根-大学植物学讲义

1、 种子植物营养器官种子植物营养器官种子萌发种子萌发：茎叶茎叶系统系统根系根系出土出土留土留土幼苗幼苗胚胚胚芽胚芽胚轴胚轴子叶子叶胚根胚根种皮种皮胚乳胚乳幼苗幼苗成成株株植株及其六大器官（油菜）：植株及其六大器官（油菜）：植植株株根根茎茎叶叶花花果果实实种种子子l器官器官:由多种不同组多种不同组织织构成的具有特定形特定形态结构态结构和生理功能生理功能的结构单位。生殖器官生殖器官：与植物的生殖生长和繁殖后代有关的器官。花花、果实果实和种子种子。营养器官营养器官：与植物的营养生长有关的器官。根根、茎茎、叶叶。营养器官营养器官第一节 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

2、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根是植物适应陆地生活的基础一、根的主要生理功能 * 吸收土壤中的养分（吸收功能）吸收土壤中的养分（吸收功能） * 支持和固着植株支持和固着植株 * 兼有合成、繁殖、贮藏等生理功能兼有合成、繁殖、贮藏等生理功能 * 根系与其他生物的关系根系与其他生物的关系分泌物质分泌物质-生物他感作用生物他感作用二、根的经济用途 *食用食用 *药用药用 *观赏观赏香附子香附子根的种类根的种类 1、按来源分：主根和侧根、按来源分：主根和侧根 2、按位置分：定根、按位置分：定根和不定根不定根根系类型根系类型 1、按组成分分：直根系和须根系、按组成分分：直根

3、系和须根系 2、按功能分：吸收根、支持根、按功能分：吸收根、支持根、呼吸根呼吸根、 攀缘根攀缘根、寄生根寄生根、储藏根储藏根1、按根的来源分：、按根的来源分：主根主根：胚根直接生长而成的根。垂直向地下生长。侧根侧根：主根等产生的各级分支。l定根定根：主根和侧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。l不定根不定根：由茎、叶、老根或胚轴上发生的根。不定根可产生各级侧根。根系根系：植株地下部分所有植株地下部分所有根的总体。根的总体。直根系直根系：由发达的主根及由发达的主根及各级侧根组成，主根较各各级侧根组成，主根较各级侧根粗壮而长。多数双级侧根粗壮而长。

4、多数双子叶植物的根系特征。子叶植物的根系特征。须根系须根系：主根不明显，主主根不明显，主要由不定根组成的根系。要由不定根组成的根系。一般单子叶植物根系的特一般单子叶植物根系的特征。征。 须须根根系系直直根根系系秸秸梗梗小小 麦麦蓖蓖麻麻（一）根尖及其分区（一）根尖及其分区（二）双子叶植物根的结构（二）双子叶植物根的结构（三）禾本科植物根的解剖结构特点（三）禾本科植物根的解剖结构特点（一）根尖及其分区（一）根尖及其分区根尖根尖1、根尖、根尖：根的顶端至根毛生长处及其以下的一段。根尖分区根尖分区： 根尖从顶端起，根尖从顶端起， 依次可分为：依次可分为： 根冠区根冠区 分生区分生区 伸长区伸长区 根

5、毛区根毛区 （成熟区）（成熟区）l根冠根冠：根尖最先端，活的薄壁细根尖最先端，活的薄壁细胞胞,冠状覆盖，保护根尖。冠状覆盖，保护根尖。l外层细胞的外壁粘液化，能润滑外层细胞的外壁粘液化，能润滑土表，保护生长点不受损害。土表，保护生长点不受损害。l原生质体内含淀粉，可控制根向原生质体内含淀粉，可控制根向地性生长。地性生长。 根向地性生长根向地性生长的生物学基础的生物学基础l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）原分生组原分生组织织 ： 位 于 分生区先端。（2）初生分生初生分生组织组织：分化为原表皮、原表皮、原形成层、原形成层、基本分生组基本分生

6、组织织三部分组成。 不活动中心不活动中心细胞细胞分层分层现象现象l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上有根毛，对吸收水分和无机盐有着重要作用。有着重要作用。成熟区成熟区4成熟区（根毛区）成熟区（根毛区）成熟区多种组织分成熟区多种组织分化出现、促进根的化出现、促进根的吸收和运输吸收和运输（一）双子叶植物根的初生结构（一）双子叶植物根的初生结构（二）双子叶植物根的次生结构（二）双子叶植物根的次生结构l初生生长（根）初生生长（根） ：由根尖的顶端分生组织细胞经分裂、生

7、长、分化成熟的过程，称为根的初生生长。l初生结构（根）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。l横切根毛区，根的初生结构由外至内可划分为：表皮、皮层、中柱表皮、皮层、中柱三大部分。 （一）、双子叶植物根的初生结构（一）、双子叶植物根的初生结构 1、表皮、表皮2、皮层、皮层3、中柱、中柱 （二）、双子叶植物根的初生结构二）、双子叶植物根的初生结构-组成组成 l最外一层细胞，排列紧密，细胞壁薄，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。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。根毛主要起吸收作用，兼有固定作用。 （1）

