根的形態與結構

Themorphologyandstructure

ofroot現在是1頁\一共有64頁\編輯于星期五1、根的形態特征及功能2、根的解剖結構

2.1根尖及根尖分區

2.2雙子葉植物根的初生結構

2.3雙子葉植物根的次生結構2.4單子葉植物根的初生結構2.5側根的發生3、根瘤和菌根4、復習思考題現在是2頁\一共有64頁\編輯于星期五1、根的形態特征及功能器官：生物體中由多種不同組織構成的，具有特定形態結構和生理功能的結構單位。植物器官分為兩類：

營養器官：根、莖和葉

繁殖器官：花、果實和種子現在是3頁\一共有64頁\編輯于星期五1、根的形態特征及功能

根是植物長期適應陸地生活過程中發展起來的器官，構成植物體的地下部分。根由種子幼胚的胚根發育而成，向地下伸長，使植物體固著在土壤里，并從土壤中吸取水分和營養物質。根一般不分節，不生芽。現在是4頁\一共有64頁\編輯于星期五1、根的形態特征及功能

根的類型（1）定根:從植物體固定的部位生長出來的根。

主根:種子萌發時，胚根直接生長形成的根。

側根:主根生長到一定長度時，從主根內部側向生出的許多支根。。（2）不定根:由莖、葉、老根或胚軸上發生的根，其發生位置不固定，稱為不定根。現在是5頁\一共有64頁\編輯于星期五1、根的形態特征及功能根系及其類型根系：一株植物地下所有根的總稱。（1）直根系：由明顯發達的主根及其各級側根組成（裸子植物和大部分的雙子葉植物）。（2）須根系：主要由不定根及其側根組成組成（大部分單子葉植物的根）。現在是6頁\一共有64頁\編輯于星期五1、根的形態特征及功能根的生理功能吸收作用固著和支持作用輸導作用合成和轉化作用貯藏作用繁殖作用現在是7頁\一共有64頁\編輯于星期五1、根的形態特征及功能2、根的解剖結構

2.1根尖及根尖分區

2.2雙子葉植物根的初生結構

2.3雙子葉植物根的次生結構2.4單子葉植物根的初生結構2.5側根的發生3、根瘤和菌根4、復習思考題現在是8頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構2.1根尖及根尖分區根尖（roottip)：從根的頂端到著生根毛的地方，是根部生長活躍的區域。根據根尖細胞生長發育及結構特點，可將根尖分為根冠、分生區、伸長區和根毛區。除根冠外，其它三部分都是逐漸過渡的，之間無明顯的界限。不論主根、側根或不定根都具有根尖，它是根中生命活動最旺盛、最重要的部分。

現在是9頁\一共有64頁\編輯于星期五根冠：根尖最前端。外層細胞排列疏松，外壁有粘液，使根尖易于在土壤顆粒間推進并形成吸收表面，原生質體內有淀粉體，與根的向地性生長有關。根冠外層細胞易受損傷、脫落，由分生組織產生新細胞補充。現在是10頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構分生區

位于根冠之后，長度多在0.3～1.5mm，有的可達3mm，全部由頂端分生組織構成。

細胞特點：分生區頂端細胞形狀為多面體，較小，排列緊密，細胞核大，位于細胞中央，液泡小。作用：分裂產生新細胞的主要地方，又稱為生長點或生長錐。現在是11頁\一共有64頁\編輯于星期五分生區細胞頂端為原分生組織的原始細胞，它們的分裂活動具有分層特點，在分生區較后部位，分別形成了原表皮、基本分生組織和原形成層。2、根的解剖結構原形成層現在是12頁\一共有64頁\編輯于星期五20世紀50年代以后，發現在根尖分生區中的前端的中心部分，有一些分裂活動弱甚至不分裂的細胞，形成一個近于半圓形的區域，稱為不活動中心或靜止中心。2、根的解剖結構原形成層現在是13頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構伸長區位于分生區的后方，細胞來源于分生區。細胞特點：細胞多已停止分裂，突出的特點是細胞顯著伸長，液泡化程度加強，體積增大并開始分化。作用：是根尖深入土壤的主要動力。現在是14頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構成熟區位于伸長區之上，表皮常有根毛產生，因此稱為根毛區。

