植物与植物生理 植物与植物生理 植物的根.ppt

第二章 被子植物营养器官的形态、结构和功能 器官(organ)：由多种不同的组织构成，具有显著的形态特征和特定的生理功能的部分。 被子植物的根、茎、叶共同担负着植物体的营养生长活动，它们被称为被子植物的营养器官(vegetative organ)。 植物体的整体性，形态结构与生理功能的协调性，以及植物与环境的统一性，都是植物生长发育的重要规律。 第一节 根 一、根的发生、类型和生理功能 根(root)是植物适应陆地生活的器官，构成了植物的地下部分。 1?根的生理功能： (1)吸收作用：吸收土壤中的水分和溶解于水中的无机盐和氮素等。 (2)固着作用：固定植物体，维持植株的重力平衡。(固土保水) (3)繁殖作用：有些植物的根能产生不定芽。(分株、扦插) (4)贮藏作用：储存大量的养料，和含有生物碱、甙等物质。 (5)合成作用：十余种氨基酸以及植物碱、有机氮等有机物在根内合成。 根的生理功能 一、根的发生、类型和生理功能 2?根的类型 根据发生部位，根可分为定根和不定根。 种子萌发时，胚根直接生长而成主根(main root)。根产生的各级大小分支，都称为侧根(lateral root)。主根和侧根从植物体固定的部位生长出来，为定根。由茎、叶、老根或胚轴上发生的根，其发生位置不固定，称为不定根。 一株植物地下部分所有根的总体，称为根系(root system)。根系有明显而发达的主根，主根上再生出各级侧根，这种根系称为直根系(tap root system)，这是绝 大多数双子叶植物根系 的特征。 主根生长缓慢或 停止，主要由不定根组 成的根系，称为须根系 (fibrous root system)， 这是大多数单子叶植物 根系的特征。 不定根 主根系 须根系 二、根系在土壤中的生长和分布 举例说明：小麦的根可深入到约2米的土层；花生于萌发后一个月，主根的长度已达50厘米左右，侧根100-145条，多向水平分布，最长的达45厘米，成熟植株的主根长达2米；果树根系一般都超过其树冠范围2—5倍；生长在沙壤土高墩上的12年红 桔植株，树高4.20米，树冠扩展范 围的直径约为4米，而根系在土壤 中的扩展范围其直径约可达到9米， 主根深达5.6米。 一般来说，具有发达主根的直 根系，分布在较深的土层，属于深 根性；须根系往往分布于较浅的土 层，属于浅根性。深耕改土，合理 施肥，是为根系发育创造良好条件 的有效措施。 三、根尖的分区及其生长动态 根的尖端，在根毛生长处及其以下的一段，叫 做根尖(root tip)，可依次分为根冠、分生区、伸长 区、根毛区(成熟区)等四区。 根尖 三、根尖的分区及其生长动态 (一)根冠 根冠(root cap)位于根尖的先端，是由许多薄壁细胞组成的冠状结构。其外层细胞排列疏松，外壁有粘液。原生质体内含有淀粉粒和粘性物质，这种分泌物是高度水合的多糖，可能为果胶物质。有粘液的覆盖，可使根尖易于在土壤颗粒间推进，并保护幼嫩的生长点不受擦伤。同时，也形成一种吸收表面，有利于促进离子的交换与物质的溶解。 根冠细胞的原生质内含有淀粉体(造粉体，amyloplast)，常以根冠中央柱的细胞中含量为多。多集中分布于细胞的下侧。认为是根冠重力感应的地方，似能控制分生组织中有关向地性的生长调节物质的产生或移动(根冠细胞中淀粉体的分布可能与根的向地性有一定的关系)。 在生长过程中，根冠外层的细胞与土粒磨擦而不断地脱落，以后由顶端分生组织不断产生新细胞从内侧补充。 (二）分生区 分生区(meristematic zone)全长约1?2毫米，是分裂产生新细胞的主要地方，又称为生长点(growing point)。顶端分生组织其细胞形状为多面体，排列紧凑，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。 根尖和根冠 根 冠 根冠和分生区 三、根尖的分区及其生长动态 根尖分生区的最前端为原分生组织的原始细胞。其分裂活动具有分层特性，在分生区内的后部，分别形成了原形成层，基本分生组织和原表皮三种初生分生组织。 原表皮是最外一层细胞，其细胞为扁平的长方形，将分化为表皮。 原形成层位于中央，其细胞为长梭形，将来分化为维管组织。 基本分生组织是分生区内除原表皮和原形成层以外的部分，将分化为根的基本组织。 在根尖分生区最前端中心部分，有一些分裂活动弱甚至不分裂的细胞，形成一近于半圆形的区域，被称为不活动中心(quiescent centre)。在相当多的植物中被证实有不活动中心的存在，但不活动中心的体积变化常常和根的大小有一定的相关性。 不活动中心的细胞除分裂频率低或不