根的形态与结构

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 根的形态与结构,不要版权，欢迎复制,第一节,根的形态特征,第二节,根的解剖结构,第三节 根瘤,与菌根,植株及其六大器官（油菜）：,植株,根,茎,叶,花,果实,种子,器官,:,由,多种不同组织,构成的具有,特定形态结构,和,生理功能,的结构单位。,生殖器官：,与植物的生殖生长和繁殖后代有关的器官。花、果实和种子。,营养器官：,与植物的营养生长有关的器官。根、茎、叶。,生殖器官,营养器官,第一节 根的形态特征,根的主要生理功能,* 吸收和输导,*,支持和固着,植株,* 合成,*,繁殖、贮藏,等生理功能,根的经济用途,* 食用,*,药用,* 观赏,香附子,一、根的生理功能和经济用途,1,、按根的来源分：,主根：,胚根直接生长而成的根。垂直向地下生长。,侧根：,主根等产生的各级分支。,二、根的类型,2,、按根发生的位置分：,定根：,主根和侧根称之为定根。主根来自于胚根，侧根来自中柱鞘一定部位的细胞恢复分裂发育而来。,不定根：,由茎、叶、老根或胚轴上发生的根。不定根可产生各级侧根。,三、根系类型,根系：,植株地下部分所有根的总称。,直根系：,由发达的主根及各级侧根组成，主根较各级侧根粗壮而长。多数双子叶植物的根系特征。,须根系：,主根不明显，主要由不定根组成的根系。一般单子叶植物根系的特征,。,须根系,直根系,秸梗,小 麦,蓖麻,四、根的生长特性,向性生长特性，是不可逆的过程。主要包括向地性、向水性、向肥性和向气性。,向水性,向地性,一、根尖与根尖分区,根尖,（一）,概念,：根的顶端至着生根毛的部分。,第二节 根的解剖结构,（二）根尖分区及其细胞特征,1,、根冠：,根尖最先端，活的薄壁细胞,冠状覆盖。,细胞不规则，外围大、疏松，内部小、紧密。含丰富的内质网、高尔基体、线粒体和质体等细胞器。,外层细胞的外壁粘液化，能润滑土表，保护根尖。,原生质体内（中央细胞）含淀粉体（平衡石），可控制根向地性生长。,2,、分生区,分生区：根冠包围的顶端分生组织，产生新细胞，又称生长点。,（,1,）原分生组织：位于分生区先端,部分不分化，自我保留。,（,2,）初生分生组织：原分生组织的后方，原表皮、原形成层、基本分生组织三部分组成,。,不,活动中心,细胞小，排列紧密，无间隙，壁薄、核大、质浓、液泡小，分裂能力强。,3,、伸长区,伸长区,：,多数细胞迅速伸长，根尖向下伸长的推动力。在其上方的内部分化出筛管和导管。,25mm,细胞已分化成熟，根毛区表皮上有根毛，对吸收水分和无机盐有着重要作用。,成熟区,4,成熟区（根毛区）,成熟区多种组织分化出现、促进根的吸收和运输,初生生长：,由根尖的顶端分生组织细胞经分裂、生长、分化成熟的过程，称为根的初生生长,。,初生结构：,根的初生生长过程所形成的结构称为根的初生结构。,横切根毛区，根的初生结构由外至内可划分为：,表皮、皮层、中柱,三大部分。,（一）双子叶植物根的初生结构,二、双子叶植物根的解剖结构,1,、表皮,最外一层细胞，排列紧密，细胞壁薄，许多表皮细胞的外壁向外突起形成根毛。根毛主要起吸收作用，兼有固定作用。,（,1,）,外皮层：,一至几层细胞，形状相对小些，排列紧密整齐，初期可通过水和溶质，后期壁栓化，起保护作用。,2,、皮层,（,2,）,中皮层：,多层细胞，细胞较大，排列疏松，胞间隙明显，胞内含淀粉粒等贮藏物质。,具横向运输和贮藏作用，水生植物的根还具有通气作用。,（,3,）,内皮层：,皮层最内一层细胞，整齐排列成环；细胞的径壁和横壁上有一条木栓化的加厚带,-,凯氏带。,凯氏带模式图,凯氏带处物质运输途径,凯氏带电镜图,3,、维管柱（中柱）,起源于原形成层，位于皮层以内，,可分为：,（,1,）中柱鞘、,（,2,）初生木质部、,（,3,）初生韧皮部、,（,4,）薄壁细胞等部分。,薄壁细胞,中柱外围与内皮层相毗邻，常由一至几层连续的薄壁细胞构成。,中柱鞘可发育成维管形成层一部分、木栓形成层、侧根、不定芽、乳汁管等。