ian植物的营养器官实用课件

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1、2020/7/10,种子植物的营养器官第1节 根,第3章,2020/7/10,成熟的种子经过休眠后，在适宜的环境条件下，就能萌发成幼苗，经后继续生长发育，成为成株。成年植物体上，在外形上具有显著形态特征和特定功能、易于区分的部分，称为器官。在一株成年的植株上可以明显地区分出根、茎、叶、花、果实和种子六种器官，我们将植物体上担负植物体营养生长的根、茎、叶这一类器官，合称为营养器官。 繁殖器官主要担负植物繁殖的器官，它包括植物的花、果实和种子。本章专门讨论植物营养器官的形态、结构和其功能。,2020/7/10,第1节 根 一般为植物体生长于地下部分的器官。 一根的主要生理作用有： 1吸收功能。这是

2、根的主要功能。植物体内所需要的水和无机盐，大部分都是由根从土壤中取得。 2固着和支持作用。 3输导功能。根吸收的水分和无机盐，通过根的维管组织输送到枝和叶。 4合成功能 在根中能合成构成蛋白质的多种氨其酸，用来构成蛋白质，作为形成新细胞的材料。另外在根中还能形成生长激素和生物碱。 5.储藏和繁殖功能 6.分泌作用。根能分泌近百种物质。这些分泌物中有的可减少根与土壤的摩擦力。有的对其他植物产生刺激或毒素。根的分泌物还能促进土壤的一些微生物生长。,2020/7/10,植物的根除了具有上述的许多生理功能外,对我们人类来说还有许多还有多种经济功用,如： 1食用。如山芋、山药、萝卜、胡萝卜等等； 2药用

3、。如人参、大黄、甘草、何首乌、当归等等； 3工业用。 甜菜可以制糖、甘薯可经制酒精等等； 4作为工艺品的材料。 许多植物的老根，如枣树、杜鹃、枸杞等植物的根经过扭曲或雕刻可加工成根雕； 5防止水土流失。 根有保护坡地、堤岸等作用。,山芋,山药,2020/7/10,各种经济用途的的根,2020/7/10,2020/7/10,二根和根系类型 （一）主根、侧根和不定根 主根：由胚根发育成的根，称为主根，有时也称为初生根。 侧根：当主根生长达到一定长度，在一定部位上侧向从内部生出许多支根，称为侧根。当侧根达到一定长度时，又可生出新的侧根。我们通常将从主根上生出的侧根叫一级侧根；从一级侧根上生出的侧根，

4、叫二级侧根，依此类推。 不定根：在主根和侧根以外的部分，如茎、叶、老根或胚轴上长出的根，统称为不定根。不定根也能产生分支，我们也将它称为侧根。,2020/7/10,常见的不定根,2020/7/10,（二）根系类型及其在土壤中的分布 根系：一株植物地下根的总和，称为根系。 直根系（也叫深根系）：根系是由主根和它的各级侧根所组成，像这种有明显主根和侧根区别的根系，叫直根系。裸子植物和绝大多数双子叶植物。 须根系（也叫浅根系）：在单子叶植物中，根主要是由不定根和各级侧根组成的，或根系全部由不定根和它的分支组成，而且无主次之分，粗细相近，整个根系呈须状，我们将这种根系称为须根系。如小麦、葱等。,202

5、0/7/10,三 根的发育 （一） 根的顶端分生组织 在种子植物中，根的顶端分生组织在结构上有两种主要类型：第一种类型是成熟根中的各区，如根冠、皮层和维管柱，都可追溯到顶端分生组织中的各自独立的3个细胞层，也就是说，根冠、皮层和维管柱都有各自的原始细胞，而表皮却是由皮层的最外层细胞分化而来的（a），或者表皮和根冠的细胞共同起源于同一群原始细胞（b）；,第二种类型，是所有各区，或者至少是皮层和根冠，都是集中在一群横向排列的细胞中，它们是具有共同的原始细胞（c），这种类型在系统发育中比较原始。,2020/7/10,什么是原始细胞？ 它们是组成分生组织中的某些细胞，通过分裂，不断地产生一些细胞，加入

6、到植物体中成为新的体细胞，同时又不断地产生另一些细胞，仍保留在分生组织中。这些经过不断更新始终保留在分生组织中具有分生能力的细胞就称为原始细胞。所以组成根的所有的细胞都是由原始细胞产生的。,什么是不活动中心? 在分生区的最前端有一团细胞有丝分裂的频率低于周围细胞，但是这些细胞少有DNA合成，这个区域称为不活动中心，或称静止中心。不活动中心并不包括根冠原始细胞。在根的以后生长中，有丝分裂是在这些不活动中心以外的部分进行的。,2020/7/10,（二）根尖的结构和发育 根尖是指根的顶端到着生根毛部分的这一段。根尖可以分为四个部分，即：,1.根冠 位于根的先端，是根特有的一种组织，由许多排列不规则的

