第四章竞赛根.ppt

第四章 被子植物营养器官器官 由多种组织按一定分布规律构成的 共同担负同一生理功能的结构单位 营养器官 担负着植物营养生长的器官 有根 茎 叶三种类型 第一节 根一 根的形态1 根的类型定根 生长在植物体固定部位 有主根和侧根两种 主根来源于胚根 侧根是主根的分枝 不定根 生长部位不固定 生长在老根 胚轴 茎或叶上 tu1 2 根系 植物体地下所有根的总和 根系的类型 直根系 能明显区分主根和侧根 由定根组成的根系 也称深根系 须根系 不能明显区分主根和侧根 由不定根组成的根系 也称浅根系 二 双子叶植物根的结构 一 根尖的结构 根尖 从根的顶端到着生有根毛的一段根 其结构为 根冠 根尖的最顶端 外形象帽子 由薄壁细胞组成 能分泌粘液 减少土壤与根的磨擦 分生区 根冠内方 为原分生组织和初生分生组织 不断进行细胞分裂并开始初分化 伸长区 分生区上方 细胞迅速纵向伸长生长 并分化成为薄壁细胞 成熟区 也称根毛区 伸长区上方 细胞已分化形成各种成熟组织 组成了根的初生结构 其表皮细胞的外壁向外突起生长成毛状称为根毛 是植物体吸收土壤养分的主要部位 tu2 根的伸长生长 根尖分生区的细胞不断进行细胞分裂增加细胞数量和根尖伸长区的细胞迅速伸长生长使根能够不断地伸长的过程 二 根的初生结构根初生结构 由根尖分生区的细胞分裂 生长和分化后产生的组织所构成的结构 1 双子叶植物根的初生结构 横切面 由表皮 皮层和中柱组成 表皮 根表面的一层长方形薄壁细胞 无胞间隙 无气孔 部分表皮细胞外壁向外突起形成根毛 具吸收和保护功能 皮层 表皮和中柱之间的薄壁细胞 所占的比例较大 细胞体积较大 具明显胞间隙 皮层通常分为三层 外皮层 近表皮的1 几层薄壁细胞 后期壁栓化 起保护作用 中皮层 内 外皮层之间的薄壁细胞 具贮藏和横向运输功能 内皮层 皮层最内方的一层薄壁细胞 其细胞的横向壁和径向壁上有一条木栓化的带状增厚 称为凯氏带 中柱 根中央 也称维管柱 由中柱鞘 初生木质部 初生韧皮部和薄壁细胞组成 中柱鞘 内皮层内方的1 2层细胞 具有潜在的分生能力 能产生侧根 不定芽 木栓形成层和部分维管形成层 初生木质部 根的中央 横切面上呈星芒状 具有数个辐射角 木质部束 由导管 管胞 木纤维和木薄壁细胞组成 其发育方式为外始式 外方为原生木质部 内方为后生木质部 运输水和无机盐 初生韧皮部 呈束状 与初生木质部相间排列 由筛管 伴胞 韧皮纤维和韧皮薄壁细胞组成 其发育方式为外始式 外方为原生韧皮部 内方为后生韧皮部 运输有机养分 薄壁细胞 中柱内的薄壁细胞 位于初生木质部与初生韧皮部之间的薄壁细胞 称木 韧间薄壁细胞 形成维管形成层的大部分 有些植物根的中柱中央也有薄壁细胞 称为髓 tu3 三 单子叶植物根的初生结构 单子叶植物根一般没有次生结构 只有初生结构与双子叶植物根的初生结构基本相似 由表皮 皮层和中柱三部分组成 表皮 与双子叶植物根的表皮相同 皮层 与双子叶植物根的皮层相似 也分为外皮层 皮层和内皮层 外皮层 表皮下方的几层细胞 为薄壁细胞 小麦 或厚壁细胞 玉米 或薄壁细胞和厚壁细胞 水稻 后期起保护作用 皮层 外皮层内方多层薄壁细胞 具有贮藏及横向运输功能 内皮层 皮层最内方一层细胞 部分细胞的横向壁 径向壁和内切向壁全面增厚 少数细胞的壁不增厚 称为通道细胞 成为中柱内外物质交换的通道 中柱 中柱鞘 产生侧根和不定芽 不能形成木栓形成层和维管形成层 后期成为厚壁细胞 初生木质部 星芒状 束数多于双子叶植物 主要由导管组成 外始式发育 运输水和无机盐 初生韧皮部 束状 与木质部相间排列 主要由筛管和伴胞组成 外始式发育 运输有机养分 薄壁细胞 木 韧间的薄壁细胞不能形成维管形成层 