药用植物学-根分析课件

第三章第三章 植物的器官植物的器官 器 官：是由多种组织构成的具有特定的外部形态和内部构造并执行一定的生理功能的植物体的组成部分。营养器官：能吸收、制造、输送和贮藏植物体所需的营养物质，供植物体生长发育，这样的植物器官称营养器官。如：根、茎、叶等。繁殖器官：起繁衍后代，延续种族作用的植物器官，称繁殖器官。如：花、果实、种子等。第三章植物的器官器官：是第三章 植物的器官第三章植物的器官第一节第一节 根根一、正常根的形态一、正常根的形态（一）根的形态（一）根的形态根通常是植物体生长在地下的营养器官，具有向地、向湿和背光的特性。根使植物体固着在土壤中，并从土壤中吸收水分和无机盐类，根是植物生长的基础。根是植物在长期适应陆地生活过程中发展起来的器官，其外形一般呈圆柱形，在土壤中生长愈向下愈细，并向四周分枝，形成复杂的根系。根由于生长在地下，细胞中不含叶绿体，也无节和节间之分，一般不生芽、叶和花。许多植物的根可供药用，如人参、甘草、党参、三七、当归等都是常用的中药材。第三章 植物的器官第一节根一、正常根的形态第三章植物的器官第一节第一节 根根 (二二)根的类型和根系根的类型和根系 1 1.主根和侧根主根和侧根 （1 1）主主根根：植物最初由种子的胚根直接发育来的根称 为主根，一般与地面垂直向下生长。（2 2）侧侧根根：当主根生长到一定长度，就从其侧面生出 许多支根，称为侧根。2.2.定根和不定根定根和不定根 （1 1）定定根根：凡是直接或间接由胚根发育而成的主根及 其 各 级 侧 根，都 有 固 定 的 生 长 部 位 称 为 定 根。如人参、胡萝卜等。（2 2）不不定定根根：有些植物的根的发生没有一定的位置，不 是 直 接 或 间 接 来 源 于 胚 根,而 是 从 茎、叶 或 其 它 部 位 生 长 出 来 的 根，这 样 的根称不定根。如玉米、小麦等。第一节根(二)根的类型和根系第一节第一节 根根第一节根 3.3.根系的类型根系的类型 （1 1）根根系系：一株植物地下部分所有根的总体称为根系。第一节第一节 根根 （2 2）直直根根系系：凡由明显而发达的主根及各级侧根组成的根系称为直根系。如人参、党参、甘草、桔梗等。（3 3）须须根根系系：主根不发达或早期死亡，而由茎的基部节上生出许多大小、长短相似的不定根组成的根系称为须根系。如葱、蒜、小麦等。121.主根2.侧根3.根系的类型第一节根（2）直根系：凡由明显而发二、变态根的类型二、变态根的类型 (一一)贮贮藏藏根根 根的一部分或全部因贮藏营养物质而成肉质肥大状，这样的根称贮藏根。第一节第一节 根根1.1.圆锥圆锥根根2.2.圆柱圆柱根根3.3.圆球圆球根根4.4.块块 根根（纺锤状）（纺锤状）5.5.块块 根根 （块（块 状）状）二、变态根的类型第一节根1.圆锥根2.圆柱根3.圆球根4 (二二)支支柱柱根根 有些植物在靠近泥土的茎节上产生一些不定根深入土中，以增强支撑茎干的作用，这样的根称支持根。如玉米、薏苡、高粱等。第一节第一节 根根 (三三)攀攀援援根根 攀援植物在其地上茎干上生出不定根，以使植物能攀附于石壁、墙垣、树干或其他物体上，这种根称为攀援根。如常春藤、络石藤等。(四四)气气生生根根 从茎上产生的不伸入土中而暴露空气中的不定根称气生根。气生根具有在潮湿空气中吸收和贮藏水分的能力，多见于热带植物，如吊兰、石斛等。(二)支柱根有些植物在靠近泥土的茎节上产生一些不定 (五五)呼呼吸吸根根 有些生长在湖沼或热带海滩地带的植物，由于植株的一部分被淤泥淹没，呼吸十分困难，因而有部分根垂直向上生长，暴露于空气中进行呼吸，称呼吸根。