被子植物营养器官-01幻灯片

《被子植物营养器官-01幻灯片》由会员分享，可在线阅读，更多相关《被子植物营养器官-01幻灯片（170页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第三章 被子植物营养器官 的形态、结构和功能,龙文兴 Apr. 16, 2013,植物学专业基础课,根的形态、结构和功能,1,茎的形态、结构和功能,2,叶的形态、结构和功能,3,提 纲,1.1 根尖的结构及其生长发育,1. 根的形态、结构和功能,分生区,原分生组织和初生分生组织； 不活动中心； 初生分生组织：原表皮、基本分生组织、原形成层；,1.1 根尖的结构及其生长发育,根毛区（成熟区） 是行使吸收功能的主要区域，已具备根的初生结构。,1.1 根尖的结构及其生长发育,表皮外细胞延伸而成 分泌酸物质 初生生长 初生组织 初生结构,表皮来源于原表皮；细胞呈长方体，细胞壁较薄；具大液泡、渗透压高；

2、具有根毛；无气孔。,1.2 双子叶植物根的初生结构,根毛区横切面初生结构由外至内明显地分化为表皮、皮层和维管柱三部分。,2. 皮层：, 外皮层：,紧接表皮； 细胞排列较紧密； 体积较小。,位于表皮与维管柱之间, 由基本分生组织发育而来，由薄壁细胞组成，起贮藏、通气、横向运输的作用。,1.2 双子叶植物根的初生结构,几层至几十层，细胞排列疏松，有明显的胞间隙, 细胞壁薄（初生壁）、具大液泡，细胞较大型 。,一层，体积小、排列紧密、无胞间隙细胞的径向壁(两侧的细胞壁)和横向壁(上下的细胞壁)呈木质化和栓质化的带状增厚, 称为凯氏带。, 皮层薄壁细胞:, 内皮层：,2 皮层,凯氏带模式图,凯氏带处物

3、质运输路径,凯氏带电镜图,单子叶植物内皮层细胞及通道细胞,3. 维管柱(也称中柱):,包括中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部（初生维管组织）和薄壁组织四部分。,1.2 双子叶植物根的初生结构,初生木质部： 原型：初生木质部的束数； 原生木质部和后生木质部； 导管类型； 外始式。,薄壁细胞: 潜在分裂能力，位于木质部和韧皮部之 间。, 髓 多数单子叶植物的根 双子叶植物中一些草本植物的根 双子叶植物中多数木本植物的根,初生韧皮部： 木质部辐射角之间； 原生韧皮部和后生韧皮部。,3 维管柱,双子叶植物根初生结构模式图,1.3 双子叶植物根的次生生长与次生结构,1、维管形成层的发生及其活动,发生：1)

4、初生韧皮部内侧的薄壁细胞 2)正对原生木质部的中柱鞘细胞活动：产生次生木质部和次生韧皮部。,维管射线：属于次生维管组织 来源于中柱鞘形成层细胞 木射线和韧皮射线 横向输导和贮藏,1.3 双子叶植物根的次生生长与次生结构,1.3 双子叶植物根的次生生长与次生结构,维管形成层所形成的次生结构特点： 初生维管组织与次生维管组织排列方式； 轴向运输系统和径向运输系统； 韧皮部可能遭破坏，木质部保留,2、木栓形成层的发生及其活动发生：中柱鞘细胞活动：木栓形成层向内产生栓内层，向外产生木栓层， 构成周皮（皮孔）。,? 由于根的维管形成层和木栓形成层活动，根的次生结构由外向内依次是怎样的,1.4 禾本科植物

5、的根解剖结构特点,.,1.4 禾本科植物的根解剖结构特点,1、外皮层细胞层数较多；,2、内皮层五面增厚；,3、木质部多原型，中央具髓；4、在较老根中，皮层和中柱的薄壁细胞都可能发生变化；5、无次生生长和次生结构。,1.5 侧根的发生 侧根开始发生时，中柱鞘某些部位的几个细胞，细胞质变浓，液泡缩小，细胞恢复分裂活动。首先进行切向分裂，增加细胞层数，继而进行各个方向的分裂，产生一团细胞，形成侧根原基，其分化是以向顶的顺序进行。侧根原基顶端逐渐分化为生长点和根冠。最后由于新的生长点的不断分裂、生长和分化而向外突出，结果穿过母根的皮层和表皮成为侧根。,二原型根,三原、四原型根,多原型根,1.5 侧根的

