根-大学植物学讲义.ppt

第三章种子植物营养器官 种子萌发 茎叶系统 根系 出土 留土 幼苗 胚 胚芽 胚轴 子叶 胚根 种皮 胚乳 幼苗 成株 植株及其六大器官 油菜 植株 根 茎 叶 花 果实 种子 器官 由多种不同组织构成的具有特定形态结构和生理功能的结构单位 生殖器官 与植物的生殖生长和繁殖后代有关的器官 花 果实和种子 营养器官 与植物的营养生长有关的器官 根 茎 叶 生殖器器官 营养器官 第一节根 第一节根的生理功能和经济用途第二节根与根系的类型第三节根的发育与结构第四节侧根的发生第五节根瘤与菌根 根是植物适应陆地生活的基础 一 根的生理功能和经济用途 一 根的主要生理功能 吸收土壤中的养分 吸收功能 支持和固着植株 兼有合成 繁殖 贮藏等生理功能 根系与其他生物的关系 分泌物质 生物他感作用二 根的经济用途 食用 药用 观赏 香附子 二 根与根系的类型 根的种类1 按来源分 主根和侧根2 按位置分 定根和不定根根系类型1 按组成分分 直根系和须根系2 按功能分 吸收根 支持根 呼吸根 攀缘根 寄生根 储藏根 一 根的种类 1 按根的来源分 主根 胚根直接生长而成的根 垂直向地下生长 侧根 主根等产生的各级分支 按根发生的位置分 定根 主根和侧根称之为定根 主根来自于胚根 侧根来自中柱鞘一定部位的细胞恢复分裂发育而来 不定根 由茎 叶 老根或胚轴上发生的根 不定根可产生各级侧根 二 根系类型 根系 植株地下部分所有根的总体 直根系 由发达的主根及各级侧根组成 主根较各级侧根粗壮而长 多数双子叶植物的根系特征 须根系 主根不明显 主要由不定根组成的根系 一般单子叶植物根系的特征 须根系 直根系 秸梗 小麦 蓖麻 三根的发育与结构 一 根尖及其分区 二 双子叶植物根的结构 三 禾本科植物根的解剖结构特点 一 根尖及其分区 根尖分区 根尖从顶端起 依次可分为 根冠区分生区伸长区根毛区 成熟区 1 根冠 根冠 根尖最先端 活的薄壁细胞 冠状覆盖 保护根尖 外层细胞的外壁粘液化 能润滑土表 保护生长点不受损害 原生质体内含淀粉 可控制根向地性生长 根冠区 2 分生区 分生区 根冠包围的顶端分生组织 产生新细胞 又称生长点 1 原分生组织 位于分生区先端 2 初生分生组织 分化为原表皮 原形成层 基本分生组织三部分组成 不活动中心 细胞分层现象 3 伸长区 伸长区 多数细胞迅速伸长 根尖向下伸长的推动力 在其上方的内部分化出筛管和导管 细胞已分化成熟 根毛区表皮上有根毛 对吸收水分和无机盐有着重要作用 成熟区 4 成熟区 根毛区 成熟区多种组织分化出现 促进根的吸收和运输 二 双子叶植物根的结构 一 双子叶植物根的初生结构 二 双子叶植物根的次生结构 初生生长 根 由根尖的顶端分生组织细胞经分裂 生长 分化成熟的过程 称为根的初生生长 初生结构 根 根的初生生长过程所形成的结构称为根的初生结构 横切根毛区 根的初生结构由外至内可划分为 表皮 皮层 中柱三大部分 一 双子叶植物根的初生结构 1 表皮2 皮层3 中柱 二 双子叶植物根的初生结构 组成 1 表皮 最外一层细胞 排列紧密 细胞壁薄 许多表皮细胞的外壁向外突起形成根毛 根毛主要起吸收作用 兼有固定作用 2 皮层 1 外皮层 2 中皮层 3 内皮层 1 外皮层 一至几层细胞 形状相对小些 排列紧密整齐 初期可通过水和溶质 后期壁栓化 起保护作用 2 中皮层 多层细胞 细胞较大 排列疏松 胞间隙明显 胞内含淀粉粒等贮藏物质 具横向运输和贮藏作用 水生植物的根还具有通气作用 3 内皮层 皮层最内一层细胞 整齐排列成环 细胞的径壁和横壁上有一条木栓化的加厚带 凯氏带 内皮层 凯氏带模式图 凯氏带处物质运输途径 凯氏带电镜图 3 中柱 维管柱 起源于原形成层 位于皮层以内 可分为 1 中柱鞘 2 初生木质部 3 初生韧皮部 4 薄壁细胞与髓等部分 中柱外围与内皮层相毗邻 