8、外皮层）外皮层（2）中皮层）中皮层（3）内皮层）内皮层（1）外皮层：一至几层细胞，形状相对小些，排）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，后期壁栓列紧密整齐，初期可通过水和溶质，后期壁栓化，起保护作用。化，起保护作用。（2）中皮层：多层细胞，细胞较大，排列疏松，）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。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具横向运输和贮藏作用，水生植物的根还具有通气作用。气作用。 （3）内皮层：皮层最内一层细胞，整齐排列成环；）内皮层：皮层最内一层细胞，整齐排列成环；细

9、胞的径壁和横壁上有一条木栓化的加厚带细胞的径壁和横壁上有一条木栓化的加厚带-凯凯氏带氏带。内皮层内皮层凯氏带模式图凯氏带模式图凯氏带处物质运输途径凯氏带处物质运输途径凯氏带电镜图凯氏带电镜图起源于原形成层，起源于原形成层，位于皮层以内，位于皮层以内，可分为：可分为：（1）中柱鞘、）中柱鞘、（2）初生木质部、）初生木质部、（3）初生韧皮部、）初生韧皮部、（4）薄壁细胞与髓）薄壁细胞与髓等部分。等部分。薄壁细胞薄壁细胞 中柱外围与内皮层中柱外围与内皮层相毗邻，常由一至相毗邻，常由一至几层连续的薄壁细几层连续的薄壁细胞构成。胞构成。l中柱鞘可发育成维中柱鞘可发育成维管形成层一部分、管形成层一部分、木

10、栓形成层、侧根、木栓形成层、侧根、不定芽、乳汁管等。不定芽、乳汁管等。（1）中柱鞘）中柱鞘Pericycle； (2) sieve tubes； (3) endodermis；(4) metaxylem vessels (Mx)； (5) protoxylem (Px) （2）初生）初生木质部木质部：位于根的中央，由导管、管胞等组成，呈辐射状呈辐射状，起输导水分和矿质营养作用。外始式外始式(由由外向内依次外向内依次成熟成熟)。原生木质部原生木质部后生木质部后生木质部内内外外（3）初生韧皮部：）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。外始式外始式。初生韧皮部初生韧皮

11、部初生木质部初生木质部木质部脊，根据脊的数目分为几元型木质部，本图四元型构成维管形成层构成维管形成层的一部分。的一部分。 初生韧皮部与初生韧皮部与初生木质部之初生木质部之间常有几层薄间常有几层薄壁细胞。壁细胞。少数植物根的中少数植物根的中央早期有薄壁细央早期有薄壁细胞胞髓髓薄壁细薄壁细胞区胞区 表皮表皮 根根 外皮层外皮层 初初 皮层皮层皮层薄壁组织皮层薄壁组织 生生 内皮层内皮层 结结 中柱鞘中柱鞘 构构 初生木质部（外始式）初生木质部（外始式） 中柱中柱 初生韧皮部（外始式）初生韧皮部（外始式） 薄壁组织（位于初木初韧间）薄壁组织（位于初木初韧间） 髓（少有）髓（少有） 一、发生部位：一、

12、发生部位： 1 1、侧根的发生特点、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内起源。二原型根二原型根三原、四原型根三原、四原型根多原型根多原型根二原型二原型：初生韧皮部与初生木质部之间。三原型、四原型三原型、四原型：木质部脊的位置。多原型多原型：初生韧皮部正对处。2、侧根的发生位置：、侧根的发生位置： 1 1、发生部位：、发生部位：中柱鞘细胞脱分裂，形成侧根原基，中柱鞘细胞脱分裂，形成侧根原基，细胞不断分裂、生长、分化，穿细胞不断分裂、生长、分化，穿过皮层突破表皮，形成侧根。过皮层突破表皮，形成侧根。2、侧根原基发生与生长、侧根原基发生与生长1、根的次生生长与次

13、生结构、根的次生生长与次生结构2、维管束形成层的发生和活动、维管束形成层的发生和活动（1）位置）位置（2）组成）组成（3）活动规律）活动规律（4）结构特征）结构特征3、木栓形成层的发生和活动、木栓形成层的发生和活动（1）位置）位置（2）活动规律）活动规律（3）结构特征）结构特征次生生长：次生（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次生维管组织和周皮周皮，使根、茎增粗的生长过程。次生结构：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：维管形成次生（侧生）分生组织有两类：维管形成层和木栓形成层层和木栓形