根毛：根的表皮細胞向外突出，頂端密封的管狀結構。

細胞特點：細胞已停止分裂活動，分化為各種成熟組織，故亦稱成熟區。

作用：根毛區表面密被根毛，增大了根的吸收面積，是根部起吸收作用的主要部分。現在是15頁\一共有64頁\編輯于星期五1、根的形態特征及功能2、根的解剖結構

2.1根尖及根尖分區

2.2雙子葉植物根的初生結構

2.3雙子葉植物根的次生結構2.4單子葉植物根的初生結構2.5側根的發生3、根瘤和菌根4、復習思考題現在是16頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構根的初生生長由根尖頂端分生組織經過細胞分裂、生長和分化形成根毛區成熟結構的過程。初生結構根的初生生長過程中所產生的各種組織屬于初生組織，由初生組織所復合而成的根的結構稱為根的初生結構。現在是17頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構表皮原表皮中柱皮層原形成層基本分生組織現在是18頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構表皮Epidermis皮層Cortex中柱Stele（維管柱）

2.2雙子葉植物根的初生結構現在是19頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構表皮最外的一層排列緊密的細胞。細胞的形狀略呈長方體，橫切面上近似方形。胞壁薄，由纖維素和果膠質構成。原表皮發育而成，無氣孔，有根毛吸收作用大于保護作用當根毛細胞受傷,死亡后,表皮細胞會隨之萎縮,凋落,從而失去保護作用.縱切Longitudinal-section橫切Cross-sectionMonocot現在是20頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構皮層⑴外皮層：皮層的最外一至數層細胞，形狀較小，排列緊密而整齊。當表皮上的根毛枯死后，外皮層細胞的細胞壁栓化，起著臨時的保護作用。⑵皮層薄壁細胞：內、外皮層之間的薄壁細胞。細胞間有明顯的胞間隙,細胞中常儲藏有各種后含物,以淀粉粒最為常見。⑶內皮層：最內方一層細胞，細胞小，排列緊密而整齊。位置：表皮之內，維管柱之外。發育來源：初生分生組織的基本分生組織。細胞特點：多層薄壁細胞組成，在橫切面上占有較大的比例。細胞間隙較大，高度液泡化，常含有淀粉粒。作用：是水分和溶質從根毛到中柱的橫向輸導途徑，也是幼根貯藏營養物質的場所，并有一定的通氣作用現在是21頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構（4）凱氏帶（Casparianstrip）：內皮層細胞常在上下橫壁和徑向壁上有木質化和栓質化的加厚，呈帶狀環繞細胞一周，稱為凱氏帶。（5）凱氏點（Caspariandots）：在橫切面上，凱氏帶在相鄰的徑向壁上呈點狀，叫凱氏點。現在是22頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構表皮Epidermis皮層Cortex中柱Stele（維管柱）

現在是23頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構中柱/微管柱位于內皮層以內的中央部位,由初生分生組織的原形成層分化而來,是根中進行上下物質運輸的主要部位.依次由中柱鞘、初生木質部、初生韌皮部和薄壁組織四部分組成。少數雙子葉植物還在中央部位具有髓。現在是24頁\一共有64頁\編輯于星期五維管柱:來源于原形成層。⑴中柱鞘：內皮層內方的1～2層細胞，具潛在分裂能力。維管形成層（部分）、木栓形成層、側根等的發生成與之有關。中柱鞘現在是25頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構(2)初生木質部：

初生木質部具有輻射角(木質部束)，輻射角的尖端為原生木質部(protoxylem)，是較早分化成熟的，它們的導管口徑較小而壁較厚，由環紋導管和螺紋導管組成。

后生木質部(metaxylem)靠近軸心,，是較晚分化的，導管口徑較大，多為梯紋、網紋或孔紋導管。

根的初生木質部這種由外向內分化成熟的方式，稱為外始式原生木質部后生木質部現在是26頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構初生木質部的輻射棱角數稱為束，含有幾束就稱為幾原型，如右圖依次稱為二原型、三原型和四原型，不同植物彼此不同，可作為植物鑒別的指標。現在是27頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構(3)初生韌皮部：初生韌皮部形成若干束分布于初生木質部輻射角之間，與原生木質部相間排列(這是幼根維管束系統的最為突出的特征)。初生韌皮部可分為原生韌皮部和后生韌皮部，后生韌皮部主要是由篩管和伴胞組成，而原生韌皮部通常缺少伴胞。初生韌皮部現在是28頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構(4)薄壁組織：由中柱內的薄壁細胞組成；位于初生木質部與初生韌皮部之間，可轉化為維管形成層的大部分；有些植物根的中柱中央也有薄壁細胞，稱為髓。薄壁組織現在是29頁\一共有64頁\編輯于星期五1、根的形態特征及功能2、根的解剖結構