常由一至几层连续的薄壁细胞构成 中柱鞘可发育成维管形成层一部分 木栓形成层 侧根 不定芽 乳汁管等 1 中柱鞘 Pericycle 2 sievetubes 3 endodermis 4 metaxylemvessels Mx 5 protoxylem Px 2 初生木质部 位于根的中央 由导管 管胞等组成 呈辐射状 起输导水分和矿质营养作用 外始式 由外向内依次成熟 3 初生韧皮部 与原生木质部相间排列 筛管 伴胞等组成 输导同化产物 外始式 木质部脊 根据脊的数目分为几元型木质部 本图四元型 4 薄壁组织与髓 构成维管形成层的一部分 初生韧皮部与初生木质部之间常有几层薄壁细胞 少数植物根的中央早期有薄壁细胞 髓 双子叶植物根的初生结构总结 表皮根 外皮层初皮层 皮层薄壁组织生 内皮层结 中柱鞘构 初生木质部 外始式 中柱 初生韧皮部 外始式 薄壁组织 位于初木初韧间 髓 少有 柳树根的初生结构 侧根的发生 一 发生部位 1 侧根的发生特点 侧根起源于根毛区中柱鞘的一定部位 这种起源方式叫内起源 二原型根 三原 四原型根 多原型根 二原型 初生韧皮部与初生木质部之间 三原型 四原型 木质部脊的位置 多原型 初生韧皮部正对处 2 侧根的发生位置 二 侧根的发生与生长 1 发生部位 中柱鞘细胞脱分裂 形成侧根原基 细胞不断分裂 生长 分化 穿过皮层突破表皮 形成侧根 2 侧根原基发生与生长 二 双子叶植物根的次生生长与次生结构 1 根的次生生长与次生结构2 维管束形成层的发生和活动 1 位置 2 组成 3 活动规律 4 结构特征3 木栓形成层的发生和活动 1 位置 2 活动规律 3 结构特征 1 根的次生生长与次生结构 次生生长 次生 侧生 分生组织活动 不断地产生次生维管组织和周皮 使根 茎增粗的生长过程 次生结构 主要由次生成熟组织所组成的结构 一般裸子植物和木本的双子叶植物有次生生长和次生结构 次生 侧生 分生组织有两类 维管形成层和木栓形成层 补 植物结构解剖的三切面 1 横切 2 纵切 径向切 垂周分裂 切向切 平周分裂 3 斜切 2 维管形成层的产生和活动 1 发生部位 2 组成 3 活动 3 维管形成层的发生与活动规律 4 结构特征 棉根维管形成层活动与结构 维管形成层的活动 维管形成层 切向分裂 径向分裂 切向分裂 次生韧皮部 韧皮射线 筛管 伴胞 韧皮薄壁细胞 维管形成层 扩大周径 次生木质部 木射线 导管 管胞木纤维 木薄壁细胞 韧皮射线和木射线合称维管射线 有横向输导和贮藏营养物质的功能 外 内 次生结构 3 木栓形成层的产生和活动 木栓形成层活动与结构组成 木栓层 新的保护组织 细胞排列紧密 细胞壁栓化 由几周皮层细胞组成 木栓形成层 一层细胞 有分裂能力 栓内层 生活的薄壁细胞 棉根结构 双子叶植物根的发育过程表解 分生区伸长区成熟区 初生结构 次生结构原表皮表皮脱落顶顶初外皮层木栓层基本分皮层皮层薄壁组织木栓形成层木栓形成层生组织内皮层栓内层端生中柱鞘细分分初生韧皮部次生韧皮部胞生生薄壁组织维管形成层维管形成层补组组原形成层中柱 活动多年 充 织织 维管柱 根初生木质部保留次生木质部冠髓 少有 初生木质部 1表皮外皮层 厚壁细胞2皮层中皮层薄壁细胞内皮层 马蹄形增厚细胞 通道细胞中柱鞘3中柱初生韧皮部初生木质部 多原型 三 单子叶植物根初生结构 单子叶植物是须根系 由不定根组成 只有初生生长 不增粗 水稻幼根与老根表皮与皮层 水稻根中柱 幼根 老根 小麦老根 小麦幼根 玉米 小麦根表皮与皮层 小麦老根 中柱结构 内皮层 内皮层 3 中柱 中柱鞘 侧根发生处 老根中细胞壁增厚 初生木质部 多原型 每束导管数较少 初生韧皮部 含筛管 伴胞 束数多 髓 幼根中央为薄壁细胞 老根为厚壁细胞 鸢尾根 中柱 内皮层 根瘤和菌根 一 根瘤根瘤是根瘤细菌与根形成的一种共生结构 为地下部分的瘤状突起 常见于豆科植物等 功能