植物营养器官的形态结构与生理功能――茎_图文

1、茎的主要生理功能输导作用支持作用贮藏功能营养繁殖同化作用茎的外形茎多为圆柱形,也有三棱形或四棱形 芽的类型及构造芽是幼态未伸展的枝、花或花序包括茎尖和节上(叶腋内的分生组织及附属物 茎的生长习性1. 直立茎,茎直立向上生长,如稻、麦、桃、梨等大多数植物的茎。2. 缠绕茎 , 茎本身不能直立向上生长,必须螺旋缠绕于其它物体上才能向上生长,如长豇 豆、菜豆、牵牛等的茎。3. 攀援茎 , 茎也不能直立向上生长,而靠特化的结构攀援在其它物体上,才能上升,如豌 豆的茎(叶卷须 ;葡萄的茎(茎卷须等。4. 匍匐茎 , 茎平卧地面上,四向生长,并从节上产生不定根,如甘薯、天胡荽、连钱草等 植物的茎。5.平卧

2、茎,茎平卧地面上,节上不产生根,如地锦等。3. 茎的分枝方式分枝 , 是茎生长的形式,是芽活动、 分裂和生长的结果单轴分枝 :主茎顶芽的生长活动始终占优势,形成直立而明显的主干,各级分枝依次较小 合轴分枝 :主茎顶芽生长活动形成一段主轴后即停止生长或形成花芽,由下侧的一个腋芽代 替主芽继续生长,又形成一段主轴,之后又停止生长或形成花芽,再由其下侧的腋芽接替 生长,如此继续下去,因此,植物的主轴是由主茎和相继接替的各级侧枝共同组成假二叉分枝 :主茎顶芽活动到一定的时间就停止生长或死亡,由顶芽下面的一对腋芽同时生 长形成两个分枝 禾本科植物的分蘖小麦茎的节间极短 , 几个节密集在基部 , 称分蘖节

3、分蘖节上产生腋芽和不定根 , 腋芽迅速生长形成分枝 , 这种方式的分枝称为分蘖主茎上的分蘖称一级分蘖 , 一级分蘖上产生的分蘖称二级分蘖 , 分蘖发生在第几节上 , 称为第几蘖位 .能抽穗结实的分蘖称为有效分蘖不能抽穗结实的分蘖称为无效分蘖茎尖及其发育茎的发育 原套原体学说茎顶端原分生组织可分为原套和原体两部分原套位于表面,由一 (单子叶 或几层 (双子叶 , 多数两层 排列整齐的细胞组成 原套只进行垂周分裂 , 扩大表面积 , 不增加细胞层数 原体位于内方 , 是一团排列不规则的细胞 , 能进行垂周分裂和平周分裂 , 使茎端体积增大原套原表皮表皮原体基本分生组织皮层 (有些植物皮层由原套分化

4、而来 原形成层维管柱1叶的起源叶由叶原基逐步发育而成 裸子植物和双子叶植物 , 叶原基发生在分生组织表面的第二或第三层细胞 (单子叶植物由表层发生 这些细胞平周分裂在茎侧面形成突起叶原基2芽的起源顶芽起源于顶端分生组织, 腋芽起源于腋芽原基叶腋的一些细胞平周分裂在侧面形成突起腋芽原基因叶和芽起源于分生组织表面第一、二或三层细胞,这种起源方式称为外起源1、初生结构:茎顶端分生组织中的初生分生组织所衍生的细胞,经过分裂,生长,分化而 形成的组织,称为初生组织,由这种组织组成的茎称为茎的初生结构 表皮 初生茎最外一层细胞构成, 具保护作用气孔 两个肾形的保卫细胞 表皮毛 形状和结构多样(单细胞或多细

5、胞 ,功能为保护、降低蒸腾等 皮层:占茎的比例小,茎中一般没有内皮层,有些植物茎皮 层最内层富含淀粉,称淀粉鞘皮层厚角组织 维管柱:内皮层以内的部分,包括多个维管束、髓和髓射线 维管束维管束类型 茎的次生生长和次生结构 被子植物的茎发育到一定的阶段,茎中的侧生分生组织开始分裂、生长和分化 茎的加粗过程称为次生生长 由次生生长而产生的次生组织成为茎的次生结构1、茎的次生结构 (1维管形成层的来源及活动 (2次生木质部 (3次生韧皮部 (4木栓形成层的产生和活动(1维管形成层的来源和活动维管形成层的来源:初生分生组织中的原形成层, 在分化形成维管束时, 并没有全部分化, 在维管束的初生木质部和初生