2.1根尖及根尖分區

2.2雙子葉植物根的初生結構

2.3雙子葉植物根的次生結構

2.4單子葉植物根的初生結構

2.5側根的發生3、根瘤和菌根4、復習思考題現在是30頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構2.3雙子葉植物根的次生生結構次生生長：由于側生分生組織的活動，不斷地產生次生的維管組織和周皮，使根、莖增粗的生長過程。次生結構：主要由次生成熟組織所復合而成的結構。一般裸子植物和木本的雙子葉植物有次生生長，而單子葉植物和一年生的草本雙子葉植物無次生生長。根的次生生長是根的增粗生長過程，根的不斷增粗是根的維管形成層和木栓形成層共同作用的結果。現在是31頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構維管形成層的產生根的維管形成層由位于初生木質部與韌皮部之間的，由原形成層保留下來的，未分化的薄壁細胞和維管鞘一定部位的，恢復分裂能力的細胞所組成。根的次生生長初始于維管形成層細胞，開始時主要平周分裂，形成幾片弧狀的形成層，其片段數量與根中初生木質部的束數相同。現在是32頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構根次生維管組織的發育過程現在是33頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構次生韌皮部與次生木質部之間的維管形成層產生一些薄壁細胞，呈放射狀排列，叫維管射線（韌皮/木射線）。維管射線起橫向運輸水分和養料的功能，組成根的維管組織內的徑向系統；而導管、管胞、篩管、伴胞等組成維管組織的軸向系統。維管射線現在是34頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構2.4雙子葉植物根的次生生結構現在是35頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構木栓形成層的產生平周分裂外中柱鞘細胞木栓形成層木栓層栓內層木栓形成層周皮平周分裂內垂周分裂中柱鞘細胞或者皮層細胞恢復分裂能力，形成木栓形成層。木栓形成層的活動：向外形成木栓層，向內形成栓內層，木栓層、木栓形成層和栓內層三者合稱為周皮（次生保護組織）根中最早形成的木栓形成層起源于中柱鞘，以后木栓形成層的發生位置逐年內移，可深至次生韌皮部的薄壁細胞。現在是36頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構2.4雙子葉植物根的次生生結構現在是37頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構2.4雙子葉植物根的次生生結構柳樹根次生結構現在是38頁\一共有64頁\編輯于星期五雙子葉植物根的發育形成過程中柱鞘初生韌皮部薄壁組織初生木質部髓(若存在)維管形成層次生韌皮部維管射線次生木質部原生韌皮部后生韌皮部原生木質部后生木質部木栓形成層木栓層栓內層側根中柱原分生組織原形成層根冠原原表皮基本分生組織根冠表皮皮層初生生長及初生結構次生生長及次生結構現在是39頁\一共有64頁\編輯于星期五1、根的形態特征及功能2、根的解剖結構

2.1根尖及根尖分區

2.2雙子葉植物根的初生結構

2.3雙子葉植物根的次生結構

2.4單子葉植物根的初生結構

2.5側根的發生3、根瘤和菌根4、復習思考題現在是40頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構2.4單子葉植物根的初生結構單子葉植物根的結構也可分為表皮、皮層和維管柱三部分，但是由于不能進行次生生長，所以無次生結構。1、表皮

表皮是根外的一層細胞，壽命較短，當根毛枯死后，往往解體而脫落。2、皮層

皮層中靠近表皮的1層至數層細胞為外皮層。外皮層的壁常加厚并經過了栓質化和木質化，細胞排列緊密，沒有細胞間隙，成為連續的一層。當根毛死亡后，根的表皮細胞隨之枯萎脫落，這時外皮層細胞成為根的保護層，終生起著保護作用。

現在是41頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構外皮層以內為數量較多的皮層薄壁組織。在水稻老根的皮層中，具有明顯的氣腔。現在是42頁\一共有64頁\編輯于星期五單子葉植物的內皮層，在發育的后期其細胞壁常呈五面增厚，只是外切向壁是薄的。在橫切面上，增厚的部分呈馬蹄鐵形。少數細胞（位于木質部束處）的壁不增厚，稱為通道細胞，成為中柱內外物質交換的通道。2、根的解剖結構現在是43頁\一共有64頁\編輯于星期五3、維管柱①初生木質部一般在六原以上，即為多原型木質部。②維管柱中央一般具有髓。③木質部和韌皮部之間的細胞無分裂能力，到后期時細胞壁木化而變為厚壁組織。玉米根現在是44頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構單子葉植物根的初生結構小結

