根尖分区及根的初生结构

根的解剖结构一、根尖与根尖分区（一）根尖的概念根尖（root tip）是指从根的顶端到着生根毛的部分。

无论主根、侧根和不定根都具有根尖，它是根的生命活动中最活跃的部分，是根进行吸收、合成、分泌等作用的主要部位。

根的伸长、根系的形成以及根内组织的分化也都是在根尖进行的，因此，根尖的损伤会直接影响根的发育。

（二）根尖分区及其细胞特征为了研究方便和更好地了解根尖的结构，一般人为地将其分为四个区。

从根尖顶端起，依次分为根冠（root cap）、分生区（meristematic zone）、伸长区（elongation zone）和成熟区（maturation zone）四个部分（图5-3），总长约1～5cm。

其中，成熟区因为具有根毛又被称为根毛区（root hair zone），从分生区到根毛区各区的细胞逐渐分化成熟，形态结构和生理功能各不相同，除根冠外，其它各区的细胞特征逐渐过渡，无严格界限（表5–1）。

1．根冠根冠是位于根尖顶端的帽状结构，由许多薄壁细胞组成，其作用主要是保护根尖的分生区细胞。

根冠细胞不规则，外围细胞大、排列疏松，内部（近分生区）细胞小、排列紧密。

根冠细胞含丰富的内质网、高尔基体、线粒体和质体等细胞器，其外壁常有多糖类物质的黏液，可润滑根冠表面、促进根表离子交换、减少根在土壤颗粒间穿行的摩擦阻力，利于根的伸长生长。

2．分生区分生区位于根冠内侧，由顶端分生组织组成，整体形状如圆锥，故又名生长锥，长度约为1～3mm，主要功能是分裂产生新细胞，以促进根尖生长，所以也称为生长点。

分生区细胞小、近于等径型、排列紧密，无细胞间隙，细胞壁薄、核大、质浓、液泡很小，分化程度低，具很强的分裂能力，外观呈褐黄色。

分生区产生的新细胞，有三个去向：一部分形成根冠细胞，以补偿根冠因受损伤而脱落的细胞；大部分细胞生长、分化，成为伸长区的部分，是产生和分化成根各部分结构的基础；同时，仍有一部分细胞保持分生能力，以维持分生区的体积和功能，进行自我永续（图5-5）。

植物根尖的结构特点
植物根尖的结构特点主要包括以下几个方面：
1、根冠：位于根的顶端，属于保护组织，细胞比较大，排列不够整齐，像一顶帽子似地套在外面，具有保护作用。

2、分生区：被根冠包围着，属于分生组织，细胞很小，细胞壁薄，细胞核大，细胞质浓，具有很强的分裂能力，能够不断分裂产生新细胞，向下补充根冠，向上转化为伸长区。

3、伸长区：在分生区上部，细胞逐渐停止分裂，开始迅速伸长，是根伸长最快的地方，是根深入土层的主要推动力，能够吸收水分和无机盐。

4、成熟区：也叫根毛区；在伸长区的上部，细胞停止伸长，并且开始分化，表皮一部分向外突起，形成根毛，是根吸收水分和无机盐的主要部位。

5、根尖最先端的帽状结构，属于保护组织，罩在分生区的外面，有保护根尖幼嫩的分生组织，使之免受土壤磨损的功能。

6、根尖区分生区细胞不需要进行光合作用所以不需要叶绿体，分生区细胞是要不断分裂的所以不可能形成中央大液泡。

分生区细胞质浓，细胞核大，细胞个体小。

根尖的结构：根冠、分生区、伸长区、成熟区。

根的初生结构：初生结构（primary structure）植物的胚、茎端或根端的顶端分生组织细胞经过分裂、分化和生长形成的结构。

由表皮、薄壁组织和维管组织组成。

双子叶与单子叶的区别：它们的根本区别是在种子的胚中发育二片子叶还是发育一片子叶，二片的称为双子叶植物，一片的称为单子叶植物。

单子叶植物根茎一般均具初生构造。

外表通常为一列表皮细胞，少数根茎皮层外部细胞木栓化，形成后生皮层，代替表皮起保护作用，如藜芦等。

皮层明显，常有叶迹维管束散在；内皮层通常可见，较粗大的根茎则不明显。

中柱中有多数维管束散布。

髓部不明显。

维管束大多为有限外韧型，也有周木型。

双子叶的根茎一般均具次生构造，与地上茎相似。

外表常有木栓层，少数有表皮。

如木栓形成层发生在皮层外方，则初生皮层仍然存在，如黄连等；有些根茎仅有栓内层细胞构成次生皮层。

皮层中有根迹维管束或叶迹维管束斜向通过，内皮层多不明显。

中柱外方部位有的具厚壁组织，如纤维和石细胞群，常排成不连续的环。

草本植物的根茎维管束大多为无限外韧型，少数为双韧型，多呈环状排列，束间被髓射线分隔。

中央有髓部。

双子叶植物根茎除上述正常构造外，还可形成异常构造，常见的有下列二种类型：①髓部有异常维管束，其韧皮部和木质部的位置常与外部正常维管束倒置，即韧皮部在内侧，木质部在外方，如大黄等。