,（,1,）中柱鞘,中柱鞘；,(,2,),筛管；,(,3,),内皮层；,(,4,),后生木质部导管；,(,5,),初生木质部,（,2,）初生木质部：,位于根的中央，由导管、管胞等组成，呈辐射状，起输导水分和矿质营养作用。,外始式。,原生木质部,后生木质部,内,外,初生韧皮部：,与原生木质部相间排列。,筛管、伴胞等组成，,输导同化产物。,外始式。,初生韧皮部,初生木质部,（,4,）薄壁组织与髓,构成维管形成层的一部分。,初生韧皮部与初生木质部之间常有几层薄壁细胞。,少数植物根的中央早期有薄壁细胞,髓,薄壁细胞区,1,、根的次生生长与次生结构,次生生长：次生（侧生）分生组织活动，不断地产生次生维管组织和周皮，使根、茎增粗的生长过程。,次生结构：主要由次生成熟组织所组成的结构。一般裸子植物和木本的双子叶植物有次生生长和次生结构。,次生（侧生）分生组织有两类：维管形成层和木栓形成层。,（二）双子叶植物根的次生生长与次生结构,初生木质部与初生韧皮部之间的薄壁细胞,初生木质部脊正对的中柱鞘细胞,维管形成层片段,维管形成层片段,维管形成层环（波浪状圆环,）,次生木质部,次生韧皮部,维管形成层环,平周分裂 外,垂周分裂,平周分裂,内,2,、维管形成层的产生和活动,活动,棉根,维管形成层活动与结构,维管形成层的活动,维管形成层,切向分裂,径向分裂,切向分裂,次生韧皮部,韧皮射线、筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞,维管形成层,扩大周径,次生木质部,木射线，导管、管胞,木纤维、木薄壁细胞,韧皮射线和木射线合称维管射线，有横向输导和贮藏营养物质的功能,。,外,内,次生结构,3,、木栓形成层的产生和活动,中柱鞘细胞,木栓形成层,木栓层,栓内层,木栓形成层,周皮,平周分裂 外,平周分裂 内,垂周分裂,部位,活动,结构,木栓形成层,木栓层,栓内层,脱分化,木栓层：新的保护组织，细胞排列紧密，细胞壁栓化，由几层细胞组成。,木栓形成层：一层细胞，有分裂能力。,栓内层：生活的薄壁细胞。,木栓形成层活动与结构组成：,周皮,多年生植物中，木栓形成层活动一至几年后停止活动。周皮以内重新产生新的木栓形成层。由于周皮的逐年产生和积累，与次生韧皮部一起构成树皮。,棉根结构,三、单子叶植物根的解剖结构,单子叶植物是须根系，由不定根组成，只有初生生长，不增粗。,外皮层,-,厚壁细胞,中皮层薄壁细胞,内皮层,-,马蹄形增厚细胞,+,通道细胞,中柱鞘,初生韧皮部,初生木质部,-,多原型,表皮,皮层,中柱,水稻幼根与老根表皮与皮层,（一）禾本科植物根的解剖结构,最外层生活细胞，寿命较短,外皮层：后期栓化成厚壁组织，代替表皮功能。,间隙较大，水湿生植物具明显气腔。,内皮层：初期具凯氏带，后期呈五面加厚成“马蹄铁”形。少部分成为通道细胞。玉米、大麦等无通道细胞，但具丰富的胞间连丝,水稻根中柱,幼根,老根,中柱：,中柱鞘：侧根发生处。老根中细胞壁增厚。,初生木质部：多原型，每束导管数较少。,初生韧皮部：含筛管，伴胞。,髓：幼根中央为薄壁细胞，老根为厚壁细胞。,小麦老根,玉米,小 麦 根,表皮与皮层,小麦老根,-,中柱结构,内皮层,内皮层,鸢尾根,-,中柱,内皮层,（二）非禾本科植物根的解剖结构,四、侧根的发生和特性,扩大吸收面积，加强固着和支持能力。,（一）侧根发生的特点：,1,、侧根的发生方式,侧根起源于,侧根原基,，根毛区后方中柱鞘一定部位的细胞经脱分化而来，这种起源方式叫内起源。,二原型根,三原、四原型根,多原型根,二原型,：初生韧皮部与初生木质部之间。,三原型、四原型,：木质部脊的位置。,多原型,：初生韧皮部正对处。,2,、侧根的发生位置：,（二）侧根的形成,1,、发生部位：,中柱鞘细胞脱分裂，形成侧根原基，细胞不断分裂、生长、分化，穿过皮层突破表皮，形成侧根。,2,、侧根原基发生与生长,第三节 根瘤和菌根,一、根瘤,根瘤是根瘤细菌与根形成的一种共生结构，为地下部分的瘤状突起。常见于豆科植物等。,功能：共生固氮。,根瘤菌形态,豆科植物根瘤,大豆根瘤,二、菌根,菌根是植物的根与真菌的共生体，有,外生菌根、内生菌根、内外生菌根,等类型。,功能：,1,）扩大了根与土壤水分、无机盐的接触面积，加强了根的吸收能力；,2,）产生生长活跃物质，刺激根系发育。,