【正文】 1 第四章 根 P84 2 根是植物的重要營養(yǎng)器官，它的主要功能是 固定 植株并 吸收 土壤中的水分以及溶于水中的無機鹽類，然后通過根的維管組織輸送到地上部分，根還具有 合成 、 儲藏和繁殖 的功能。 根的生理功能和經(jīng)濟利用 ?。 ?。 ?。 ?。 ?。 ?：食用、藥用、觀賞等。 第四章 根 P84 3 第一節(jié) 根的形態(tài) 一、主根、側(cè)根和不定根（ 根的發(fā)生和類型 ） ?主根 ：種子萌發(fā)時，胚根突破種皮，直接生長而成的根。主根一般垂直向地下生長。 ?側(cè)根 ：主根產(chǎn)生的各級大小分支。側(cè)根從主根向四周生長，與主根成一定的角度，側(cè)根又可產(chǎn)生分枝。 ?定根 ： 主根和側(cè)根 都從植物體固定的部位生長出來，稱之為定根。 ?不定根 ：發(fā)生位置不固定，而由莖、葉、老根或胚軸上發(fā)生的根。不定根同樣可產(chǎn)生各級側(cè)根。 4 1．定根 ： 發(fā)生于植物體的固定部位，包括主根（胚根發(fā)育而成）和側(cè)根。 2．不定根 ： 除定根以外的其它根，發(fā)生位置不固定，如莖（玉米）、胚軸（小麥）、葉（落地生根）、老根上都有可能發(fā)生。 5 6 二、根系（及其在 土壤中的分布） P86 ?根系 ：一株植物地下部分所有根的總體 。 ?直根系 ：由胚根發(fā)育產(chǎn)生的主根及各級側(cè)根組成 ，主根發(fā)達 ， 較各級側(cè)根粗壯而長 ， 能明顯的區(qū)分出主根和側(cè)根 （ 通常為深根性 ） 。 是大多數(shù)雙子葉植物根系的特征 。 ?須根系 ：主根生長或停止，主要由不定根組成的根系，稱為須根系 （通常為淺根性） 。是大多數(shù)單子葉植物根系的特征。 7 二、根系 P86 8 二、（根系及其）在 土壤中的分布 P86 ?深根性 ：具有發(fā)達主根 ， 深入土層 ， 垂直向下生長的根系稱為深根性 。 ?淺根性 ：主根不發(fā)達 ， 側(cè)根或不定根向四周擴展長度遠遠超過主根 ， 根系大部分分布在土壤表層 。 ?根系在土壤中的分布范圍，常遠遠大于地上部分（莖、葉的面積），即根系的深度大于植株的高度，而廣度大于植株冠幅的擴展范圍。 9 第二節(jié) 根的結(jié)構(gòu) 一、頂端分生組 織及根尖的分區(qū) （一）頂端分生組織 10 （二）根尖的分區(qū)和活動 ?根尖 ：從根的頂端到根毛生長處的部分 。 是根伸長生長 、 分枝和吸收活動最重要的部分 。 ?根尖從頂端起，可依次分為 根冠、分生區(qū)、生長區(qū)、根毛區(qū)（成熟區(qū)）四個部分。 各區(qū)細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)不同，從分生區(qū)到根毛區(qū)逐漸分化成熟，除根冠外，各區(qū)之間并無嚴格的界限。 11 （二）根尖的分區(qū)和活動 12 1． 根冠：位于根尖最前端 。 由薄壁細胞構(gòu)成的帽狀結(jié)構(gòu) ， 外層細胞排列疏松 ， 外壁有粘液 ， 使根尖易于在土壤顆粒間推進并形成吸收表面 ， 根冠細胞的原生質(zhì)內(nèi)有淀粉體 ， 與根的向地性生長有關(guān) 。 根冠外層細胞易受損傷 、 脫落 ， 由分生組織產(chǎn)生新細胞補充 。 13 2． 分生區(qū)：又稱生長點 ， 為細胞分裂區(qū) ， 位于根冠之后 ， 長約12mm， 細胞分裂旺盛 ， 是觀察細胞有絲分裂的理想?yún)^(qū)域 。 ?大部分由根冠包圍，由頂端分生組織構(gòu)成，是產(chǎn)生新細胞的主要部位，故又稱為生長點。 ?根的全部組織均由這部分細胞分裂、生長、分化而來。它由以下兩部分組成： （ 1） 原分生組織 ：位于分生區(qū) 最前端 。 ，由原始細胞構(gòu)成，原始細胞分裂有分層特性，在原分生組織后方形成原形成層、基本分生組織、原表皮三種初生分生組織，前部形成根冠，進一步分化為初生成熟組織和根冠。 （ 2） 初生分生組織 ：分化為原表皮、原形成層、基本分生組織三部分組成。 14 15 3． 