如水松、红树等。第一节第一节 根根 (六六)水水生生根根 水生植物的根呈须状垂生于水中，纤细柔软并常带绿色，称水生根。如浮萍、睡莲等。(七七)寄寄生生根根 一一些些寄生植物产生的不定根不是插入土中而是伸入寄主植物体内吸收水分和营养物质，以维持自身的生活，这种根称寄生根。如菟丝子、桑寄生等。(五)呼吸根有些生长在湖沼或热带海滩地带的植物，由于第一节第一节 根根小 结 二、变态根的形态与类型 1.贮藏根 2.支持根 3.攀援根 4.气生根 5.呼吸根 6.水生根 7.寄生根 一、根的类型和根系 1.主根和侧根 2.定根和不定根 3.直根系和须根系第一节根小结二、变态根的形态与类型第一节第一节 根根思 考 题 一、主根、定根和直根系之间有何关系？二、侧根、不定根和须根系之间有何关系？第一节根思考题三、根的显微构造 （一）根尖的构造根尖：是根的顶端幼嫩部分，即从根的最顶端到着生根毛的这一段，它是根中生命活动最旺盛、最重要的部分。根据外部构造和内部组织分化的不同，根尖可划分为根冠、分生区、伸长区和成熟区四个部分：1.根冠为根的最顶端，呈帽套状包被于生长锥的外围，略呈圆锥状，由多层不规则排列的薄壁细胞组成，起着保护根尖作用。第一节第一节 根根三、根的显微构造（一）根尖的构造第一节根 2.分生区 又称为生长锥，呈圆锥状，位于根冠的上方或内方，是根的顶端分生组织所在的部位，具很强的分生能力。3.伸长区 位于分生区的上方，此处多数细胞已逐渐停止分裂，体积扩大，细胞显著沿根的长轴方向延伸，因此称为伸长区。4.成熟区 位于伸长区的上方，此处各种细胞已停止伸长，并多已分化成熟，故称为成熟区。初生构造：直接来自于顶端分生组织中细胞的增生和成熟，使根延长的生长称为初生生长，由初生生长过程中所产生的各种成熟组织，称初生组织，由初生组织所组成的结构称初生构造。第一节第一节 根根2.分生区又称为生长锥，呈圆锥状，位于根冠的上方 （二）根的初生构造通过根尖成熟区作横切面，根的初生构造从外到内可分为表皮、皮层和维管柱三部分：1.表皮位于根的最外围，由原表皮发育而成，一般为单层细胞，细胞多为长方形，排列整齐、紧密，无细胞间隙，壁薄，非角质化，富有通透性，没有气孔。2.皮层位于表皮内方，由基本分生组织发育而成，为多层排列疏松的薄壁细胞所组成，常有显著的细胞间隙，占根相当大的部分。通常可分为：（1）外皮层 （2）皮层薄壁组织 （3）内皮层 凯氏带：在内皮层细胞的径向壁和上下壁上局部增厚，增厚部分形成木质化或木栓化的带状结构，环绕径向壁和上下壁而呈一整圈，称为凯氏带。第一节第一节 根根（二）根的初生构造第一节根第一节第一节 根根第一节根 3.维管柱 根的内皮层以内的所有组织构造统称为维管柱，结构复杂，包括中柱鞘、初生木质部和初生韧皮部三部分，有的植物还具有髓部。（1）中柱鞘：紧贴着内皮层，为维管柱最外方的组织，它是由原形成层的细胞发育而成，保持着潜在的分生能力，通常由一层薄壁细胞构成。（2）初生木质部和初生韧皮部：为根的输导系统，在根的最内方，根的维管组织中的初生维管束包括初生木质部和初生韧皮部。第一节第一节 根根3.维管柱根的内皮层以内的所有组织构造统称为维 （三）侧根的形成主根、侧根或不定根所产生的支根均统称为侧根。侧根起源于中柱鞘，即发生于根的内部组织中，因此称为内起源。当侧根形成时，中柱鞘相应部位的细胞发生变化，细胞质变浓，液泡变小，重新恢复分裂能力。首先进行平周分裂，使细胞层数增加，继而进行平周分裂和垂周分裂，产生一团新的细胞，形成侧根的根原基。侧根原基细胞经分裂、分化，形成生长锥和根冠，生长锥细胞继续进行分裂、分化，并以根冠为先导向外突破皮层和表皮，形成侧根。