种子植物的营养器官根专家讲座

器官：由各种组织组成，担负一定生理功效，含有显著形态特征。被子植物营养器官：包含根、茎、叶，共同起着吸收、制造和供给植物体所需营养物质作用，使植物体得以生长、发育。繁殖器官：包含花、果实和种子，主要起着繁殖后代、延续种族作用。种子植物的营养器官根专家讲座第1页2.1种子结构与幼苗形成2.1.1种子结构与发育种子:由胚珠发育而来，是种子植物所特有繁殖器官。形态：形状——球扁圆，椭圆颜色——各种色泽大小：大：蚕豆，小：芝麻。特殊情况：椰子15—20㎝；大实椰子50㎝长，10—30千克；附生兰5万颗种子重0.1g种子植物的营养器官根专家讲座第2页种子植物的营养器官根专家讲座第3页种子植物的营养器官根专家讲座第4页种子植物的营养器官根专家讲座第5页2.1.1.1种子结构种子即使在形状、大小和颜色各方面存有差异，但其基本结构是一致。种子种皮胚胚乳胚芽胚轴胚根子叶种子植物的营养器官根专家讲座第6页种子植物的营养器官根专家讲座第7页种子植物的营养器官根专家讲座第8页2.1.1.1种子结构（1）种皮：包被在种子外面保护层，使种子内部不受机械损伤，免于丢失水分和预防被微生物所感染。不一样情况：厚薄，质地，颜色，表皮毛，颖果种皮萎缩种脐：种子脱离果实时留下痕迹（如蚕豆一端黑色眉条）种孔：在种脐一端，珠孔留下痕迹种脊：维管束集中分布地方，为种子腹面中央一条稍隆起纵向痕迹。倒生胚珠才有，由株柄和珠被合生发育而成。种子植物的营养器官根专家讲座第9页2.1.1.1种子结构（2）胚：

高等植物受精卵经发育而成幼小植物体。种子植物胚位于种子内，是种子主要部分，普通由胚根、胚轴、胚芽和子叶4部分组成。种子植物的营养器官根专家讲座第10页蓖麻种子种子植物的营养器官根专家讲座第11页2.1.1.1种子结构胚结构胚芽：位于胚轴上端，是植物生活中最早出现顶芽。胚轴：普通指“下胚轴”，是种子植物胚组成部分之一，为子叶着生点与胚根之间轴体。种子萌发后，由子叶到第1片真叶之间部分，称为“上胚轴”；子叶与根之间一部分，称为“下胚轴”。胚根：在胚轴下面，是植物未发育初生根。种子植物的营养器官根专家讲座第12页2.1.1.1种子结构子叶：着生在胚芽之下胚轴两侧，是植物最早叶。具二片子叶，称为双子叶植物。具一片子叶，称为单子叶植物。裸子植物具二片或数片子叶。作用：贮存养料，供种子萌发和幼苗生长，、。种子萌发时露出土面，进行短期光合作用。分泌酶，消化和吸收胚乳养料。种子植物的营养器官根专家讲座第13页2.1.1.1种子结构（3）胚乳：种子中贮藏养料地方。无胚乳种子：种子生长发育过程中，胚乳养料被胚吸收，转入子叶中贮存，成熟种子无胚乳。外胚乳：种子形成和发育过程中胚珠珠心组织并没有被完全吸收，面有一部分残留，组成外胚乳。种子所贮存养分：主要为糖类、油脂和蛋白质，及少许无机盐和维生素。种子植物的营养器官根专家讲座第14页2.1.1.2种子萌发和幼苗形成种子萌发：成熟种子在适宜条件下，经过一系列同化和异化作用，逐步形成幼苗过程。种子萌发条件：水分、氧气、适宜温度。种子植物的营养器官根专家讲座第15页种子萌发，首先吸水膨胀，种皮由硬变软，透入氧气，促进呼吸，物质分解，供吸收之用。胚根突破种皮向下生长形成主根，胚轴伸长，把胚芽或者连同子叶一同推出土面，从而形成新植物体茎叶系统。种子植物的营养器官根专家讲座第16页2.1.2幼苗类型不一样植物有不一样形态幼苗，常见有两种类型：子叶出土幼苗和子叶留土幼苗。▲子叶出土幼苗棉花以及各种瓜类无胚乳种子，在萌发时，胚根首先伸入土中形成主根，接着下胚轴伸长，将子叶和胚芽推出土面。▲子叶留土幼苗