伸長區(qū) 為過渡區(qū)域， 是由分生區(qū)分裂的細胞初步分化而來。 細胞停止分裂，顯著伸長，液泡化程度增強，體積增大并開始分化（ 在其上方的內(nèi)部已分化出 篩管和環(huán)紋導(dǎo)管）。伸長區(qū)細胞迅速伸長是根尖深入土層的主要推動力。 16 4． 成熟區(qū) （ 根毛區(qū) ） 細胞已分化成熟 ， 根毛區(qū)表皮上有根毛 ， 對吸收水分和無機鹽有著重要作用 。 17 4． 成熟區(qū) （ 根毛區(qū) ） 細胞已分化成熟 ， 根毛區(qū)表皮上有根毛 ， 對吸收水分和無機鹽有著重要作用 。 18 根毛 是表皮細胞外側(cè)壁向外突出形成的管狀結(jié)構(gòu)，核在末端，細胞質(zhì)分布于周圍及末端，有中央大液泡。具吸收作用。 根毛長到一定位置便死亡，故根毛區(qū)一直在移動，有利吸收養(yǎng)分。根毛的生長和更新對吸收水、肥非常重要，作物移栽根系損傷后影響返青、活棵，生產(chǎn)上采用塑盤育秧、小苗帶土移栽等方法。 19 根尖立體模式圖 P93 圖 47 20 二 、 根的初生結(jié)構(gòu) （ 和初生生長 ） P93 ?初生生長 ：由初生分生組織細胞經(jīng)分裂、生長、分化形成初生結(jié)構(gòu)的過程。 由根尖的頂端分生組織經(jīng)分裂、生長、分化的過程，稱為初生生長。 ?初生結(jié)構(gòu) ：由初生分生組織細胞分裂產(chǎn)生的細胞經(jīng)生長、分化形成的結(jié)構(gòu)。 經(jīng)初生生長過程所產(chǎn)生的初生組織，叫根的初生結(jié)構(gòu)。根的初生結(jié)構(gòu)可用根毛區(qū)的橫切面來說明，由外至內(nèi)可劃分為表皮、皮層、中柱三大部分。 21 （ 一）雙子葉植物根的初生結(jié)構(gòu) 22 （ 一）雙子葉植物根的初生結(jié)構(gòu) 1．表皮 2．皮層 ⑴外皮層 ⑵皮層薄壁細胞 ⑶內(nèi)皮層（凱氏帶） 3．維管柱 （中柱） ⑴中柱鞘： ⑵初生木質(zhì)部 （外始式） ⑶初生韌皮部 （外始式） ⑷薄壁細胞 23 1． 表皮： 根最外面的一層細胞 ， 由原表皮發(fā)育而成 ， 細胞呈長方體 （ 磚 ） 形 ， 排列緊密 ， 外切向壁具角質(zhì)膜 （ 很薄 ） ， 無氣孔 ， 有些細胞特化為根毛 ， 其吸收作用遠大于保護作用 。 24 2． 皮層：來源于基本分生組織 。 由外向內(nèi)分為幾層： ⑴ 外皮層：由緊貼表皮的數(shù)層較小 、 排列緊密的細胞組成 ， 并不明顯區(qū)別于皮層薄壁細胞 。 ⑵ 皮層薄壁細胞； ⑶ 內(nèi)皮層 ： 25 皮層薄壁細胞：細胞大型，排列疏松，細胞間隙大，細胞圓球形，常有貯藏物質(zhì)（以淀粉居多）。 26 內(nèi)皮層 ： 最內(nèi)方一層皮層細胞，細胞小，排列整齊，徑向壁和橫向壁常木質(zhì)化和栓質(zhì)化加厚成 凱氏帶 （橫切面上，凱氏帶在相鄰細胞的徑向壁上呈點狀，稱 凱氏點 ）。凱氏帶連到質(zhì)膜，使土壤溶質(zhì)由皮層進入中柱要全部通過內(nèi)皮層的選擇透性的細胞質(zhì)膜，因而可以阻止一些物質(zhì)繼續(xù)進入維管柱。 27 3 ． 維 管 柱（ 中柱 ） 來源于原形成層 ， 位于皮層以內(nèi)的中軸部分 ，由 中柱鞘 和 維管組織 組成 ， 維管組織又可分為 初生木質(zhì)部 、 初生韌皮部 、 薄壁細胞 等部分 。 ⑴ 中柱鞘：薄壁細胞 ， 具潛在分裂能力 。 維管形成層 （ 部分 ） 、 木栓形成層 、側(cè)根等的發(fā)生及不定芽 、 乳汁管等的形成與之有關(guān) 。 ⑵ 初生木質(zhì)部：呈星芒狀 。 外圍原生木質(zhì)部；中央部分后生木質(zhì)部 。 這種初生木質(zhì)部分子由外向內(nèi)依次分化成熟的發(fā)育方式稱 外始式 。 髓 、 脊 、 原型 。 ⑶ 初生韌皮部：外始式 ， 原生韌皮部在外 ， 后生韌皮部在內(nèi) 。 ⑷ 薄壁細胞：初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間 ， 將來成為形成層的部分 。 后生木質(zhì)部 原生木質(zhì)部 28 ?