②具内生韧皮部（Internal Phloem），就是位于木质部里端的韧皮部。

有的与木质部里端密切接触，构成正常的双韧型维管束；有的在髓部的周围形成各个分离的韧皮部束。

内生韧皮部存在的位置和形成均与内函韧皮部不同，如茄科、葫芦科植物等。

木栓形成层的产生：周皮：是由木栓形成层、木栓层和栓内层组成，通常在双子叶植物和裸子植物的茎及根加粗生长时形成代替表皮起保护作用的一种次生保护组织。

根的变态：由于功能改变引起的形态和结构都发生变化的根。

代表：攀援根:如常春藤、凌霄花和络石。

根的解剖结构一、根尖与根尖分区（一）根尖的概念根尖(root tip）是指从根的顶端到着生根毛的部分。

无论主根、侧根和不定根都具有根尖，它是根的生命活动中最活跃的部分，是根进行吸收、合成、分泌等作用的主要部位.根的伸长、根系的形成以及根内组织的分化也都是在根尖进行的,因此，根尖的损伤会直接影响根的发育。

（二）根尖分区及其细胞特征为了研究方便和更好地了解根尖的结构，一般人为地将其分为四个区。

从根尖顶端起,依次分为根冠(root cap）、分生区（meristematic zone）、伸长区（elongation zone）和成熟区（maturation zone)四个部分（图5-3），总长约1～5cm。

其中，成熟区因为具有根毛又被称为根毛区（root hair zone）,从分生区到根毛区各区的细胞逐渐分化成熟，形态结构和生理功能各不相同，除根冠外,其它各区的细胞特征逐渐过渡,无严格界限（表5–1）。

1．根冠根冠是位于根尖顶端的帽状结构，由许多薄壁细胞组成,其作用主要是保护根尖的分生区细胞。

根冠细胞不规则，外围细胞大、排列疏松，内部（近分生区）细胞小、排列紧密。

根冠细胞含丰富的内质网、高尔基体、线粒体和质体等细胞器，其外壁常有多糖类物质的黏液，可润滑根冠表面、促进根表离子交换、减少根在土壤颗粒间穿行的摩擦阻力,利于根的伸长生长。

2．分生区分生区位于根冠内侧，由顶端分生组织组成,整体形状如圆锥，故又名生长锥，长度约为1～3mm，主要功能是分裂产生新细胞，以促进根尖生长，所以也称为生长点。

分生区细胞小、近于等径型、排列紧密,无细胞间隙，细胞壁薄、核大、质浓、液泡很小，分化程度低，具很强的分裂能力，外观呈褐黄色。

分生区产生的新细胞,有三个去向：一部分形成根冠细胞，以补偿根冠因受损伤而脱落的细胞；大部分细胞生长、分化，成为伸长区的部分，是产生和分化成根各部分结构的基础;同时，仍有一部分细胞保持分生能力,以维持分生区的体积和功能，进行自我永续（图5—5）。

植物根的发育过程首先，当种子萌发时，胚根突破种皮，发育成植物的第一条根——主根。

主根的生长由根尖部分完成。

一、初生生长首先是根尖各层结构的产生，最初顶端分生组织细胞分裂分化，即为初生生长。

维管柱原始细胞层发育成维管柱，皮层原始细胞发育成皮层，根冠原始细胞层发育成根冠。

以下就根尖的各个区域的初生生长来说明根尖的生长：1.根冠区：根冠原始细胞层发育成根冠，即分生区下部具有分裂能力的细胞分化成根冠，在根尖的生长过程中，根冠外层与土壤颗粒接触的细胞，不断脱落死亡，由其内的分生组织细胞不断分裂补充，使根冠始终保持一定的厚度。

2.分生区：根的生长主要就是因为分生区细胞的活跃，包括原分生组织和初生分生组织（维管柱原始细胞层发育成维管柱，皮层原始细胞发育成皮层，根冠原始细胞层发育成根冠），分裂增生产生新细胞，它所产生的新细胞一部分补充到根冠以补充其损耗，另一部分成为其后伸长区的新生部分。

分省组织的细胞通过径向分裂、切向分裂使得根尖的直径不断加粗，通过横向分裂使得根尖不断加长。

3.伸长区：伸长区细胞是由分生区细胞生长而来的，其特点表现为细胞的伸长更加显著等，根尖的伸长主要是由于伸长区细胞的延伸，使得根尖不断向土壤深处推进。

4.成熟区：伸长区的细胞进一步分化，成为成熟组织，有根毛产生，是根行使吸收功能的主要区域。

根的初生生长还包括内皮层凯氏带的生成、初生木质部分子和韧皮部分子的外始式发育，这些都是初生生长的部分。

二、侧根的发生当主根发育到一定程度时，侧根会从主根的中柱鞘开始发育，中柱鞘的某些细胞脱分化、开始分裂，先是几次平周分裂使细胞层数增加向外突起，随后在各个方向分裂，使突起进一步增大。

接着分化出根冠和顶端分生组织，使侧根不断生长伸长，最后根冠分泌酶使得母根的皮层和表皮细胞溶解，侧根便形成了，钻入土壤。

三、次生生长一年生草本双子叶植物和单子叶植物一般无次生生长，而裸子植物和木本双子叶植物的根在初生生长结束后经过次生生长，形成次生结构——主要分为维管形成层和木栓形成层。

根尖的结构
根尖是指从根的顶端到生有根毛的一段.它的结构从顶端依次是根冠,分生区,伸长区,成熟区根冠——在根的顶端.细胞比较大排列不够整齐,像一顶帽子似地套在外面,具有保护作用. 分生区——被根冠包围着.细胞很小,细胞壁薄,细胞核大,细胞质浓,具有很强的分裂能力,能够不断分裂产生新细胞.
伸长区——在分生区上部,细胞逐渐停止分裂,开始迅速伸长,是根伸长最快的的地方,能够吸收水分和无机盐.
成熟区——在伸长区的上部,细胞停止伸长,并且开始分化,一部分向外突起形成根毛.是根吸收水分和无机盐的主要部位.成熟区及其上部,根内部一部分细胞分化形成导管,能输导水分和无机盐.。