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1、根的形态与结构,裴红宾,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
2、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
3、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，
4、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，
5、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，兼有保护作用。,（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
6、部分。,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。,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。,（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,1、根的次生生长与次生结构,次生生长：次生（侧生
7、）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,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
8、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
9、-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
10、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。,Thanks,
