第三篇种子植物的营养器官.ppt

第三章 种子植物的营养器官 第一节 根 一、根的生理功能和经济利用 根是植物在长期适应陆生生活过程中发展起来的器官，构成植物体的地下部分，它具有吸收、固着、输导、合成、储藏、繁殖等功能。 二、根和根系及其在土壤中的分布（1）根的类型 种子萌发时，最先是胚根突破种皮，向下生长，这个根是植物体上最早出现的根——主根，是由胚根细胞的分裂和伸长所形成的向下垂直生长的根。 主 根（直根，初生根） 侧 根 不定根 （2）根系 ——一株植物的全部根的总和。 直根系——有明显的主根与侧根的区别（棉花、花生、大豆等）。 须根系——无明显的主根与侧根区分，主要由不定根组成，粗细相近，呈须状的根系，这是大多数单子叶植物根系的特征。 （3）根系在土壤中的分布 根系在土壤中的分布状态，一方面决定于各种植物根系的特性，另一方面也受到土壤条件（包括温度、通气、肥料、物理性质等）、水源、光照等因素的影响。 根系在土壤中的分布是非常广泛的，在良好的土壤条件下，种子萌发后不久，其根系的扩展范围远远大于地上部分。果树根系在土壤中的扩展范围一般都超过其树冠范围2～5倍。 根在土壤中分布的状况，一般可分为深根系和浅根系两类。 深根系 主根发达，向下垂直生长，深入土层，可达3～5米，甚至10米以上。 浅根系 侧根或不定根比主根发达，向四周扩展，分布在土壤表层。 三、根的发育 根尖的结构 根尖：指根的顶端到着生根毛部分的一段，不论主根、侧根或不定根都具有根尖，它是根中生命活动最旺盛、最重要的部分，根的生长、吸收都是在根尖内进行。 根尖从顶端起，依次可分为根冠、分生区、伸长区和成熟区（根毛区） 。 1、根冠 根冠位于根的最先端，是根特有的一种组织，一般呈圆锥形，由许多排列不规则的薄壁细胞组成，它象一顶帽子一样，套在分生区的外方，所以称为根冠。根冠的外层细胞排列疏松，细胞较大，近分生区部分的细胞较小。 根冠主要是对分生区起保护作用，有些根冠的外层细胞能产生粘液，从而减少摩擦力，在生长过程中，根冠外层细胞与土粒摩擦而不断脱落，以后由顶端分生组织不断产生新细胞从内侧补充，所以，根冠保持一定的细胞层数。 根冠细胞内常含有淀粉体，这些淀粉体多集中分布在细胞的下侧，起着平衡石的作用，它与根的向地性有关，使根向下垂直生长。 2、分生区：位于根冠内方的顶端分生组织。 全长约1～2mm，大部分被根冠包围着，此区是分裂产生新细胞的主要地方。分生区的顶端分生组织，其细胞形状为多面体，排列紧密，细胞间隙不明显，细胞壁很薄，细胞核很大，细胞质浓密，液泡很小，外观不透明。 分生区不断地进行细胞分裂增生细胞，一部分向前方发展，形成根冠细胞，以补偿根冠因受损伤而脱落的细胞，大部分向后发展，经过细胞的生长、分化，逐渐形成根的各种结构。分生区的前端是原始细胞（组成分生组织的细胞或分生组织分裂后，衍生细胞中的那些仍能保持分裂能力的细胞），原始细胞能不断地分裂，所以分生区始终保持着它原有的体积和作用。 3、伸长区： 在分生区的后面，细胞的分裂活动越来越弱，细胞开始伸长，生长和分化，体积扩大，细胞显著地沿根的长轴方向延伸，称为伸长区，伸长区细胞的细胞质成一薄层位于细胞的边缘部分，液泡明显，并分化出一些形态不同的组织，最早的筛管和环纹导管，往往在这时出现。 伸长区的长度约2～5mm左右，外观较为透明、洁白。伸长区细胞的延伸，使根显著地伸长，有利于根的不断转移到新的环境，吸取更多的营养，伸长区中许多细胞同时迅速伸长的结果，成为根尖深入土层的主要推动力。 4、成熟区（根毛区）： 也叫成熟区，位于伸长区之上。随植物种类和环境条件不同，全长从几mm到几cm，表面密被根毛，增大了根的吸收面积，所以叫根毛区，根毛区是根部吸收水分的主要部分，其内部的细胞已停止分裂活动，分化为各种成熟组织。 切向分裂（平周分裂）、径向分裂（垂周分裂）、横向分裂 为了便于以后讲述有关结构组织中细胞分裂的方向和组织中细胞的壁面与排列，现就常用的名词简述如下：就细胞分裂的方向讲，有平周、垂周和横向之分。 平周分裂：（切向分裂） 垂周分裂：（径向分裂） 横向分裂： (P89) 四、根的初生结构 初生生长——由根尖的顶端分生组织经过分裂、生长、分化而形成。 在根尖的成熟区作一横切面，就能看到明显的三部分（从外至内）：表皮、皮层、维管柱。 （一）表皮 特征：排列紧密，细胞壁薄，角质层薄或不发达，无气孔，有根毛。 （二）皮层 由基本分生组织发育而成，位于表皮之内，由多层薄壁细胞构成，占幼根横切面的很大比例，是水分和溶质从根毛到中柱的横向输导途径，也是幼根贮藏营养物质的场所，并有一定的通气作用。 外皮层：紧接表皮的一层或多层细胞。 细胞较小，排列紧密，无间