[農(nóng)學(xué)]1植物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)與發(fā)育4學(xué)時(shí)根二、根的初生生長(zhǎng)和初生結(jié)構(gòu).ppt

第四章 植物體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和發(fā)育,徐 曉 津 水 產(chǎn) 學(xué) 院 二、根的初生生長(zhǎng)和初生結(jié)構(gòu),一、根和根系 二、根的初生生長(zhǎng)和初生結(jié)構(gòu) 三、根的次生生長(zhǎng)和次生結(jié)構(gòu) 四、根瘤與菌根 五、根的功能 六、根的變態(tài),蘿卜,二、根的初生生長(zhǎng)和初生結(jié)構(gòu),（一） 根尖及其分區(qū) （二）根的初生結(jié)構(gòu) （三）側(cè)根的發(fā)生,（一） 根尖及其分區(qū),可分為四部分：,根冠 (root cap) 分生區(qū)(meristematic zone) 伸長(zhǎng)區(qū)(elongation zone) 成熟區(qū)(maturation zone),植物根尖的結(jié)構(gòu),實(shí)驗(yàn)畫(huà)圖,成熟區(qū),伸長(zhǎng)區(qū),分生區(qū),根冠,成熟區(qū),伸長(zhǎng)區(qū),分生區(qū),根冠,1. 根冠 (root cap) 位置：? 形態(tài)：一般為圓錐形 組成：排列不規(guī)則的 ? 作用：保護(hù),根的尖端,薄壁細(xì)胞,根冠,2. 分生區(qū) (meristematic zone),前端-原分生組織 后面-初生分生組織,分生區(qū),視頻,根的生長(zhǎng)點(diǎn)的細(xì)胞,注意：實(shí)驗(yàn)課要觀察內(nèi)容,重點(diǎn)內(nèi)容,3、伸長(zhǎng)區(qū)（elongation zone）：, 位于分生區(qū)上方，長(zhǎng)25mm 細(xì)胞分裂已停止，但細(xì)胞體積增大，并沿根的縱軸方向顯著伸長(zhǎng)，這段區(qū)域是根伸長(zhǎng)生長(zhǎng)的主要部分，故稱伸長(zhǎng)區(qū),伸長(zhǎng)區(qū),伸長(zhǎng)區(qū)開(kāi)始出現(xiàn)組織分化，最早的 ? 管和 ? 管相繼出現(xiàn)，逐漸分化形成根的成熟組織,篩,導(dǎo),4. 成熟區(qū)（maturation zone） 根毛區(qū),根毛區(qū)表面密被根毛，增大根的吸收面積，是根 ? 的主要部位。 位置: 緊接著 ? ，表皮常著生 ?；,吸收水和無(wú)機(jī)鹽,伸長(zhǎng)區(qū),根毛,成熟區(qū),特點(diǎn): 各種細(xì)胞已停止 ? 并 ?； 根毛: ? 延伸而成，呈管狀； 作用: 吸收。,生長(zhǎng),分化成熟,表皮細(xì)胞外壁, 根毛數(shù)目多，密度大，如玉米420/mm2， 角質(zhì)層極薄，外壁有黏液和果膠質(zhì)，有利吸收和固著 根毛生長(zhǎng)速度快，壽命短，一般幾天 失去根毛的成熟區(qū)，主要行使輸導(dǎo)和支持功能,顯微鏡下的根毛區(qū),視頻：植物根毛的作用,（二）根的初生結(jié)構(gòu)（primary structure） 雙子葉植物 單子葉植物,單子葉植物 （視頻）,玉米、韭菜、洋蔥、毛莨、小麥、水稻,雙子葉植物,大豆、蠶豆、花生,初生生長(zhǎng)(primary growth)： 初生組織(primary tissue)：,植物體的生長(zhǎng)，直接來(lái)自頂端分生組織的衍生細(xì)胞增生和成熟的整個(gè)生長(zhǎng)過(guò)程。,營(yíng)銷目標(biāo),初生生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的各種成熟組織。,表皮(epidermis)：? 初生結(jié)構(gòu) 皮層(cortex)： ? 維管柱(vascular cylinder)： ? 為主,保護(hù)組織,薄壁組織為主,輸導(dǎo)組織,根初生結(jié)構(gòu)模式圖,表皮,皮層,維管柱,一層細(xì)胞。 大多數(shù)表皮細(xì)胞可以形成管狀延伸的突起，即根毛。 在氣生根上往往形成復(fù)表皮或根被。,1、表皮(epidermis）,表皮特化產(chǎn)生根毛; 內(nèi)皮層特異性的加厚，形成凱氏帶;,根初生結(jié)構(gòu)的特點(diǎn):,維管柱：包括中柱鞘、初生維管組織，有的植物的根有髓; 中柱鞘具有潛在的分裂能力;,外始式,答題者：,這種由外向內(nèi)發(fā)育成熟的方式，稱為外始式,初生木質(zhì)部呈星芒狀，初生韌皮部呈束狀，二者相間排列;,根初生結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)（續(xù)）,初生木質(zhì)部與初生韌皮部均為外始式發(fā)育方式，原生在外，后生在內(nèi); 原、后生木質(zhì)部導(dǎo)管（或管胞）類型有差別。