因侧根起源于中柱鞘，其木质部和韧皮部与主根的维管组织直接相连，而形成一个连续的维管系统。第一节第一节 根根（三）侧根的形成当侧根形成时，中柱鞘相应部 （四）根的次生构造根中形成层细胞的分裂、分化，不断产生新的组织，使根逐渐加粗，这种使根增粗的生长称为次生生长，由次生生长所产生的各种组织叫次生组织，由这些组织所形成的结构称的次生构造。1.形成层的活动及次生维管组织 当根进行次生生长时，在初生木质部和初生韧皮部之间的一些薄壁组织恢复分裂机能，转变为形成层，逐渐向初生木质部外方的中柱鞘部位发展，使相邻的中柱鞘细胞也开始分化成为形成层的一部分，这样形成层即由片断连接成为一个凹凸相间的形成层环。形成层为一层扁平细胞，不断进行分裂，向内产生新的木质部，加于初生木质部外方，叫次生木质部；向外产生新的韧皮部，加于初生韧皮部内方，叫次生韧皮部。第一节第一节 根根（四）根的次生构造第一节根 2.木栓形成层的产生及周皮的形成 由于形成层的活动，使根不断加粗生长，外方的表皮及部分皮层因此而破裂，当皮层组织被破坏之前，中柱鞘细胞恢复分生能力，形成木栓形成层，木栓形成层向外分生木栓层，向内分生栓内层。植物学上的根皮是指周皮这一部分，而药材中的根皮类，如地骨皮、牡丹皮等，则是指形成层以外的部分，含韧皮部、皮层和周皮。第一节第一节 根根2.木栓形成层的产生及周皮的形成由于形成层 （五）根的异常构造某些双子叶植物的根，除了正常的次生构造外，另外还产生一些特有的维管束，称异型维管束，形成了根的异常构造，与初生构造、次生构造相对应，也有称其为三生构造。常见的有两种类型：1.当根的正常维管束形成不久，形成层往往失去分生能力，而在相当于中柱鞘部位的薄壁细胞转化成新的形成层，向外分裂产生大量薄壁细胞和一圈异型的无限外韧维管束，如此反复多次，形成多圈异型维管束，并有薄壁细胞相间隔，一圈套住一圈，呈同心环状排列。第一节第一节 根根（五）根的异常构造第一节根 2.当中央较大的正常维管束形成后，皮层中部分薄壁细胞转化为多个新的形成层环，产生许多单独的和复合的大小不等的异型维管束，相对于原有的形成层环而言是异心的，形成异常构造。（六）根瘤和菌根种子植物的根系和土壤中的微生物有着密切的关系，彼此互相影响，互相制约，有些微生物存在于植物根的组织中，与植物共生。通常由两种类型，即根瘤与菌根。1.根瘤：豆科植物的根上常有一种瘤状的结构，称为根瘤。2.菌根：是真菌着生于根的外层或进入其细胞间隙，甚至细胞内所形成类似根瘤的另一种共生体。第一节第一节 根根2.当中央较大的正常维管束形成后，皮层中部分薄壁细第一节 根四、根的生理功能四、根的生理功能 (一一)吸收作用吸收作用 (二二)输导作用输导作用 (三三)固着作用固着作用 (四四)合成作用合成作用 (五五)贮藏作用贮藏作用 (六六)繁殖作用繁殖作用第一节根四、根的生理功能小 结 一、三个概念 1.初生构造 2.次生构造 3.凯氏带 二、根的初生构造 1.表皮 2.皮层 3.维管柱 三、根的次生构造 1.形成层的活动及次生维管组织 2.木栓形成层的产生及周皮的形成 四、根的异常构造 五、根瘤和菌根 第一节第一节 根根 四、根的生理功能 根主要具有吸收、固着、输导、合成、贮藏和繁殖等生理功能小结一、三个概念三、根的次思 考 题 一、通过根尖成熟区作横切面，可以观察到什么构造？并详细说明这个构造。二、简述根的次生构造的形成。三、侧根是怎样形成的？四、根的异常构造有哪两种类型？五、举例说明变态根与其生理功能的适应。第一节第一节 根根思考题一、通过根尖成熟区作横切面，可以观察到