《植物学（第2版）》课件 5-1 茎的形态与功能

《植物学》——高等学校“十四五”生命科学规划新形态教材、国家级一流本科课程配套教材茎的形态与功能TheMorphologyandFunctionofStems茎是植物三大营养器官之一，是连接根和叶，输送水、无机盐和有机养料的轴状体。在个体发生上，茎由胚芽发育而成，一般生长在地上；在系统演化上，茎是先于根和叶出现的器官。种子萌发后，上胚轴和胚芽向上生长形成植物的主茎和叶。主茎顶端和叶腋内的芽（bud）活动生长，形成分枝（twig），继而不断产生新芽，最终形成上承叶、下连根的枝（茎）干系统。茎的形态茎的功能一二目录CONTENT茎的形态一被子植物茎的外形多数呈圆柱形，但也有呈现其它形状的，如昙花的茎呈扁平形、莎草的茎呈三稜形、薄荷的茎呈四稜形等；多数植物的茎是实心的，如玉米、甘蔗等；少数植物的茎是空心的，如小麦、水稻等。1.茎的形态组成（1）节：茎上着生叶的部位；

节间：节与节之间的部位；节间的长短，因物种类型、生长阶段、生长条件而异，如玉米、甘蔗节间长而明显，紫花地丁和车前的节间短而密集、难以辨认。侧芽节顶芽节间叶痕皮孔芽鳞痕维管束痕托叶叶柄叶片1.茎的形态组成（2）枝条（shoot）：着生叶和芽的茎在植株生长过程中，枝条生长的强弱影响到节间的长短。长枝：节间显著的枝条；短枝：节间短缩、各个节间紧密相接的枝条。苹果、梨等植株上有长枝和短枝之分，长枝上生有短枝；花、果实多着生在短枝上，故又称花枝或果枝。1.茎的形态组成（3）叶痕：叶脱落后在茎上留下的痕迹。（4）叶迹：叶痕内的点线状突起，是叶柄和茎之间的维管束断离后留下的痕迹，又称维管束痕或束痕。不同物种，其叶痕和叶迹的形状、排列和颜色各有不同。（5）芽鳞痕：具鳞芽越冬的物种，其在生长季展开生长时，其芽鳞片脱落后在茎上留下的痕迹。依据芽鳞痕的数目，可以判断枝条的年龄，为扦插、嫁接等生产活动中找寻“适龄”的枝条提供帮助。（6）皮孔：有的茎上，肉眼可见的一些裂缝状的突起。这是茎与外界交换气体的通道；皮孔的形状、颜色和分布的疏密程度因物种而异。2.芽的结构与类型（1）芽的基本结构：芽是尚未发育成长的枝或花或花序的雏体。对由种子萌发所生长的植株（实生苗）而言，胚芽是植物体的第一个芽，主茎由胚芽发育而成；以后由主茎上的腋芽生长形成侧枝，再由侧枝上的腋芽生长形成下级侧枝，反复分枝形成庞大的枝干系统。在植物营养生长阶段，芽通常发育成枝叶，这种芽称叶芽（leafbud）或枝芽（branchbud）；其基部结构包含生长锥、叶原基、幼叶、腋芽原基等。2.芽的结构与类型（2）芽的类型：①定芽和不定芽依照芽在枝条上着生的位置将芽划分为定芽（normalbud）和不定芽（adventitiousbud）。定芽：着生在枝条上固定位置的芽，其中生长在主茎和侧枝顶端的叫顶芽，生长在枝条侧面叶腋处的芽，称腋芽。并生芽：有几个芽生长在同一个叶腋内的，彼此并列的，如桃的每个叶腋内有3个横向并生，中央的一个芽称正芽，两侧的芽称副芽；叠生芽：彼此重叠的。不定芽：着生位置不固定的芽，它来源于老茎、老根、叶片、创伤等部位，或由细胞培养、组织培养形成的胚状体上产生的芽。2.芽的结构与类型（2）芽的类型：②鳞芽与裸芽依照芽鳞的有无，将芽划分为鳞芽（scalybud）与裸芽（nakedbud）。鳞芽：芽的外面有鳞片包被的，如杨树、玉兰等生长在温带及寒带地区的多数木本植物的芽；芽鳞：包被芽的鳞片，是变态叶，其上有厚的角质层，有时还覆盖有毛茸、甚至还分泌有树脂等，对芽起保护作用。裸芽：芽的外面没有鳞片包被的，如枫杨、胡桃、棉花、黄瓜等。2.芽的结构与类型（2）芽的类型：③枝芽（叶芽）、花芽和混合芽依照芽发育形成的器官性质将芽划分为枝芽（叶芽）、花芽和混合芽。枝芽（叶芽）：芽开放后形成枝叶；花芽：芽开放后形成花或花序的；混合芽：芽开放后既形成枝叶，又形成花的。2.芽的结构与类型（2）芽的类型：④活动芽和休眠芽依照芽生理活动状态将芽划分为活动芽（activebud）和休眠芽（dormantbud）。活动芽：能够在生长季节形成新枝、花或花序的芽；一年生草本植物的所有芽、温带生长季节里多年生木本植物顶芽和近顶芽的几个腋芽都是活动芽。休眠芽：温带的多年生木本植物，其枝条上近下部的许多腋芽在生长季节不活动、暂时保持休眠状态的芽。活动芽和休眠芽在一定的条件下是可以相互转变的，如在生长季节遇到高温、干旱等，一些活动芽会转变为休眠芽；如植株受到创伤和虫害时，休眠芽会转变为活动芽。2.芽的结构与类型（2）芽的类型：芽的类型位置顶芽：生长在茎或枝条顶端