6、韧皮部之间,留下了一层具有潜在分裂能力的组织,即维管 形成层(以后简称形成层 ,在初生结构中,它位于维管束的中间部分,即韧皮部和木质部 之间,因此,也称为束中形成层在维管束之间的髓射线组织中,相当于形成层部位的一些薄壁组织细胞恢复分生能力,形 成束间形成层。束间形成层产生以后,就和束中形成层衔接起来,在横切面上看来,形成 层就成为完整的一环。从来源的性质上讲,束中形成层和束间形成层尽管完全不同,前者由原形成层转变而成, 后者由部分束间薄壁组织细胞恢复分生能力而成,但以后二者不论在分裂活动和分裂产生 的细胞性质以及数量上,都是非常协调一致的,共同组成了次生分生组织维管形成层组成 维管形成层 维管

7、形成层活动 (2次生木质部:形成层活动形成的次生木质部细胞,就数量而言,远比次生韧皮部细胞 要多。生长二三年的木本植物的茎,绝大部分是次生木质部。树木生长的年数越多,次生木质部 所占的比例越大。十年以上的木质茎中,几乎都是次生木质部,而初生木质部和髓已被挤压得不易识别。次 生木质部是木材的来源,因此,次生木质部有时也称为木材次生木质部 :导管、管胞、木薄壁组织、木纤维次生木质部中的导管类型以孔纹导管最为普遍,梯纹和网纹导管为数不多在不同种类植物中,导管的大小、数目和分布情况,有很大的差异木薄壁组织贯穿在次生木质部中成束或成层,数量不少,在各种植物的茎中,围绕或沿着 导管分子有多种分布方式,是木

8、材鉴别的依据之一木纤维在双子叶植物的次生木质部,特别是晚材中,比初生木质部中的数量多,成为茎内 产生机械支持力的结构,是木质茎内除导管以外的主要组成分子(3维管形成层的季节性活动和年轮a. 早材和晚材b. 年轮c. 心材和边材d. 三种切面早材:在生长季节早期形成的,如温带的春季或热带的温季,温度高、水分足,形成层活 动旺盛,所形成的次生木质部中的细胞,径大而壁薄晚材:在生长季节后期形成的, 如温带的夏末、 秋初或热带的旱季, 形成层活动逐渐减弱, 形成的细胞径小而壁厚,往往管胞数量较多年轮:是指维管形成层在一个生长季节中所产生的次生木质部,称为生长轮,一年只有一 个生长轮即为年轮。同一年的早

9、材和晚材就构成一个年轮年轮是如何形成的?因为形成层活动受温度、水分、日照等影响,温带和寒带一年中气候 条件不同,形成层活动有盛有衰,形成的细胞有大有小,壁有厚有薄,因此不同季节所形 成的次生木质部在形态上显示着差异,出现年轮,它就是在横切面上所看到的二种不同颜 色、不同宽度的同心环心材和边材:形成层每年都不断地产生次生木质部,因而次生木质部也不断地逐年地大量 积累,多年生老茎的次生木质部内外层的性质发生变化,就有心材和边材之分 三切面：理解茎的次生木质 部的结构，从横切面、切向切 面、径向切面进行比较观察 横切面：细胞直径大小及横 切面形状 径向切面：射线的长度和宽 度 切向切面：垂直于茎的半

10、径 所作的纵切面 （4）次生韧皮部：包括筛管、伴胞、韧皮薄壁组织和韧皮纤维，有时还具有石细胞。但各 组成成分的数量、形状和分布，在各种植物中是不相同的 （5）木栓形成层的产生和活动：形成层的活动过程中，次生维管组织不断增加，特别是次 生木质部的增加，使茎的直径不断加粗。 一般表皮是不能分裂的，也不能相应地无限增长，在茎的次生生长过程中将失去其保护作 用。 在次生生长的初期，茎内近外方某一部位的细胞，恢复分生能力，形成另一个分生组织， 即木栓形成层 木栓形成层也是次生分生组织，由它所形成的结构也属次生结构。 木栓形成层分裂、分化所形成的木栓，代替了表皮的保护作用。 木栓形成层的结构较维管形成层简单，它只含一种类型的原始细胞，这些原始细胞在横切 面上成狭窄的长方形，在切向切面上成较规则的多边形。木栓形成层也和形成层一样，是 一种侧生分生组织，它以平周分裂为主，向内外形成木栓和栓内层，组成周皮 木栓形成层的来源和活动 紧邻表皮的皮层细胞转变而成木栓形成层。 木栓层 周皮