表皮外皮層皮層皮層薄壁組織內皮層（凱氏帶、五面增厚、通道細胞）中柱鞘原生木質部初生木質部（外始式）后生木質部中柱原生韌皮部初生韌皮部（外始式）后生韌皮部薄壁細胞現在是45頁\一共有64頁\編輯于星期五1、根的形態特征及功能2、根的解剖結構

2.1根尖及根尖分區

2.2雙子葉植物根的初生結構

2.3雙子葉植物根的次生結構2.4單子葉植物根的初生結構

2.5側根的發生3、根瘤和菌根4、復習思考題現在是46頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構2.5側根的發生（一）發生部位：側根起源于根毛區中柱鞘的一定部位，這種起源方式叫內起源。二原型：初生韌皮部與初生木質部之間。三原型、四原型：木質部脊的位置。多原型：初生韌皮部正對處。現在是47頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構（二）側根的形成中柱鞘細胞脫分化（質濃、液泡小），進行切向（平周）、各向分裂，形成小突起（包括根冠和生長點），稱側根原基，生長點細胞進行分裂、生長、分化，側根不斷前進，穿過皮層突破表皮，形成側根。

現在是48頁\一共有64頁\編輯于星期五2、根的解剖結構2.5側根的發生側根的形成增加了根的吸收面積和根的支持作用現在是49頁\一共有64頁\編輯于星期五1、根的形態特征及功能2、根的解剖結構

2.1根尖及根尖分區

2.2雙子葉植物根的初生結構

2.3雙子葉植物根的次生結構2.4單子葉植物根的初生結構

2.5側根的發生3、根瘤和菌根5、復習思考題現在是50頁\一共有64頁\編輯于星期五3、根瘤和菌根

根系與根際微生物關系十分密切：根部分泌的糖、有機酸、氨基酸及其他含氮和不含氮的化合物是微生物的營養來源。土壤微生物新陳代謝能夠產生一些刺激生長的物質，或抗菌的、有毒的以及其他物質，直接或間接地影響著根的生長發育；也可合成一些物質被高等植物所利用，成為某些養料的來源。

根瘤和菌根是根系和土壤微生物之間的共生類型。

現在是51頁\一共有64頁\編輯于星期五3、根瘤和菌根一、根瘤

根瘤是根瘤細菌侵染植物根部而形成的一種瘤狀共生結構，常見于豆科植物等。

植物為根瘤菌提供有機物、礦物質和水，根瘤菌則將空氣中的N2固定下來供植物所需。除豆科植物外,還發現100多種植物能形成根瘤,如木麻黃、羅漢松、楊梅、鐵樹、沙棘等近年來，把固氮基因轉入農作物和某些經濟植物中已成為分子生物學和遺傳工程的研究目標現在是52頁\一共有64頁\編輯于星期五3、根瘤和菌根豆科植物的根瘤形成過程１．豆科植物根的分泌物吸引根瘤菌到根毛附近。２．根瘤菌使根毛頂端細胞壁溶解，并經此處侵入根毛并在根毛中分裂滋生，聚集成帶，其外被粘液所色，同時根毛細胞分泌纖維素包在菌帶和粘液外方，形成侵入線。３．根瘤菌沿侵入線侵入根的皮層并迅速在該處繁殖，促使皮層細胞迅速分裂形成各種形態和顏色的根瘤。現在是53頁\一共有64頁\編輯于星期五3、根瘤和菌根現在是54頁\一共有64頁\編輯于星期五根瘤菌形態豆科植物根瘤大豆根瘤現在是55頁\一共有64頁\編輯于星期五3、根瘤和菌根二、菌根

概念：菌根是高等植物根與某些真菌的共生體。功能：1）擴大了根與土壤水分、無機鹽的接觸面積，加強了根的吸收能力；2）產生生長活躍物質，刺激根系發育。現在是56頁\一共有64頁\編輯于星期五3、根瘤和菌根菌根有外生菌根、內生菌根、內外生菌根等類型。現在是57頁\一共有64頁\編輯于星期五3、根瘤和菌根外生菌根：

真菌的菌絲大部分生長在幼根的表面，形成菌根鞘，只有少數菌絲侵入表皮、皮層的細胞間隙中。

內生菌根：真菌的菌絲穿過細胞壁進入幼根的生活細胞內。內外生菌根：

植物幼根的表面和生活細胞內均有真菌的菌絲。現在是58頁\一共有64頁\編輯于星期五1、根的形態特征及功能2、根的解剖結構

2.1根尖及根尖分區

2.2雙子葉植物根的初生結構

2.3雙子葉植物根的次生結構2.4單子葉植物根的初生結構

2.5側根的發