根尖分区与根的初生结构.ppt

实验三 根,根尖的分区,根的初生结构根毛区内的各种成熟组织，是由原表皮、基本分生组织和原形成层三种初生分生组织细胞分裂、分化而来，属于初生组织，它们共同组成的结构，称为初生结构双子叶植物根的初生结构 根的成熟区的各种结构都是由初生分生组织分化而来的，因此也称为初生结构根的初生结构，由外至内明显地分为表皮，皮层和维管柱三个部分 表皮 皮层 维管柱（中柱）,,双子叶植物根的初生结构,,,,,双子叶植物根初生结构,四、根的初生结构,（一）表皮,表皮：根的成熟区最外的一层细胞由原表皮发育而来特点：近长方柱形，排列整齐紧密，壁薄，角质层薄，无气孔，有根毛特点：表皮包围在成熟区的最外方，常由一层细胞组成，由原表皮发育而来，细胞的长轴与根的纵轴平行表皮细胞的细胞壁与角质膜均薄，适与水和溶质渗透通过部分细胞的细胞壁还向外突出形成根毛，以扩大吸收面积，对幼根来说，表皮的吸收作用显然比保护作用更重要， 所以根表皮是一种薄壁的吸收组织表皮,,四、根的初生结构,（一）表皮,（二）皮层,皮层：由基本分生组织发育而来，多层薄壁细胞，排列疏松，细胞间隙大外皮层：一层细胞排列紧密，无细胞间隙， 表皮破坏后壁增 厚栓化，代替表皮起保护作用。

内皮层：最内的一层细胞，排列紧密，无细胞间隙，有凯氏带凯氏带：内皮层细胞的部分初生壁上，常有栓质化和木质化增厚成带状的壁结构，环绕在细胞的径向壁和横向 壁上，成一整圈，称凯氏带通道细胞：在单子叶植物中，内皮层进一步发展，除外切向壁外 其余细胞壁均增厚有些植物根内皮层的的少数细胞,其壁不增厚，保留凯氏带，称通道细胞皮 层皮层位于表皮与维管柱之间,由多层薄壁组织细胞组成,由基本分生组织发育而来该组织细胞特点是,细胞体积较大,排列疏松有明显的细胞间隙 薄壁组织的细胞内如贮存有淀粉等营养物就称为贮藏组织；有的水生植物薄壁组织的胞间隙特别发达，形成气腔或气道特称为通气组织；上面提到的吸收组织也是一种薄壁组织有些植物的皮层最外一层或数层细胞形状较小，排列紧密，称为外皮层，当根毛枯死表皮脱落时，外皮层细胞壁栓化起暂时保护作用 皮层最内方的一层叫内皮层，其细胞排列紧密，各细胞的径向壁和上下横壁有带状的木化和栓化加厚区域，称为凯氏带内皮层的这种特殊结构阻断了皮层与中柱间通过的胞间隙细胞壁等质外体运输途径，进入中柱的溶质只能通过原生质体，使根的吸收有选择性皮层,,,,,,,,蚕豆幼根中柱放大,四、根的初生结构,（一）表皮,（二）皮层,（三）维管柱,内皮层以内的部分， 包括中柱鞘、初生维管组织，有的有髓。

1、中柱鞘：维管柱最外的一层（也有的有2层、多层）细胞，由原形成层发育而来，具潜在的分生能力由此可产生部分维管形成层、木栓形成层、不定芽、侧根和不定根2、初生维管组织：包括初生木质部和初生韧皮部，各自成束，相间排列初生木质部：外始式发育原生木质部在外，后生木质部在内木质部脊：二原型、三原型、………多原型初生韧皮部：外始式发育原生韧皮部在外，后生韧皮部在内在同一根中的束数与木质部的脊数相同，相间排列四、根的初生结构,（一）表皮,（二）皮层,（三）维管柱,3、薄壁组织和髓：初生木质部和初生韧皮部之间的为薄壁组织有些植 物的根中央部分不分化，形成由薄壁组织组成的髓中柱又称为维管柱，是皮层以内的中轴部分，由原形成层分化而来，由中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部和薄壁细胞组成，少数植物还有髓 1. 中柱鞘 位于中柱最外层,外接内皮层,通常由一层薄壁细胞组成,少数植物可有二层或多层细胞.根的中柱鞘有潜在的分裂性能,可产生侧根.木栓形成层和维管形成层的一部分等 2. 初生木质部 初生木质部位于根的中央主要由导管和管胞组成，横切面呈辐射状，有几个辐射角就叫几原型的木质部，紧接中柱鞘内侧的细胞先分化成环纹或螺纹导管组成原生木质部。