7、薄壁细胞组成，它像一顶帽子套在分生区的外方，所以称为根冠。 功能：保护根的顶端分生组织和帮助正在生长的根较顺利地穿越土壤；另外，起作平衡石的作用。,2020/7/10,2.分生区 位于根冠内方的顶端分生组织。分生区的细胞不断分裂，少部分补充根冠因受损而脱落的细胞，大部分向后生长、分化，形成根的初生组织。 功能 :顶端分生组织包括原分生组织和初生分生组织。原分生组织由原始细胞（胚性细胞） 和最初衍生的细胞组成。 初生分生组织由原分生组织衍生而来，分化出原表皮、基本分生组织（皮层）和原形成层（维管柱和髓）。,2020/7/10,功能:根的长度生长是分生区细胞的分裂、增大和伸长区细胞的延伸共同活动的

8、结果，特别是伸长区细胞的延伸，使根显著地伸长，因而在土壤中继续向前推进，有利于根的不断转移到新的环境，吸取更多的矿质营养。在伸长区的细胞也出现了细胞分化，最早的筛管和环纹导管，往往出现在这个区域。,3.伸长区 伸长区位于分生区稍后方的部分，细胞分裂已逐渐停止，体积扩大，细胞显著地沿根的长轴方向延伸，因此，称为伸长区。,4.成熟区 成熟区内根的各种细胞已停止伸长，并且多已分化成熟，因此，称为成熟区。成熟区紧接伸长区，许多表皮细胞常向外突起，产生根毛，因此，也称根毛区。根毛的有无或多少因植物的种类和生长环境而异。 根毛的寿命很短。 根毛的区域是一定的。 功能:为根吸收力最强的部分，失去根毛的成熟区

9、部分，主要是进行输导和支持的功能。,2020/7/10,细胞壁面方向：内、外切向壁；左、右径向壁；上、下横向壁,细胞分裂方向：切向分裂（弦向分裂或平周分裂）结果使器官加厚。径向分裂，结果使器官增粗。横向分裂，结果使器官伸长。,细胞排列方向： 切向排列 径向排列 纵向排列,2020/7/10,学以致用: 在植物移栽时，必然要损伤根尖及根毛，造成吸收水分能力的急剧下降。因此，在移栽时，要适当地修剪去部分枝叶，以减少水分的蒸腾，防止植物因过度失水而死亡；移栽后，必须充分地灌溉，以保证水分的供应。,2020/7/10,四、根的初生结构 由根尖的顶端分生组织，经过分裂、生长、分化的过程，称为初生生长。初

10、生生长过程中产生的各种成熟组织属于初生组织，它们共同组成根的结构，也就是根的初生结构。因此，在根尖的成熟区作一横切面，就能看到根的全部初生结构，由外至内为表皮、皮层和维管柱三个部分。,2020/7/10,（一）双子叶植物根的初生结构 1. 表皮 表皮是由原表皮发育而成，一般由一层细胞组成. 表皮细胞的特点:近似长方柱形，延长的面和根的纵轴平行，排列整齐、紧密。根的表皮细胞壁薄，角质层薄，不具气孔，部分表皮细胞的外壁向外突起，延伸成根毛。根的这些特征是与它所担负的吸收功能有关。,生长在热带的兰科植物和一些附生的天南星科植物的气生根，其表皮为多层死细胞构成，称为根被。根被的主要作用是机械的保护作用

11、和防止皮层中过多水分的丧失。,2.皮层：由基本分生组织发育而成，由多层薄壁细胞组成. 皮层细胞特点:排列疏松，具细胞间隙。但皮层最外面的一层细胞，排列紧密，无间隙，为连续的一层，称为外皮层。其最内一层细胞，排列也很紧密，称为内皮层。内皮层细胞的初生壁上，常有木栓化和木质化的增厚成带状的结构，环绕在细胞的横向壁和径向壁上，成为一整圈，称为凯氏带。,由于凯氏带的存在，皮层胞壁间的运输只能到凯氏带终止，所有通过皮层运输到维管柱的水分和溶质，都要经过内皮层细胞质膜的选择透性。,在单子叶植物根中，内皮层更为特化，不仅径向壁和横向壁全部木质化和栓质化增厚，而且内切向壁也木质化和栓质化增厚，只有外切向壁仍保