（ 1） 中柱鞘 ：位于中柱外圍與內(nèi)皮層相毗鄰 ， 常由一至幾層連續(xù)的薄壁細胞構(gòu)成 。部分維管形成層 、 木栓形成層 、 側(cè)根 、 不定芽 、 乳汁管等都是起源于中柱鞘 。 29 輻射狀分布的維管束 ?（ 2） 初生木質(zhì)部 ：位于根的中央 ， 由導(dǎo)管 、 管胞等組成 ， 呈輻射狀 ， 起輸導(dǎo)水分和礦質(zhì)營養(yǎng)作用 ?？客夥骄哂休椛浣?， 近中柱鞘部分為原生木質(zhì)部 ，較早分化成熟 ， 內(nèi)方分為后生木質(zhì)部 ， 較遲分化成熟 ， 故其成熟方式是 外始式 。 ?（ 3）初生韌皮部： 與原生木質(zhì)部相間排列。由篩管、伴胞等組成，有輸導(dǎo)同化有機產(chǎn)物的功能。初生韌皮部的成熟方式也是 外始式 。 30 31 （ 4）薄壁組織： ?初生韌皮部與初生木質(zhì)部之間常有幾排薄壁細胞。當進行初生生長時，其中的一層細胞形成維管形成層的一部分。 32 （ 二）單子葉植物根的初生結(jié)構(gòu) 單子葉植物是須根系 ， 由不定根組成 ， 無次生生長 ， 只有初生生長 ， 不增粗 。 33 （三）單子葉植物根初生結(jié)構(gòu) ?表皮 ? 外皮層 — 厚壁 ?皮層 皮層薄壁細胞 ? 內(nèi)皮層 — 馬蹄形增厚 ? 中柱鞘 ?中柱 初生韌皮部 ? 初生木質(zhì)部 — 多原型 34 1． 表皮 ：根毛區(qū)有根毛 ， 根毛區(qū)以上表皮脫落 ， 由外皮層 （ 厚壁細胞 ） 代替其起保護作用 。 2． 皮層 ：外皮層明顯 ， 有一至數(shù)層厚壁細胞組成 。 皮層薄壁細胞大型 ， 疏松 ， 間隙大 ， 小麥中 ， 細胞方形 ， 輻射狀成行排列；水稻中老根形成氣腔 ， 適應(yīng)于濕生生長 。 35 內(nèi)皮層： 五面增厚的細胞 ，橫向壁、徑向壁、內(nèi)切向壁全面增厚，橫切面上呈馬蹄形； 通道細胞 ：薄壁，夾于五面增厚的細胞間，與導(dǎo)管正對。 皮層薄壁細胞 通道細胞 內(nèi)皮層 中柱鞘 初生韌皮部 初生木質(zhì)部 36 3． 維管柱 ： 中柱鞘 ：側(cè)根發(fā)生處 。 老根中細胞壁增厚 。 初生木質(zhì)部 ：多原型 ， 但每束導(dǎo)管數(shù)較少 。 初生韌皮部 ：每束篩管 ， 伴胞數(shù)量不多 ， 但束數(shù)多 。 髓 ：幼根由薄壁細胞 ， 老根由厚壁細胞組成 ， 位于中央 。 薄壁細胞 ：位于初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間為薄壁細胞。 37 三、根的次生結(jié)構(gòu)（和次生生長） P99 次生生長： 由于側(cè)生分生組織的活動 ， 不斷地產(chǎn)生次生的維管組織 ， 使根 、 莖增粗的生長過程 。 次生結(jié)構(gòu)： 主要由次生成熟組織所組成的結(jié)構(gòu) 。 一般裸子植物和木本的雙子葉植物有次生生長 ，而單子葉植物和一年生的草本雙子葉植物無次生生長 。 側(cè)生分生組織有兩類 ：維管形成層和木栓形成層 。 38 （一）維管形成層的產(chǎn)生和活動 P100 初生木質(zhì)部與初生韌皮部之間的薄壁細胞 初生木質(zhì)部脊正對的中柱鞘細胞 維管形成層片段 維管形成層片段 維管形成層環(huán)（波浪狀 → 圓環(huán)） 次生木質(zhì)部 次生韌皮部 維管形成層環(huán) 平周分裂 外 垂周分裂 平周分裂 內(nèi) 39 維管形成層除了產(chǎn)生次生韌皮部和次生木質(zhì)部外，在正對初生木質(zhì)部輻射角處，由中柱鞘發(fā)生的形成層段也分裂出呈徑向排列的薄壁細胞 —— 射線，起橫向運輸?shù)淖饔谩? 韌皮射線 木射線 形成層 40 （二）木栓形成層的產(chǎn)生和活動 P103 中柱鞘細胞 木栓形成層 木栓層 栓內(nèi)層 木栓形成層 周皮 平周分裂 外 平周分裂 內(nèi) 垂周分裂 41 42 （三）根的次生結(jié)構(gòu) 43 周 皮 木栓層 木栓形成層 栓內(nèi)層 44 維管形成層 45 木質(zhì)部 46 次生