【PPT】种子植物的营养器官(精)

第三章 种子植物的营养器官
第一节

根
一、根的生理功能和经济利用
根是植物在长期适应陆生生活过程中发展起 来的器官，构成植物体的地下部分，它具有 吸收、固着、输导、合成、储藏、繁殖等功 能。
二、根和根系及其在土壤中的分布
（1）根的类型

种子萌发时，最先是胚根突破种皮，向 下生长，这个根是植物体上最早出现的 根——主根，是由胚根细胞的分裂和伸 长所形成的向下垂直生长的根。


单子叶植物中，内皮层进一步发展，不仅 径向壁和横向壁增厚，而且，内切向壁 （向着维管柱的一面）也同样地因木化和 栓化而增厚，只有外切向壁仍保持薄壁， 五面加厚，横切面上呈现马蹄形结构。少 数对着木质部脊处的内皮层细胞，一部分 仍保持初期发育阶段的结构，除凯氏带以 外，薄壁不再增厚，称为通道细胞，起着 皮层与维管柱之间的物质交流作用。

主 根（直根，初生根） 侧 根 不定根

（2）根系 ——一株植物的全部根的总和。 直根系——有明显的主根与侧根的区别 （棉花、花生、大豆等）。 须根系——无明显的主根与侧根区分，主 要由不定根组成，粗细相近，呈须状的根 系，这是大多数单子叶植物根系的特征。



（3）根系在土壤中的分布 根系在土壤中的分布状态，一方面决定于 各种植物根系的特性，另一方面也受到土 壤条件（包括温度、通气、肥料、物理性 质等）、水源、光照等因素的影响。 根系在土壤中的分布是非常广泛的，在良 好的土壤条件下，种子萌发后不久，其根 系的扩展范围远远大于地上部分。果树根 系在土壤中的扩展范围一般都超过其树冠 范围2～5倍。

1、根冠

根冠位于根的最先端，是根特有的一种组织， 一般呈圆锥形，由许多排列不规则的薄壁细 胞组成，它象一顶帽子一样，套在分生区的 外方，所以称为根冠。根冠的外层细胞排列 疏松，细胞较大，近分生区部分的细胞较小。
根冠主要是对分生区起保护作用，有些根 冠的外层细胞能产生粘液，从而减少摩擦 力，在生长过程中，根冠外层细胞与土粒 摩擦而不断脱落，以后由顶端分生组织不 断产生新细胞从内侧补充，所以，根冠保 持一定的细胞层数。 根冠细胞内常含有淀粉体，这些淀粉体多 集中分布在细胞的下侧，起着平衡石的作 用，它与根的向地性有关，使根向下垂直 生长。

根在土壤中分布的状况，一般可分为深根系 和浅根系两类。 深根系 主根发达，向下垂直生长，深入土 层，可达3～5米，甚至10米以上。


浅根系 侧根或不定根比主根发达，向四 周扩展，分布在土壤表层。
三、根的发育
根尖的结构 根尖：指根的顶端到着生根毛部分的一段， 不论主根、侧根或不定根都具有根尖，它是 根中生命活动最旺盛、最重要的部分，根的 生长、吸收都是在根尖内进行。 根尖从顶端起，依次可分为根冠、分生区、 伸长区和成熟区（根毛区） 。


3、伸长区： 在分生区的后面，细胞的分裂活动越来 越弱，细胞开始伸长，生长和分化，体积 扩大，细胞显著地沿根的长轴方向延伸， 称为伸长区，伸长区细胞的细胞质成一薄 层位于细胞的边缘部分，液泡明显，并分 化出一些形态不同的组织，最早的筛管和 环纹导管，往往在这时出现。

伸长区的长度约2～5mm左右，外观较为透 明、洁白。伸长区细胞的延伸，使根显著 地伸长，有利于根的不断转移到新的环境， 吸取更多的营养，伸长区中许多细胞同时 迅速伸长的结果，成为根尖深入土层的主 要推动力。
外皮层：紧接表皮的一层或多层细胞。 细胞较小，排列紧密，无间隙，能栓化， 起保护作用（当表皮被坏，根毛枯死后）。 中层：薄壁细胞 内皮层：皮层最内方的一层形态结构和功 能都较特殊的细胞。 排列整齐紧密，无胞间隙。

内皮层细胞的部分初生壁上，常栓化和木化 增厚成带状，环绕在细胞的径向壁和横向壁 上，成为一整圈，称凯氏带。 凯氏带的存在，使得内皮层细胞的质膜与凯 氏带紧密相连，限制水分和物质进出。

（三）维管柱 结构较复杂，内皮层以内的部分。 中柱鞘
初生木质部 初生维管组织 初生韧皮部 薄壁细胞 髓（部分植物具有）




中柱鞘：位于维管柱外围，向外紧贴内皮层， 通常由一层（或几层）薄壁细胞组成，由原 形成层细胞发育而成，长期保持分生能力， 侧根、不定根、不定芽、维管形成层等都起 源于此。

四、根的初生结构


初生生长——由根尖的顶端分生组织经过分 裂、生长、分化而形成。 在根尖的成熟区作一横切面，就能看到明显 的三部分（从外至内）：表皮、皮层、维管 柱。 （一）表皮 特征：排列紧密，细胞壁薄，角质层薄或不 发达，无气孔，有根毛。

（二）皮层 由基本分生组织发育而成，位于表皮之 内，由多层薄壁细胞构成，占幼根横切 面的很大比例，是水分和溶质从根毛到 中柱的横向输导途径，也是幼根贮藏营 养物质的场所，并ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ一定的通气作用。



2、分生区：位于根冠内方的顶端分生组 织。 全长约1～2mm，大部分被根冠包围着， 此区是分裂产生新细胞的主要地方。分生 区的顶端分生组织，其细胞形状为多面体， 排列紧密，细胞间隙不明显，细胞壁很薄， 细胞核很大，细胞质浓密，液泡很小，外 观不透明。

分生区不断地进行细胞分裂增生细胞，一 部分向前方发展，形成根冠细胞，以补偿 根冠因受损伤而脱落的细胞，大部分向后 发展，经过细胞的生长、分化，逐渐形成 根的各种结构。分生区的前端是原始细胞 （组成分生组织的细胞或分生组织分裂后， 衍生细胞中的那些仍能保持分裂能力的细 胞），原始细胞能不断地分裂，所以分生 区始终保持着它原有的体积和作用。


4、成熟区（根毛区）： 也叫成熟区，位于伸长区之上。随植物种 类和环境条件不同，全长从几mm到几cm， 表面密被根毛，增大了根的吸收面积，所 以叫根毛区，根毛区是根部吸收水分的主 要部分，其内部的细胞已停止分裂活动， 分化为各种成熟组织。
切向分裂（平周分裂）、径向分裂（垂周分 裂）、横向分裂 为了便于以后讲述有关结构组织中细胞分裂 的方向和组织中细胞的壁面与排列，现就常 用的名词简述如下：就细胞分裂的方向讲， 有平周、垂周和横向之分。 平周分裂：（切向分裂） 垂周分裂：（径向分裂） 横向分裂： (P89)