腋芽（侧芽）：生长在叶腋处发育结果

叶芽：营养枝

花芽：花或花序

混合芽：同时发育为枝、叶和花或花序有无芽鳞裸芽：无芽鳞包被被芽（鳞芽）：芽鳞包被活动状态

活动芽：生长季节中可以萌发的芽休眠芽：生长季节不萌发的芽定芽不定芽2.茎的分支方式（1）单轴分枝（monopodialbranching）又称总状分枝。从幼苗形成开始，其主茎上的顶芽活动始终占优势，形成明显、笔直的主干（主轴），而侧枝则较不发达，其侧枝也以同样的方式形成次级分枝，整个植株呈塔形的分枝方式。如杨树、山毛榉、黄麻、桃等植物2.茎的分支方式（2）合轴分枝（sympodialbranching）是指某些具互生叶序的物种中，其主干顶芽生长一段时间后，便生长迟缓或停止生长，或分化为花芽，或成为变态器官（如茎卷须），而由近顶芽的腋芽代替原有顶芽，继续生长发育成新枝；新枝代替主茎生长一段时间后，其顶芽又被其下方的腋芽替代生长，如此往复，形成由许多腋芽发育而成的侧枝联合组成的曲折主干的分枝方式。如番茄、枣、核桃、苹果、葡萄等植物2.茎的分支方式（3）假二叉分枝（falsedichotomousbranching）指某些具对生叶序的物种中，其顶芽生长一段时间停止生长或分化为花芽时，由其下方两侧的腋芽同时发育形成新枝，且新枝再以同样的方式形或次级分枝，如此往复，形成外表上呈二叉状的分枝，是合轴分枝的一种特殊形式，如丁香、茉莉、接骨木、石竹、繁缕等植物。2.茎的分支方式（4）分蘖（tiller）指先从种子萌发形成植株，其主茎在地面以下或接近地面处有几个节和未伸长节间组成的茎段称分蘖节，并在分蘖节上产生不定根和分枝，随后分枝再以同样的方式产生不定根和次级分枝，如此往复，整个植株呈丛生状的分枝方式