双子叶植物无胚乳种子以及单子叶植物水稻、小麦、玉米等有胚乳种子萌发时，下胚轴并不伸长，子叶留在土中，上胚轴或中胚轴和胚芽伸出土面，上述都是子叶留土幼苗。▲花生种子萌发，兼有子叶出土和留土特点。种子植物的营养器官根专家讲座第17页子叶出土幼苗种子植物的营养器官根专家讲座第18页子叶留土幼苗种子植物的营养器官根专家讲座第19页2.2根2.2.1根功效1、吸收作用2、固着与支持作用3、输导作用4、合成与分泌功效5、储备与繁殖种子植物的营养器官根专家讲座第20页2.2.2根类型和根系2.2.2.1根起源和种类主根、侧根和不定根种子植物的营养器官根专家讲座第21页2.2.2.2根系类型植物全部根总合称为根系。由发达主根和各级侧根组成根系为直根系。大多数裸子植物和双子叶植物根系，属直根系。须根系没有显著主根和侧根区分，根系主要由不定根和它分支组成。普通单子叶植物，如大麦、小麦、水稻、燕麦、蒜、葱等，其根系均属须根系。种子植物的营养器官根专家讲座第22页种子植物的营养器官根专家讲座第23页根系在土壤中伸展范围及根量多少，与植物种类和外界环境，如土壤结构、通气情况、水分含量等相关。深根系浅根系种子植物的营养器官根专家讲座第24页2.2.3根发育种子植物的营养器官根专家讲座第25页2.2.4根初生生长

根初生生长是指根顶端分生组织经过分裂、生长、分化形成成熟根过程。初生生长产生各种组织属于初生组织，它们组成了根初生结构。种子植物的营养器官根专家讲座第26页2.2.4.1根尖结构和发育

(一)根尖结构根尖(roottip)：从根顶端到着生有根毛一段根，是根中生命活动最旺盛、最主要部分。

可分为四部分：根冠分生区伸长区成熟区种子植物的营养器官根专家讲座第27页（1）根冠(rootcap)根尖最顶端，外形象帽子，由薄壁细胞组成，能分泌粘液，降低土壤与根磨擦。起保护作用。种子植物的营养器官根专家讲座第28页根冠原始细胞位于生长锥先端，产生新细胞，补充磨损细胞，保持根冠一定厚度和形状。外围细胞能分泌粘液，起润滑作用。根尖是根感觉重力部位，保持根向地性生长，切去了根尖，便除去了向地生长性。根冠淀粉体沉淀起向地性指导作用。种子植物的营养器官根专家讲座第29页2、分生区(meristematiczone)长约1～2mm，大部分被根冠包围，含有强烈分裂能力，分为原分生组织和初生分生组织。种子植物的营养器官根专家讲座第30页原分生组织起源于胚，保持分生能力；半球形“不活动中心（静态中心）”表面几层原始细胞。初生分生组织现有分裂作用，又发生初步分化；包含原形成层、基本分生组织、原表皮。种子植物的营养器官根专家讲座第31页

原形成层中柱原始细胞基本分生组织和原表皮皮层和表皮根冠原根冠原分生组织初生分生组织成熟组织（过渡类型）种子植物的营养器官根专家讲座第32页3、伸长区(elongationzone)

细胞同时快速纵向伸长生长，并分化成为薄壁细胞，液泡显著，含有环纹导管，个别出现筛管。根伸长生长：根尖分生区细胞不停进行细胞分裂增加细胞数量和根尖伸长区细胞快速伸长生长使根能够不停地伸长过程。种子植物的营养器官根专家讲座第33页4、成熟区(maturationzone)

也称根毛区，细胞已分化形成各种成熟组织，组成了根初生结构。其表皮细胞外壁向外突起生长，形成顶端封闭管状结构，称为根毛，是植物体吸收土壤养分和水分主要部位。种子植物的营养器官根专家讲座第34页细胞分裂方向

（1）切向分裂（平周分裂）：

细胞分裂后形成新壁与植物体纵轴圆周切线平行或与半径垂直分裂方式。分裂结果是增加植物体或器官径向细胞层次，使植物体增粗。

（2）径向分裂（垂周分裂）：细胞分裂后形成新壁与植物体纵轴圆周切线垂直或与半径平行分裂方式。分裂结果是不增加植物体或器官径向细胞层次，而增加切向细胞数量扩大圆周长度，以适应植物体增粗生长。