14、成层。补：补：植物结构解剖的三切面植物结构解剖的三切面：1、横切、横切：2、纵切、纵切：径径向切（垂周分向切（垂周分裂）、切向切裂）、切向切（平周分裂）（平周分裂）3、斜切、斜切：初生木质部与初生韧皮部之间的薄壁细胞初生木质部与初生韧皮部之间的薄壁细胞初生木质部脊正对的中柱鞘细胞初生木质部脊正对的中柱鞘细胞维管形成层片段维管形成层片段维管形成层片段维管形成层片段维管形成层环（波浪状维管形成层环（波浪状圆环）圆环）次生木质部次生木质部次生韧皮部次生韧皮部维管形成层环维管形成层环平周分裂平周分裂 外外垂周分裂垂周分裂 平周分裂平周分裂 内1、发生部位、发生部位初生木质部与初生韧皮部之间的薄壁细胞初

15、生木质部与初生韧皮部之间的薄壁细胞初生木质部脊正对的中柱鞘细胞初生木质部脊正对的中柱鞘细胞维管形成层片段维管形成层片段维管形成层片段维管形成层片段维管形成层环（波浪状维管形成层环（波浪状圆环）圆环）次生木质部次生木质部次生韧皮部次生韧皮部维管形成层环维管形成层环平周分裂平周分裂 外外垂周分裂垂周分裂 平周分裂平周分裂 内（2）组成）组成初生木质部与初生韧皮部之间的薄壁细胞初生木质部与初生韧皮部之间的薄壁细胞初生木质部脊正对的中柱鞘细胞初生木质部脊正对的中柱鞘细胞维管形成层片段维管形成层片段维管形成层片段维管形成层片段维管形成层环（波浪状维管形成层环（波浪状圆环）圆环）次生木质部次生木质部次生韧

16、皮部次生韧皮部维管形成层环维管形成层环平周分裂平周分裂 外外垂周分裂垂周分裂 平周分裂平周分裂 内（3）活动活动（3）维）维管形成管形成层的发层的发生与活生与活动规律动规律初生木质部与初生韧皮部之间的薄壁细胞初生木质部与初生韧皮部之间的薄壁细胞初生木质部脊正对的中柱鞘细胞初生木质部脊正对的中柱鞘细胞维管形成层片段维管形成层片段维管形成层片段维管形成层片段维管形成层环（波浪状维管形成层环（波浪状圆环）圆环）次生木质部次生木质部次生韧皮部次生韧皮部维管形成层环维管形成层环平周分裂平周分裂 外外垂周分裂垂周分裂 平周分裂平周分裂 内空空“十字形十字形”波浪状环波浪状环圆环状圆环状片状片状（4）结构结

17、构特征特征次生木质部（内侧）次生木质部（内侧）次生韧皮部（外侧）次生韧皮部（外侧）筛管筛管伴胞伴胞韧皮纤维韧皮纤维韧皮薄壁细胞韧皮薄壁细胞维管形成层活动维管形成层活动导管管胞木纤维木薄壁细胞韧皮射线韧皮射线木射线棉根棉根维管形成层活动与结构维管形成层活动与结构维维管管形形成成层层切向切向分裂分裂径向径向分裂分裂切向切向分裂分裂次生韧皮部次生韧皮部韧皮射线、筛管、伴韧皮射线、筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞胞、韧皮薄壁细胞维管形成层维管形成层扩大周径扩大周径次生木质部次生木质部木射线，导管、管胞木射线，导管、管胞木纤维、木薄壁细胞木纤维、木薄壁细胞韧皮射线和木射线合称维管射线，韧皮射线和木射线合称维管射

18、线，有横向输导和贮藏营养物质的功能有横向输导和贮藏营养物质的功能。外外内内3、木栓形成层的产生和活动、木栓形成层的产生和活动 中柱鞘细胞中柱鞘细胞木栓形成层木栓形成层 木栓层木栓层 栓内层栓内层 木栓形成层木栓形成层 周皮周皮 平周分裂平周分裂 外外平周分裂平周分裂 内内垂周分裂垂周分裂 部位部位活动活动结构结构木栓形木栓形成层成层木栓层木栓层栓内层栓内层 木栓层：新的保护组织，细胞排列 紧密，细胞壁栓化，由几周皮周皮 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。 棉棉根根结结构构 分生区分生区 伸长区伸长区 成熟区（初生结构）成熟区（初生结构） 次生结构次生结构 原表皮原表皮 表皮表皮 脱落脱落顶顶 顶顶 初初 外皮层外皮层 木栓层木栓层 基本分基本分 皮层皮层 皮层薄壁组织皮层薄壁组织 木栓形成层木栓形成层 木栓形成层木栓形成层 生组织生组织 内皮层内皮层 栓内层栓内层端端 生生 中柱鞘中柱鞘 细细 分分 分分 初生韧皮部初生韧皮部 次生韧皮部次生韧皮部胞胞 生生 生生 薄壁组织薄壁组织 维管形成层维管形成层 维管形成层维管形成层补补 组组 组组 原形成层原形成层 中柱中柱 (活