位于原生木质部内侧的细胞后分化成梯纹、网纹或孔纹导管组成的后生木质部初生木质部这种分化方式称为外始式3. 初生韧皮部 初生韧皮部形成若干束分布于初生木质部辐射角之间，其发育方式也是外始式原生韧皮部常缺少伴胞，而后生韧皮部主要由筛管与伴胞组成，只有少数植物有韧皮纤维存在木质部、韧皮部由多种组织的细胞组成，是一种复合组织，但起作用的是筛管和导管这些长管状细胞，所以我们将它们称为维管组织 4. 薄壁组织 薄壁组织分布于初生木质部与初生韧皮部之间在根次生生长时发育成维管形成层的主要部分少数双子叶植物中央由于后生木质部没有继续向中心分化，而形成薄壁组成的髓中柱,,木质部运输水的细胞,,根的次生结构,,（一）维管形成层的发生和它的活动,1、维管形成层的发生：,（1）木质部与韧皮部之间的薄壁细胞发生，形成条状形成层； （2）由中柱鞘细胞发生，连接成环2、维管形成层的活动：,（1）不等速分裂，形成层环由多角形变为圆形；,（2）等速分裂，向内形成次生木质部，向外形成 次生 韧皮部，合称次生维管组织轴向系统：导管、管胞、筛管、伴胞、纤维等径向系统：射线,根的次生生长和次生结构,维管射线： 木射线韧皮射线,,,,,,形成层出现后，主要是进行切向分裂。

向内分裂产生的细胞形成新的木质部，加在初生木质部的外方，称为次生木质部；向外分裂所生的细胞形成新的韧皮部，加在初生韧皮部的内方，称为次生韧皮部次生木质部和次生韧皮部，合称次生维管组织，是次生结构的主要部分在具有次生生长的根中，次生木质部和次生韧皮部间始终存在着形成层次生木质部和次生韧皮部的组成，基本上和初生结构中的相似，但次生韧皮部内，韧皮薄壁组织较发达，韧皮纤维的量较少在次生木质部和次生韧皮部内，还有一些径向排列的薄壁细胞群，分别称为木射线和韧皮射线，总称维管射线维管射线是次生结构中新产生的组织，它从形成层处向内外贯穿次生木质部和次生韧皮部，作为横向运输的结构次生木质部导管中的水分和无机盐，可以经维管射线运至形成层和次生韧皮部相似地，次生韧皮部中的有机养料，可以通过维管射线运至形成层和次生木质部维管射线的形成，使根的维管组织内有轴向系统（导管、管胞、筛管、伴胞、纤维等）和径向系统（射线）之分根的形成层所形成的次生结构的特点，总的来说，有以下特点：1．次生维管组织内，次生木质部居内，次生韧皮部居外，相对排列，与初生维管组织中初生木质部与初生韧皮部二者的相间排列，完全不同维管射线是新产生的组织，它的形成，使维管组织内有轴向和径向系统之分。

2．形成层每年向内、外增生新的维管组织，特别是次生木质部的增生，使根的直径不断地增大因此，形成层也就随着增大，位置不断外移，这是必然的结果所以形成层细胞的分裂，除主要进行切向分裂外，还有径向分裂，及其他方向的分裂，使形成层周径扩大，才能适应内部的增长3．次生结构中以次生木质部为主，而次生韧皮部所占比例较小，这是因为新的次生维管组织总是增加在旧韧皮部的内方，老的韧皮部因受内方的生长而遭受压力最大越是在外方的韧皮部，受到的压力越大，到相当时候，老韧皮部就遭受破坏，丧失作用尤其是初生韧皮部很早就被破坏，以后就依次轮到外层的次生韧皮部木质部的情况完全不同，形成层向内产生的次生木质部数量较多，新的木质部总是加在老木质部的外方，因此老木质部受到新组织的影响小所以，初生木质部也能在根的中央被保存下来，其他的次生木质部是有增无已因此，在粗大的树根中，几乎大部分是次生木质部，而次生韧皮部仅占极小的比例苹果老根横切,1、形成层的发生：开始由中柱鞘细胞恢复分生能力 而形成以后的发生逐渐内移，可深达次生韧皮部2、木栓形成层的活动：向外形成大量木栓，向内形成栓内层3、周皮的作用：次生保护组织，起保护作用 木栓、栓内层与木栓形成层合称周皮。