后期成为厚壁细胞 中央的薄壁细胞称为髓 后期也成为厚壁细胞 但种子根的中柱中央常有一个后生大导管 tu4 四 双子叶植物根的次生结构 次生生长 次生分生组织 侧生分生组织 的细胞经分裂 生长和分化 使根不断增粗的过程 次生结构 由次生生长产生的各种组织所构成的结构 1 维管形成层的产生及活动 维管形成层的产生 木 韧间的薄壁细胞恢复分裂产生的形成层片段与正对原生木质部的中柱鞘细胞恢复分裂所产生的形成层片段相互连接形成维管形成层 封闭环状 tu5 维管形成层的活动 向外形成次生韧皮部和韧皮射线向内形成次生木质部和木射线垂周分裂扩大形成层周径主要进行切向分裂 平周分裂 还进行径向分裂 垂周分裂 维管形成层向外形成次生韧皮部和韧皮射线 向内形成次生木质部和木射线 次生木质部与次生韧皮部相对排列 且次生木质部的比例远大于次生韧皮部 平周分裂 维管形成层 2 木栓形成层的产生及活动 中柱鞘细胞恢复分生能力 形成木栓形成层 木栓形成层的活动 木栓层木栓形成层周皮 次生保护组织 栓内层 根中最早形成的木栓形成层起源于中柱鞘 以后木栓形成层的发生位置逐年内移 可深至次生韧皮部的薄壁细胞 3 双子叶植物根的次生结构 由外向内有 tu6 木栓层 多层细胞 壁栓化 保护作用 周皮木栓形成层 侧生分生组织 分裂产生木栓层和栓内层 栓内层 木栓形成层内方的少量薄壁细胞 初生韧皮部 常仅存韧皮纤维 次生韧皮部 由筛管 伴胞和韧皮纤维 韧皮薄壁细胞组成 纵向运输有机养分 部分薄壁细胞沿径向排列形成韧皮射线 横向运输 维管形成层 侧生分生组织 不断分裂 向内 向外产生新的维管组织和维管射线 次生木质部 所占体积最大 由导管 管胞和木纤维 木薄壁细胞组成 纵向运输无机养分 部分薄壁细胞沿径向排列形成木射线 横向运输 初生木质部 仅剩下导管 管胞和木纤维在根的中部 四 侧根的形成 侧根起源于根的柱鞘细胞 由于中柱鞘位于根内部 这种起源方式为内起源 tu7 侧根发生的具体部位与根中木质部的束数有关 侧根的形成过程 中柱鞘细胞恢复分裂形成侧根原基 原基分化产生根冠及生长点 经生长穿过皮层 表皮进入土壤成为侧根 五 苔藓植物的根 苔藓植物是高等植物中比较原始的类群 是由水生生活方式向陆生生活方式的过渡类群之一 我们通常见到的苔藓植物的营养体是它们的配子体 没有维管系统的分化 没有真正的根 茎 叶的分化 苔藓植物体没有真正的根 但有假根 六 蕨类植物的根 蕨类植物是陆生植物中最早分化出维管系统的植物类群 其营养体为孢子体 有了真正的根 茎 叶等器官分化 蕨类植物根的结构由表皮 皮层和中柱组成 蕨类植物的维管系统主要由木质部和韧皮部组成 木质部中含有管胞 韧皮部中含有筛胞 七 裸子植物的根 裸子植物的根与被子植物中双子叶植物的根相似 直根系 大部分裸子植物的木质部由管胞组成 韧皮部由筛胞组成 一般没有导管 纤维 也没有筛管和伴胞的分化 八 根瘤与菌根 都是高等植物的根与土壤中的菌类所发生的共生现象 一 根瘤 根瘤是土壤中的根瘤菌侵入根部皮层 刺激皮层细胞迅速生长而形成的瘤状结构 常见于豆科植物 根瘤的形成过程 P74 75 根与根瘤菌的关系 P74 75 二 菌根 根与土壤中某些真菌所形成的共生复合体 菌根的主要类型有 外生菌根 真菌的菌丝包在根尖的外面 形成鞘状的菌丝体结构 仅有少数菌丝侵入到表皮和皮层的细胞间隙中 内生菌根 真菌的菌丝侵入到根的表皮和皮层细胞内生长 内外生菌根 tu8 九 根的变态变态 由于营养器官功能的改变而引起其形态结构发生的可遗传性变化 一 根的变态类型 肉质直根 主根膨大而形成 圆柱状 贮藏功能 块根 由不定根或侧根膨大而形成 形状不规则 贮藏功能 tu9 支持根 茎基部节上向下生长的