渐干燥、脱落，因此，又称硬树皮或落皮层。内树皮指新的木栓形成层以内的部分，是一些生活的组织构成，又称软树皮。皮孔是树皮上的气体交换通道，可分为具封闭层的和不具封闭层的两种。,木栓层,木栓形成层,栓内层,裸子植物和单子叶植物茎的次生结构木质茎和草质茎,第三节叶（leaf）,一、叶的生理功能光合作用蒸腾作用（transpiration）根系吸水的动力；矿质元素随蒸腾液流上升；降低叶片的表面温度。吸收、繁殖作用,叶的组成叶片：叶的主要部分。叶柄：承受叶片，将叶片展布在各空间位置上，并与茎相连。托叶：叶的附属物，结构似叶片。完全叶：三者都有的叶。不完全叶：三者缺少一或二部分的叶。,二、叶的形态,（叶尖）,（叶片）,（叶缘）,（主脉）,（侧脉）,（叶柄）,（托叶）,（茎）,叶片的形态叶形叶尖叶基叶缘禾本科植物的叶叶片、叶鞘、叶颈、叶舌、叶耳。,（叶片）,（叶舌）,（叶鞘）,（叶耳）,脉序（venation）叶脉在叶片内有规律的脉纹分布。网状脉：羽状网脉掌状网脉平行脉：直出脉弧形脉射出脉侧出脉叉状脉：,羽状网脉掌状网脉,射出脉,叉状脉,弧形脉,侧出脉,单叶和复叶单叶指叶柄上只有一个叶片；叶柄上着生多个叶片，称复叶。复叶可分为：羽状复叶掌状复叶三出复叶单身复叶,叶轴,总叶柄,小叶,小叶柄,托叶,茎,叶轴和小枝的区别:叶轴顶端没有顶芽。小叶的叶腋处无腋芽。叶轴脱落。叶轴上的小叶在同一平面上。,一回羽状复叶,二回羽状复叶,叶序和叶镶嵌叶序：叶在茎上的排列方式。可分为：互生、对生和轮生。叶镶嵌：同一枝上的叶，以镶嵌状态的排列方式而互不重叠的现象。异形叶性同一植株不同叶形的现象。,蓝桉的异形叶,三、叶的发育叶原基的形成顶端生长，迅速伸长边缘生长，形成雏形居间生长。叶肉的分化，形成了栅栏组织和海绵组织的区别。叶脉的分化是向顶的。,四、叶的结构被子植物叶的一般结构：异面叶：由于叶片两面受光的情况不同，叶片有明显上下面之分，两面的结构也不同。等面叶：叶片两面受光情况差异不大，无明显背腹之分。,角质层,上表皮,栅栏组织,海绵组织,胞间隙,气孔,下表皮,维管束鞘,机械组织,韧皮部,木质部,叶绿体,表皮：由一层表皮细胞组成，有上下表皮之分，表皮细胞角质化。表皮上有气孔，气孔可分为以下类型：无规则型：无副卫细胞。不等型：有三个大小不等的副卫细胞。平列型：每个保卫细胞侧面有一至多个副卫细胞，它们的长轴与气孔长轴平行。横列型：有两个副卫细胞，副卫细胞的共同壁与气孔的长轴呈直角。,无规则型不等型,叶肉；叶内的绿色组织。异面叶中有栅栏组织和海绵组织的分化。栅栏组织细胞长柱形，细胞长轴与叶表面垂直，含叶绿体较多。海绵组织细胞不规则，排列疏松，胞间隙较大，含叶绿体较少。叶脉：叶内的维管束。维管束的木质部在上方，韧皮部在下方。外有维管束鞘。较大的叶脉两侧有机械组织。,栅栏组织,海绵组织,木质部,韧皮部,机械组织,单子叶植物叶的特点表皮：由长、短两种细胞组成，长细胞细胞壁不仅角质化，并且硅质化；短细胞又分为硅细胞和栓细胞。禾本科植物气孔的保卫细胞哑铃形。上表皮有特殊的薄壁细胞，称泡状细胞。叶肉；无栅栏组织和海绵组织的分化。叶脉：维管束鞘很有特点。C3植物：两层，外层薄壁，内层厚壁。C4植物：一层，薄壁。与外围叶肉细胞形成花环状结构。,维管束鞘,泡状细胞,松针的结构表皮细胞细胞壁较厚，角质层发达，内方有几层厚壁细胞，称下皮。叶肉细胞的细胞壁，向内凹陷，叶绿体沿皱折分布，叶肉内方有明显内皮层。叶内有树脂道。维管束一或二。,表皮,下皮,叶肉,树脂道,维管束,内皮层,五、叶的生态类型旱生植物和水生植物的叶：旱生植物的叶水生植物的叶阳地植物和阴地植物的叶阳地植物的叶阳地植物的叶,六、落叶和离层落叶树：全树的叶同时脱落。常绿树：落叶有先后，新叶发生后，老叶才脱落。离层是指叶将脱落时，在叶柄基部，有一部分薄壁细胞开始分裂，产生一群小形细胞，这群细胞的细胞壁胶化，细胞呈游离状态，因此支持力量较薄弱，这一区域称离层。叶脱落后，在离层下会形成由栓质、伤胶等保护物质形成的保护层。,离层,第四节营养器官间的相互联系,一、营养器官间维管组织的联系叶迹：茎内维管束向外弯曲，穿过皮层，到达叶柄基部的一段。叶隙：叶迹上方的空隙，由薄壁细胞填充，称为叶隙。枝迹：枝隙：,叶迹,叶隙,第五节营养器官的变态,变态：植物为适应环境的变化，某些器官形态和结构发生改变，从而改变其原有的功能。一、根的变态（一）贮藏根1、肉质直根：由主根发育而来。萝卜：次生木质部发达。胡萝卜：次生韧皮部发达。甜菜：三生结构。除初生、次生结构外，甜菜的中柱鞘细胞还可产生新的形成层，称额外形成层，它分裂产生大量的薄壁细胞和新的维管组织（三生维管束）。