,雙子葉植物根初生結(jié)構(gòu)示意圖,(1)表皮:,實(shí)驗(yàn) 繪圖,重要 內(nèi)容,毛茛根初生結(jié)構(gòu),柳樹(shù)根初生結(jié)構(gòu),表皮,2、皮層：由多層薄壁細(xì)胞組成，排列疏松，有明顯的胞間隙，細(xì)胞中儲(chǔ)藏有淀粉和其他物質(zhì),皮 層,外皮層：最外層排列整齊，無(wú)胞間隙的薄壁細(xì)胞組成,中皮層：多層薄壁細(xì)胞組成,內(nèi)皮層： 皮層最內(nèi)的層細(xì)胞組 成，凱氏帶,中皮層,內(nèi)皮層,外皮層,中皮層,內(nèi)皮層,凱氏帶,皮層,凱氏帶,答題者：,內(nèi)皮層由皮層最內(nèi)的層細(xì)胞組成，細(xì)胞排列緊密，無(wú)胞間隙，細(xì)胞兩側(cè)徑向壁和上下壁有木化、栓化的帶狀加厚區(qū)域，稱凱氏帶（casparian strip）,凱氏帶立體示意圖,3、維管柱,答題者：,維管柱：皮層以內(nèi)的柱狀體，是由原形成層發(fā)育而來(lái),維 管 柱,位于維管柱的最外層， 或幾層薄壁細(xì)胞組成，有潛在的分裂能力（側(cè)根、不定芽、形成層等）,由初生木質(zhì)部和初生韌皮部組成,位于初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間的數(shù)層薄壁細(xì)胞,中柱鞘：,維管組織：,薄壁細(xì)胞：,初生維管組織：初生木質(zhì)部(primary xylem) 初生韌皮部(primary phloem). 中柱鞘,（1）中柱鞘 位于中柱最外層,外接內(nèi)皮層,通常由一層薄壁細(xì)胞組成,少數(shù)植物可有二層或多層細(xì)胞。根的中柱鞘有潛在的分裂性能,可產(chǎn)生側(cè)根、木栓形成層和維管形成層等部分。,木質(zhì)部,答題者：,（2）初生木質(zhì)部, 位于維管柱中央，橫切面上呈星芒狀 初生木質(zhì)部束的先端分化成熟較早，由管徑較小的環(huán)紋和螺紋導(dǎo)管組成，稱原生木質(zhì)部 靠近中心的部分成熟較遲，由管徑較大的梯紋、網(wǎng)紋和孔紋導(dǎo)管組成，稱為后生木質(zhì)部 這種由外向內(nèi)發(fā)育成熟的方式，稱為外始式 ,根橫切面上木質(zhì)部呈不同的輻射棱角，稱木質(zhì)部脊，脊的數(shù)目決定原型，如油菜為2束稱 ？、 豌豆有3束稱 ？，花生為 ？等 雙子葉植物和裸子植物束數(shù)較少，為二至六原型；單子葉植物至少六束，稱為 ？,二原型,三原型,四原型,多原型,韌皮部,答題者：,（3）初生韌皮部 與木質(zhì)部脊交替排列。 原生韌皮部在周圍部分，在根伸長(zhǎng)過(guò)程中成熟雙子葉植物中一般無(wú)伴胞。 后生韌皮部在內(nèi)方。是根伸長(zhǎng)過(guò)程中分化，停止 生長(zhǎng)后成熟的， 外始式發(fā)育，即向心分化。,形成層,答題者：, 形成層, 位于初生木質(zhì)部和初生韌皮部之間，由多層薄壁細(xì)胞組成 雙子葉植物中，這部分細(xì)胞可轉(zhuǎn)化為維管形成層的一部分,（4）薄壁組織 薄壁組織分布于初生木質(zhì)部與初生韌皮部之間，在根進(jìn)行次生生長(zhǎng)時(shí)，發(fā)育成維管形成層的主要部分。少數(shù)雙子葉植物中央由于后生木質(zhì)部沒(méi)有繼續(xù)向中心分化，而形成薄壁細(xì)胞組成的髓。,2., 髓, 一般根中央部分由木質(zhì)部占據(jù),若中央部分不分化成木質(zhì)部,就由薄壁或厚壁組織形成髓(多原型根多如此) 多數(shù)單子葉植物和少數(shù)雙子葉植物根中都有髓存在,單子葉植物根的初生結(jié)構(gòu)：,實(shí)驗(yàn) 畫(huà)圖,重點(diǎn) 內(nèi)容,馬蹄形加厚和通道細(xì)胞,單子葉植物根的維管柱：,中柱鞘,初生木質(zhì)部,初生韌皮部,薄壁細(xì)胞,重點(diǎn),雙子葉植物和單子葉植物初生根比較,三、側(cè)根的發(fā)生 在主根或不定根開(kāi)始初生生長(zhǎng)不久 就開(kāi)始產(chǎn)生側(cè)根，側(cè)根上又能依次再長(zhǎng)出各級(jí)側(cè)根。側(cè)根的形成增加了根的吸收面積和根的支持作用。,側(cè)根突起,側(cè)根,根毛,根冠, 主要起源于中柱鞘，內(nèi)皮層也參與 側(cè)根發(fā)生于根的內(nèi)部組織的這種方式稱為內(nèi)起源,側(cè)根的形成內(nèi)起源（中柱鞘細(xì)胞）,側(cè)根形成過(guò)程, 中柱鞘細(xì)胞恢復(fù)分裂能力，先進(jìn)行幾次平周分裂，產(chǎn)生向外的突起，隨后進(jìn)行平周和垂周等各個(gè)方向的分裂，使原有的突起繼續(xù)生長(zhǎng)，形成側(cè)根的根原基, 根原基分裂、生長(zhǎng)，逐漸分化出頂端分生組織和根冠 進(jìn)一步生長(zhǎng)、分化逐漸伸入皮層，此時(shí)，根冠分泌含酶的物質(zhì)將皮層和表皮溶解，最后伸出