第3章植物营养器官-根

侧根的发生
（2）侧根发生的位置
• 侧根在母根上发生的位置，在同一种植物上常
常是较稳定的，这是由于侧根的发生和母根的
初生木质部的类型之间有着一定的关系
侧根的发生
• 初生木质部为二原型的根上，侧根发生在对着 初生韧皮部或初生韧皮部与初生木质部之间 • 在三原型、四原型等的根上，侧根是正对着初 生木质部发生的 • 在多原型的根上，侧根是对着初生韧皮部的
• 由于侧根的位置有一定，因而在母根的表Байду номын сангаас上， 侧根常较规则地纵列成行
三、根的次生生长和次生结构 侧生分生组织细胞分裂产生的细胞， 经生长分化后形成的结构叫次生结构，这 种分裂活动使根的直径增粗和形成周皮的 生长为次生生长。（双子叶植物） 根的侧生分生组织：* 维管形成层 * 木栓形成层
根的次生生长和次生结构
•由中柱鞘细胞发生，连接成环
维管形成层的活动 •不等速分裂，形成层环由多角形变为圆形 •等速分裂，向内形成次生木质部，向外形成 次生 韧皮部，合称次生维管组织 轴向系统：导管、管胞、筛管、伴胞、纤维等 径向系统：射线 （木射线、韧皮射线）
2、木栓形成层的发生和它的活动
形成层的发生：开始由中柱鞘细胞恢复分生能 力而形成，以后的发生逐渐内 移，可深达次生韧皮部 木栓形成层的活动：向外形成大量木栓，向内形 成栓内层，木栓、栓内层与 木栓形成层合称周皮 周皮的作用：次生保护组织，起保护作用
根和根系的类型
主根、侧根和不定根
根和根系的类型
根和根系的类型
2、根系：一株植物全部根的总称
• • • • 根系的类型：根系有直根系和须根系两大类 根系的分布：根系有深根系和浅根系 大多数的木本双子叶植物，主根深达10～20米 单子植物的须根系则入土较浅，如禾本科植物 的根系入土一般仅有20～30厘米 • 根系在土壤中伸展的范围及根量的多少，与植 物种类和外界环境，如土壤的结构、通气状况、 水分的含量等有关
维管柱原始细胞层------维管柱 皮层原始细胞层---------皮层 根冠原始细胞层---------根冠 +表皮
* 伸长区：由边分裂、边分化的细胞组成。
最早的筛管和最早的环纹、螺纹导管往往出现在这个区域
* 成熟区（根毛区）： 表面密被根毛。 （根吸收的主要区域）
• 根 毛
• 根尖表皮细胞向外突出的毛状物，长约0.15～1cm；数 量很多，集生于根尖的一定区域，形成根毛区；每平 方毫米的表皮上，玉米约有420条，豌豆约有230条； 在湿润环境中，数目很多 • 根毛细胞的壁很薄，细胞质紧贴细胞壁，中央是一个 大液泡，细胞核随根毛的增长而逐渐移到它的末端； 细胞壁含果胶质，根毛上粘有很多土壤颗粒，是吸收 水分和无机盐的主要部位
当侧根开始发 生时，中柱鞘 的某些细胞开 始分裂
最初的几次分 裂是平周分裂， 结果使细胞层 数增加，因而 新生的组织就 产生向外的突 起
• 以后的分裂，包 括平周分裂和垂 周分裂是多方向 的，这就使原有 的突起继续生长， 形成侧根的根原 基，这是侧根最 早的分化阶段 • 以后根原基的分 裂、生长、逐渐 分化出生长点和 根冠
维管形成层：向外分裂：产生次生韧皮部
向内分裂：产生次生木质部
木栓形成层：向外分裂：产生木栓层（死细胞）
向内分裂：产生栓内层（活细胞）
苹果老根横切
四、根瘤与菌根 1、根廇：豆类植物和根瘤菌（真菌）的共生体。
2、菌根：植物与土壤中的真菌形成的共生体
五、根的生理功能
* * * * 吸收和输导 固着和支持 合成和储藏 营养繁殖
六、根的变态 1、贮藏根： * 肉质直根：胡萝卜 * 块根：番薯
2、气生根： * * * *
支柱根：玉米 攀援根：常春藤 呼吸根：落羽杉 寄生根：菟丝子
贮藏根
块根
肉质直根
玉米：支柱根
呼吸根
攀援根
菟丝子：寄生根
维管形成层：初生木质部和初生韧皮部之间的一 种侧生分生组织，由薄壁细胞反分 化而来 木栓形成层：由中柱鞘等细胞恢复分生能力，形 成的一种侧生分生组织 次生结构：由次生生长所产生的次生组织形成的 结构, 包括次生维管组织和次生保护组织
1、维管形成层的发生和它的活动
• 根的形成层所形成的次生结构的特点：
• 根毛的寿命很短，约10-20天左右即行萎蔫脱落 • 根毛还能分泌多种物质（如酸类物质） ，溶解土壤中 不易溶化的养分 • 水生植物很少有根毛