一）维管形成层的发生和它的活动,六、根的次生生长和次生结构,（二）木栓形成层的发生和它的活动,,禾本科植物根的解剖结构的特点禾本科植物属于单子叶植物 其根的结构也可分为表皮、皮层和维管柱三部分，但各部分的结构都有其特点，特别是没有维管形成层和木栓形成层，不能进行次生生长，不能形成次生结构现以小麦、水稻、玉米为例，说明禾本科植物根的结构特点 禾本科植物根 1．表皮:是根最外的一层细胞，寿命较短，当根毛枯死后，往往解体而脱落 2.皮层：禾本科植物的根，不能形成次生保护组织，皮层中靠近表皮的1至数层细胞为外皮层，在根发育后期，其细胞壁往往栓化并增厚；永久行使保护作用外皮层以内为数层皮层薄壁组织；水稻或甘蔗较老根的皮层有明显的气腔是由几列皮层的薄壁细胞互相分离，然后解体而成的腔道在横切面上，这些气腔之间为离解了的皮层薄壁细胞及其残余细胞壁所构成的薄片隔开根、茎、叶的气腔互相贯通，形成良好的通气组织禾本科植物的内皮层，在发育后期，其细胞壁常5面增厚，只有外切向壁仍是薄的横切面上，增厚的部分呈马蹄形3．维管柱：小麦、水稻、玉米的维管柱鞘细胞均为一层，最初是薄壁细胞，后期细胞壁增厚并木质化而成为厚壁组织。

初生木质部一般为多原型，初生水质部和初生韧皮部间的薄壁细胞；不能转变为维管形成层，所以不能形成次生结构，这些薄壁细胞，后期壁通常增厚木化，变成厚壁组织；增强根的支持能力维管柱的中央部分常有髓的存在，起初为薄壁细胞，但后期也可转变为木化的厚壁组织小麦的细小主根，其维管柱的中央，有时为一个或两个大型的后生木质部导管所占满，但在较老的次生不定根中，维管柱的中央则发育成较大直径的髓部禾本科植物的根同样也可分为表皮、皮层和中柱三个部分，但与双子叶植物的根相比有以下不同的特点： 1.禾本科植物根只有初生结构，没有形成层和次生结构. 2.禾本科植物根的外皮层，在根发育后期常形成栓化的厚壁组织，在表皮根毛枯萎后，替代表皮行保护作用 3.内皮层常在径向壁、横向壁和内切壁形成五面加厚同时，正对着初生木质部处的内皮层细胞常常停留在凯氏带阶段,称为通道细胞. 4.维管柱(中柱)为多元型，通常初生木质部束数为７束以上髓、中柱鞘等在根发育后期常木化侧根的发生,种子植物的侧根，不论它们是发生在主根、侧根或不定根上，通常总是起源于中柱鞘，而内皮层可能以不同程度参加到新的根原基形成的过程中当侧根开始发生时，中柱鞘的某些细胞开始分裂。

最初的几次分裂是平周分裂，结果使细胞层数增加，因而新生的组织就产生向外的突起以后的分裂，包括平周分裂和垂周分裂是多方向的，这就使原有的突起继续生长，形成侧根的根原基，这是侧根最早的分化阶段，以后根原基的分裂、生长、逐渐分化出生长点和根冠由于侧根不断生长所产生的机械压力和根冠所分泌的物质能溶解皮层和表皮细胞，这样，就能使侧根较顺利无阻地依次穿越内皮层、皮层和表皮，而露出母根以外，进入土壤由于侧根起源于母根的中柱鞘，也就是发生于根的内部组织，因此，它的起源被称为内起源侧根可以因生长激素或其他生长调节物质的刺激而形成，也可因内源的抑制物质的抑制而使母根内侧根的分布和数量受到控制侧根在母根上发生的位置，在同一种植物上常常是较稳定的，这是由于侧根的发生和母根的初生木质部的类型，有着一定的关系，如初生木质部为二原型的根上，侧根发生在对着初生韧皮部或初生韧皮部与初生木质部之间在三原型、四原型等的根上，侧根是正对着初生木质部发生的在多原型的根上，侧根是对着初生韧皮部的由于侧根的位置有一定，因而在母根的表面上，侧根常较规则地纵列成行侧根在母根上从何处长出？,,,,侧根的起源属于内起源,在侧根开始发生时,母根中一定部位的中柱鞘细胞恢复分裂能力,进行平周分裂形成侧根原基进行平周分裂和垂直分裂，其顶端分化为生长点和根冠。

后部分化出的输导组织与母根维管柱相连最后侧根原基穿过母根的皮层、表皮形成侧根在主根或不定根开始初生生长不久,将产生侧根,侧根上又能依次再长出各级侧根侧根的形成增加了根的吸收面积和根的支持作用实验四 茎,,,,。