12、持薄壁，这种增厚方式称马蹄形增厚（图3-7）。增厚的内切向壁上有纹孔存在，能使经过内皮层质膜选择后的水分和溶质通过。,少数位于木质部脊部的内皮层细胞除径向壁增厚外，内切向壁不增厚，成为通道细胞，起着皮层与维管柱之间物质交流的作用。 内皮层细胞壁的加厚，进一步增强了对维管柱结构的保护。,3.维管柱：是由原形成层发育而来。为内皮层以内的部分，它包括中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部和薄壁细胞。有些植物还有髓。,中柱鞘：在维管柱的最外层，细胞排列紧密，壁薄，分化程度较低，通常有1层，2层或多层细胞。中柱鞘保持着潜在的分生能力。维管形成层、木栓形成层和侧根，都有可能由中柱鞘细胞恢复分生能力产生。,初生维管

13、组织：初生维管组织包括初生木质部和初生韧皮部。它们是各自成束，相间排列，且都是为外始式。,初生木质部（韧皮部）：由于根的初生木质部在分化的过程中，是由外方向内方逐渐发育成熟，这种分化的方式称外始式，这是根的一个特点。在初生木质部的外方为最先发育成熟部分，称原生木质部。是由管径较小的螺纹及环纹导管所组成。近中部为成熟较迟的部分，称为后生木质部。由管径较大的梯纹、孔纹和网纹导管所组成。,髓：一般植物根的中央部分往往由初生木质部中的后生木质部占据，如果中央不分化成木质部，就由薄壁组织或厚壁组织形成髓。如双子叶植物中某些草本和多数木本植物的根。如蚕豆、花生等。,(二）单子叶植物根的结构 单子叶植物根的

14、初生结构和双子叶植物相似，也是由表皮、皮层和维管柱三个部分组成。 1表皮 一般也是由一层细胞构成。 2皮层 与双子叶植物最主要的区别在于内皮层细胞它是呈五面加厚（只是细胞的外切向壁不加厚），在横面上呈马蹄状。在内皮层细胞中，有一些细胞的壁不加厚，称为通道细胞。,3.维管柱 初生木质部和初生韧皮部也是相间排列、发育顺序也全为外始式。所不同是维管束的束数较多，且在根的中央部位一般都具有髓的存在。,2020/7/10,鸢尾根横切面显微结构图片,五、侧根的形成 不论是主根、侧根或不定根所产生的支根均叫侧根。 侧根的起源：通常是起源于母根的中柱鞘。当侧根发生时，中柱鞘的某些细胞开始分裂，前几次是平周分裂

15、，结果使细胞的层数增多，以后的分裂是平周分裂和垂周分裂，逐渐形成侧根的根原基。由于侧根不断生长所产生的机械压力和根冠所分泌的物质能溶解皮层和表皮细胞，这样就能使侧根较顺利无阻地依次穿越内皮层、皮层和表皮，而露出母根之外，进入土壤。由于侧根起源于母根的中鞘，也就是说发生于根的内部组织，因此，它的起源属于内起源。,侧根的发生，在根毛区就已开始，但在突破表皮，露出母根之外时，却在根毛区以外的部分。这样就使侧根的产生不会破坏根毛的吸收功能。 侧根在母根上发生的位置：在同一种植物上常是较稳定的。通常与初生木质部脊数有一定关系。,主根和侧根的生长的关系：有着密切的关系，当主根切断时，能促进侧根的产生和生长

16、。,根的横截面初生木质部呈辐射状，而原生木质部构成辐射状的棱角，即木质部脊。不同植物根的木质部脊是相对稳定的。根据木质部脊数量的不同将根分为二原型，三原型，四原型、五原型、六原型和多原型。,六、 根的次生生长和根的次生结构 一年生双子叶植物和大多数单子叶植物的根，只有初生生长。大多数双子叶植物和裸子植物的根在初生生长结束后，要经过次生生长，形成次生结构。根的次生生长是根的侧生分生组织活动的结果。侧生分生组织包括维管形成层和木栓形成层。,前者不断分裂、生长、分化增加维管组织的数量；后者细胞分裂、生长、分化构成根的次生保护结构周皮。次生生长的结果产生次生维管组织和周皮，共同组成根的次生结构。要了解根的次生生长和次生结构，必须了解维管形成层和木栓形成层的发生及其活动。,（一） 维管形成层的发生、活动及结果 维管形成层的发生：当根开始进入次生生长的时候，在初生韧皮部的内方，两个初生木质部的脊之间的薄壁细胞部分开始恢复分生能力，进行平周分裂，成为形成层。最初的形成层只有少量的薄壁细胞分裂，以后逐渐向两侧扩展，形成条状。最后到达初生