2、根的初生结构 顶端分生组织细胞分裂产生的细胞， 经生长分化后形成的结构叫初生结构，这 种生长为初生生长。
初生结构： * 表皮 * 皮层 * 维管柱（中柱）
* 表皮：有根毛 无气孔 * 皮层：外皮层 皮层薄壁组织 内皮层：凯氏带 （控制液流） * 维管柱（中柱）： 中柱鞘 初生韧皮部 初生木质部
（1）表皮
（2）皮层
（3）维管柱（中柱）：来源于初生分生组织的原形成 层，位于根的中央部分
中柱鞘 初生维管组织：初生木质部、初生韧皮部：相间排列、各自成束
第3章 植物营养器官的结构与功能—根
器官：由多种组织构成，行使一定功能的
结构单位。
* 营养器官：根、茎、叶 * 生殖器官：花、果、种子
一粒种子播种后，种子的胚萌发形成幼 苗，产生根、茎、叶器官，它们都与植物的 营养有关，故统称为营养器官。
根
一、根和根系
根和根系的类型
1、根 • 主根：有时也称直根或初生根 • 侧根：主根生长达到一定长度，在一定部位上 侧向地从内部生出许多支根，称为侧根；侧根 和主根往往形成一定角度，侧根达到一定长度 时，又能生出新的侧根 一级侧根（或支根）：从主根上生出的侧根， 可称为或次生根 二级侧根（或三生根）：一级侧根上生出的侧 根 • 定根：起源于胚根，发生在一定部位的主根及 其所产生的侧根。 • 不定根：主根和主根所产生的侧根以外的部分， 如茎、叶、老根或胚轴上生出的根，统称不定 根
双子叶植物根初生结构与单子叶植物根的解剖结构比较
相同点
双子叶植物根
不同之处
单子叶植物根
根毛枯死后，表皮脱落。
表 皮
1－2层细胞； 为吸收组织。 外皮层 皮层薄壁细胞 表皮下方的几层外皮层细 胞为薄壁组织；
外皮层细胞，其细胞壁常栓化增厚， 变成厚壁细胞，成为保护组织；
皮 层
维 管 柱
内皮层
内皮层细胞常呈带状加厚，内皮层细胞常五面形加厚，横切面 上呈马蹄形； 横切面上呈凯氏点； 内皮层上具有通道细胞。 内皮层上无通道细胞。 初生木质部与初生韧皮部 之间的薄壁细胞，能转变 成维管形成层； 可形成次生结构； 中央常无髓部； 初生木质部与初生韧皮部之间的薄 壁细胞，不能转变成维管形成层；
初生韧 皮部 初生木 质部 薄壁 细胞 中柱鞘
单子叶植物（玉米）的根
（1）表皮下方的几层外皮层细胞，其细胞壁常栓化增 厚，成为保护组织。
（2）内皮层细胞常五面加厚， 横切面呈马蹄形。 （通道细胞）
（3）维管柱内，初生木质部与初生韧皮部 之间的薄壁细胞，不能转变成维管形成层， 所以无次生结构。中央常为髓部。
•由于侧根不断生长所产生的机械压力和根冠所分泌 的物质能溶解皮层和表皮细胞，这样，就能使侧根 较顺利无阻地依次穿越内皮层、皮层和表皮，而露 出母根以外，进入土壤
侧根的发生
• 由于侧根起源于母根的中柱鞘，也就是发生于 根的内部组织，因此，它的起源被称为内起源 • 侧根可以因生长激素或其他生长调节物质的刺 激而形成，也可因内源的抑制物质的抑制而使 母根内侧根的分布和数量受到控制
• 次生维管组织内，次生木质部居内，次生韧皮部居 外，相对排列，与初生维管组织中初生木质部与初 生韧皮部二者的相间排列，完全不同
• 维管射线是新产生的组织，它的形成，使维管组织 内有轴向和径向系统之分
维管形成层的发生和它的活动总结
维管形成层的发生
•木质部与韧皮部之间的薄壁细胞发生，形成条状形成层
维管柱鞘 初生木质部 初生韧皮部 有或无髓部
不能形成次生结构； 中央常为髓部；
3、侧根的发生 中柱鞘细胞：保持潜在分生能力
可形成：* * * * *
侧根 不定根 不定芽 木栓形成层 维管形成层
中柱鞘
侧 根 形 成 过 程
内皮层
（1）侧根的形成过程
侧根的发生
• 种子植物的侧根，不论它们是发生在主根、侧根 或不定根上，通常总是起源于中柱鞘，而内皮层 可能以不同程度参加到新的根原基形成的过程中
二、根的初生生长和初生结构 1、根尖的结构
* 根冠：由薄壁组织组成，作用：保护功能、有助于吸 收土壤中的营养物质、使根向重力性生长
注意：土壤中正常生长的根，一旦水培后，可能不再产生根冠
* 分生区：由顶端分生组织组成
•各部分起源于三个独立的原始细胞层有两种类型
维管柱原始细胞层------维管柱 皮层原始细胞层---------皮层+表皮 根冠原始细胞层---------根冠