6、发生 方式：内起源 类型：与原型有关,1.6 根瘤和菌根 根瘤（nodule）由固氮细菌 、放线菌侵染宿主根部细胞而形成的瘤状共生结构。自然界中有数百种植物能形成根瘤，其中与农业生产关系最密切的是豆科植物的根瘤。 菌根（mycorrhiza）是高等植物根部与某些真菌形成的共生体。它有两种类型：外生菌根和内生菌根。,2. 茎,2.1 茎的生理功能,输导、支持、贮藏、繁殖,2.2 茎的形态,2.2.1 茎的外部形态,2.2.1 茎的外部形态,长枝和短枝,2.2.2 芽的结构,芽: 未发育的(处于幼态的, 还未伸展的)枝条(枝芽)或花和花序(花芽)的原始体。,2.3 茎的发育,2.3.1 茎尖分区及

7、其生长动态,2.3.1 茎尖分区及其生长动态,（1）分生区：最顶端细胞能持久保持分裂能力。,2.3.1 茎尖分区及其生长动态,茎顶端分生组织的组成和排列方式有多种理论： 原套原体学说； 组织原学说； 细胞学分区概念； 原套-原体学说：原分生组织包括原体与原体两个部分，外部称原套，由一到几层细胞组成，它们进行垂周分裂，增大原分生组织的表面积。原套的内部称原体，由多数的细胞组成，细胞能进行垂周分裂、平周分裂等各个方向的分裂，能增加体积，使茎尖加大。原套以后分化成为原表皮，原体以后分化为基本分生组织和原形成层。,2.3.1 茎尖分区及其生长动态,细胞组织分区概念（concept of cytolog

8、ical zonation） 福斯特(A. S. Foster) 于1938年在银杏（裸子植物）茎端观察到显著的细胞学分区现象。,组织原学说（histogen theory） 1868年韩士汀（J. von Hanstein）提出。 内容：被子植物茎端由表皮原、皮层原、中柱原三个组织原组成，它们以后的活动能分别形成表皮、皮层、维管柱和髓。,2.3.1 茎尖分区及其生长动态,腋芽原基的发生比叶原基晚, 在叶腋的一些细胞经过平周分裂和垂周分裂而形成突起, 茎上的叶和芽的这种起源方式称为外起源.,叶和芽的起源：,叶和腋芽分别由叶原基和腋芽原基发育而成，叶原基是分生组织表面的第一层或第二层、第三层细胞

9、平周分裂和垂周分裂产生突起。,2.3.1 茎尖分区及其生长动态,2.3.2 伸长区,茎尖伸长区的长度一般比根的伸长区长。 伸长区细胞的迅速伸长是茎伸长的主要原因。,2.3.3 成熟区,特点: 停止分裂和伸长生长, 已分化出各种成熟组织, 具备了幼茎的初生结构.,茎尖分区和分化,2.4.1 双子叶植物茎的初生结构,初生结构: 茎的顶端分生组织中的初生分生组织所衍生的细胞, 经过分裂、生长、分化而形成的结构。,2.4 茎的结构,髓射线,髓,皮层,维管束（排成一环）构成维管柱,表皮,（1）表皮,单层狭长型活细胞 细胞外壁角质化，形成角质层 气孔,2.4.1 双子叶植物茎的初生结构,表皮和皮层厚角组织

10、,(2) 皮层,厚角组织（靠近表皮的几层皮层细胞） 薄壁组织 常无内皮层 最内一层薄壁细胞常含有丰富的淀粉粒，称为淀粉鞘。,（3） 维管柱 (中柱),包括维管束、髓、髓射线,维管束： 由初生木质部、初生韧皮部、形成层共同组成的束状结构, 由原形成层分化而成.,注：初生木质部的发育方式是内始式, 初生韧皮部的发育方式是外始式。,表皮,髓,髓射线,皮层,初 生木质部,初 生韧皮部,厚角组织,束中形成层,多数双叶植物的维管束为无限外韧维管束，木质部与韧皮部之间有束中形成层。 少数双子叶植物茎的维管束为双韧维管束，在木质部的内方尚有内韧皮部。,（3） 维管柱,髓：由薄壁组织构成的中心部分, 具有贮藏作