（3）横向分裂（垂轴分裂）：细胞分裂后形成新壁与植物体纵轴相垂直分裂方式。分裂结果是增加植物体或器官长度，促进植物体纵向生长。种子植物的营养器官根专家讲座第35页2.2.4.2根初生结构表皮皮层维管柱种子植物的营养器官根专家讲座第36页根初生结构表皮(epidermis)普通是一层细胞。大多数表皮细胞能够形成管状延伸突起，即根毛。在气生根上往往形成复表皮或根被。种子植物的营养器官根专家讲座第37页皮层：基本分生组织发育而成。薄壁细胞组成，细胞排列疏松，胞间隙显著。内皮层(endodermis):一层，排列紧密。具凯氏带(casparianstrip)：围绕内皮层细胞径向壁和横向壁上木质带状加厚部分。无次生生长根中，具五面型加厚（外切向壁不加厚），称马蹄形加厚。控制物质转输。通道细胞：夹杂在厚壁内皮层细胞中薄壁组织细胞，往往与原生木质部相对，称为通道细胞。皮层种子植物的营养器官根专家讲座第38页种子植物的营养器官根专家讲座第39页马蹄形加厚和通道细胞种子植物的营养器官根专家讲座第40页根初生结构——维管柱中柱鞘和初生维管组织组成。中柱鞘(pericycle):维管柱外层组织，由原形成层发育而来，保持潜在分裂能力。种子植物的营养器官根专家讲座第41页根初生结构——维管柱初生维管组织：初生木质部(primaryxylem)初生韧皮部(primaryphloem).初生木质部呈脊状突起伸向中柱鞘。脊突起外方是原生木质部，在根伸长过程中成熟包含螺纹、环纹加厚管状分子。靠中央是后生木质部，是根伸长过程中分化，停顿生长后成熟，包含孔纹加厚管状分子，

外始式(exarch):由外方开始向内逐步发育成熟方式。种子植物的营养器官根专家讲座第42页根初生结构——维管柱种子植物的营养器官根专家讲座第43页根初生结构——维管柱初生韧皮部与木质部脊交替排列。原生韧皮部在周围部分，在根伸长过程中成熟双子叶植物中普通无伴胞。后生韧皮部在内方。是根伸长过程中分化，停顿生长后成熟，外始式发育，即向心分化。种子植物的营养器官根专家讲座第44页薄壁组织(parenchyma)——由中柱内薄壁细胞组成；位于初生木质部与初生韧皮部之间，称木、韧间薄壁细胞，形成维管形成层大部分；有些植物根中柱中央也有薄壁细胞，称为髓(pith)。种子植物的营养器官根专家讲座第45页2.2.5、侧根发生侧根起源于根中柱鞘一定部位。因为中柱鞘位于根内部，这种起源方式称为内起源。侧根形成过程：中柱鞘细胞恢复分裂形成侧根原基，侧根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。种子植物的营养器官根专家讲座第46页

侧根形成－－内起源（中柱鞘细胞）种子植物的营养器官根专家讲座第47页二原根中，发生在初生木质部与初生韧皮部之间；三原型和四原型根正对初生木质部；多原型正对初生韧皮部．种子植物的营养器官根专家讲座第48页次生生长：初生生长完成后，因为形成层发生和活动，不停产生次生维管组织和周皮，使根直径增粗，称为次生生长。

次生结构：由次生生长产生各种组织所组成结构。2.2.6根次生生长种子植物的营养器官根专家讲座第49页1、维管形成层产生及活动2、木栓形成层产生与活动种子植物的营养器官根专家讲座第50页1、维管形成层发生和活动种子植物的营养器官根专家讲座第51页维管形成层发生和活动种子植物的营养器官根专家讲座第52页维管形成层发生和活动起源：原形成层和部分中柱鞘细胞。初生韧皮部内方形成。进行平周分裂。最初为条状，各条逐步向左右两侧扩展，连接成形成层环（多角形）。形成层进行平周分裂，向内形成次生木质部，向外形成次生韧皮部。维管射线：木射线和韧皮射线。横向运输，径向系统。种子植物的营养器官根专家讲座第53页次生韧皮部与次生木质部之间维管形成层产生一些薄壁细胞，呈放射状排列，叫维管射线。维管射线起横向运输水分和养料功效，组成根维管组织内径向系统；而导管、管胞、筛管、伴胞等组成维管组织轴向系统。种子植物的营养器官根专家讲座第54页种子植物的营养器官根专家讲座第55页2、木栓形成层发生和活动中柱鞘细胞恢复分裂能力，形成木栓形成层。木栓形成层进行平周分裂，向外产生木栓层，向内产生栓内层,共同组成周皮。种子植物的营养器官根专家讲座第56页根中最早形成木栓形成层起源于中柱鞘，以后木栓形成层发生位置逐年内移，可深至次生韧皮部薄壁细胞。周皮木栓层：多层细胞，壁栓化，保护作用。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：木栓形成层内方少许薄壁细胞。种子植物的营养器官根专家讲座