11、用。,髓射线：位于两个维管束之间, 连接皮层与髓的薄壁细胞, 有横向运输和贮藏的作用，正对束中形成层的髓射线细胞可恢复分裂转变为束间形成层。,髓和髓射线,2.4.2 双子叶植物茎的次生生长、次生结构及禾本科植物茎,次生生长(增粗生长)：侧生分生组织的细胞分裂、生长和分化的活动使茎增粗,这个过程称为次生生长。次生结构：次生生长形成的组织构成的构造称为次生结构, 它包括次生维管组织和周皮两部分。,（1）维管形成层的来源和活动,维管形成层来源,维管形成层的细胞组成、分裂方式和衍生细胞,维管形成层有两种形状的细胞：,纺锤状原始细胞：长棱形, 长而扁, 长度比宽度大许多倍, 细胞的切向面宽. 形成次生木

12、质部和次生韧皮部。,射线原始细胞：细胞小, 近于方形, 形成维管射线。,（1）维管形成层的来源和活动,图3-115 维管形成层及其衍生组织 A.纺锤状原始细胞; B.射线原始细胞; C.横切面; D.径向切面示轴向系统; E.径向切面示射线 1.横向面; 2.径向面; 3.切向面,维管形成层活动,横裂侧裂,切向分裂,切向分裂,桃属茎的初生和次生结构,次生木质部,由导管、木纤维、木薄壁细胞、管胞和木射线组成。 次生韧皮部： 由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞、韧皮纤维组成，许多植物的次生韧皮部内有分泌组织,能产生特殊的汁液, 如胶乳。,木射线,径向系统的组成分子,韧皮射线：物质的径向运输, 储藏蛋白质、

13、 淀粉、单宁等 。,轴向系统的组成分子,筛管和伴胞：输导有机养料 韧皮薄壁细胞：储藏淀粉、蛋白质、单宁、晶体等。一些韧皮薄壁细胞特化为各种分泌结构如乳汁管、漆汁道等。 韧皮纤维：机械支持,维管射线与髓射线的区别,（2）木栓形成层的发生和活动,发生：第一次发生的位置可由表皮、皮层的厚角组织、皮层薄壁组织到次生韧皮部发生，因植物种类而异。活动：与根一样，但产生的周皮有皮孔结构，栓内层细胞含有叶绿体。,周皮,周皮和皮孔的形成,椴树茎的次生结构横切,周皮,射线,形成层,次生韧皮部,次生木质部,初生木质部,髓部,双子叶植物茎的组织分化的发育顺序：,茎的次生结构大体可分成树皮和木材两部分,1）木材：主要指

14、次生木质部，初生木质部只占很小部分，木材具有两大特征：年轮和心材,年轮：在温带和有旱季、雨季交替的热带地区生长的数目, 其维管形成层的活动有明显的周期性,在一年中产生的早材和晚材构成一个生长轮, 称为年轮。,双子叶植物木质茎的年轮,导管直径大而壁较薄, 木材质地疏松, 颜色较浅, 形成于维管形成层活动旺盛时期。,导管和管胞直径较小而壁较厚, 木材质地较坚实而颜色较深, 维管形成层活动减弱。,早材(春材)特点：,晚材(夏材)特点：,茎的次生结构大体可分成树皮和木材两部分,边材和心材,边材: 树木靠近树皮部分的次生木质部, 颜色较浅, 具生活的薄壁细胞和储藏物质, 导管具输导功能。,心材: 树木靠

15、近中心部分的次生木质部,颜色较深, 无生活细胞和储藏物质,导管失去输导功能。,木材的三种切面,根据射线的形状可判断木材的三种切面：,在横切面上：射线是从中心向外方射出的线条,显示出射线的长度和宽度。,在径向切面上：射线是一堵砖墙, 与轴向系统相交织,显示出射线的高度和长度。,在切向切面上：整个射线的轮廓呈纺锤形,显示出射线的高度、宽度和细胞的列数。,树皮,狭义的指历年形成的周皮及它们之间的死亡组织；广义的指维管形成层以外的所有组织，包括狭义的树皮及其内方正在执行其功能的次生韧皮部。包括韧皮部、周皮和木栓形成层以外的一切死组织 。,椴树茎的次生结构横切,周皮,射线,形成层,次生韧皮部,次生木质部,初生木质部,髓部,双子叶植物茎节部结构特点,双子叶植物茎节部发生侧枝和叶, 其解剖结构不同于节间, 形成叶(枝)隙和 叶(枝)迹。,叶隙：茎的维管系统内，位于叶迹或枝迹近轴处，由薄壁组织充满，这些薄壁组织填充的区域。,