[返回]
植物学基础课程第四章辅导 根
中央电大农医部 闫毓秀
( 2004年10月27日)

  一、本章主要内容

  1.根的形态及其在土壤中的分布

  根由于发生的部位不同,而分为主根、侧根和不定根。一株植物地下部分所有根的总体。称为根系。根据这三类根在根系中的存在与否和发育程度,而将根系分为直根系和须根系。根据根系在土壤中深入和扩展的情况,分为深根系和浅根系。

  2.根的结构

  根尖的结构  根尖分为根冠、分生区、伸长区和根毛区四个部分。根尖以上部位为根的成熟区。

  根的初生结构  根的初生结构由表皮由表皮、皮层和维管柱三部分组成。表皮仅一层细胞,位于根的根毛区的最外面。皮层由许多层薄壁细胞组成。分内皮层和外皮层,内皮层细胞的壁上具凯氏带。维管柱由中柱鞘、初生木质部和初生韧皮部组成。初生木质部包括导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞。初生韧皮部包含筛管、伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细胞。按照发育的先后,初生木质部分为原生木质部(较早的)和后生木质部(较晚的)。初生木质部在发育过程中是由外向内渐次成熟的(即外始式)。植物的根,依初生木质部束的数目不同,分为二原型、三原型、四原型、五原型、六原型和多原型等类型。初生韧皮部也是以外始式方式发育,即原生韧皮部在外,后生韧皮部在内。侧根起源于中柱销,其位置常与根的类型有关。

  根的次生结构  次生结构有两部分,一是次生维管组织(包括形成层,次生木质部和次生韧皮部);一是周皮(包括木栓形成层、木栓和栓内层)。前者由形成层的活动所形成,后者由木栓形成层的活动所形成。次生木质部和次生韧皮部的组成成分,基本上与初生本质部和初生韧皮部相同,但出现了维管射线。

  3、根瘤与菌根

  豆科等植物的根与根瘤菌共生,形成了根瘤,植物的根与真菌共生。形成了菌根是高等植物与微生物共生的两种常见的类型。

  4、根的生理功能

  根主要有四个方面的功能:从土壤中吸收水、二氧化碳和无机盐;合成氨基酸等物质;固着和支持植物地上部分;贮存有机养料。

  二、本章教材重点

  1.根尖的结构

  关于根尖的结构应该从两个方面来深入理解:

  (1)从功能和结构统一的角度来理解根尖四部分的结构特点。例如根冠的功能是保护 根尖,与此相适应的是细胞排列疏松,容易脱落,或者破碎成粘液,以减少磨擦,而分生区的细胞又能不断进行分裂,产生新细胞来补充。再如分生区的功能是不断产生新细胞,使根尖细胞的数目不断增加,与此相适应的是细胞排列紧密,细胞体积小,细胞核大,细胞质浓厚,为等直径多面体细胞,分裂能力强。伸长区和根毛区的结构特点同样也适应于各自的功能。

  (2)从发展的角度来理解根尖的结构。根尖的各个部分不是固定不变的,而是按照原来 的顺序向前推进发展的。分生区的细胞进行有丝分裂,不断产生新细胞,而分生区靠近根尖顶端的那部分细胞经过分裂间期后,又会继续分裂,保持着分生区的结构和功能。而分生区距根尖顶端较远的那部分细胞,逐渐停止分裂,纵向伸长,并开始分化,逐渐变为伸长区、而原来的伸长区,表皮细胞长出新的根毛,内部细胞发生进一步的分化,发展成新的根毛区。原来根毛区的根毛,陆续死亡脱落,于是原来的根毛区就成为根的成熟部分了。

  2.根的初生结构

  要以维管柱为重点,详细了解初生结构各个组成部分。并在此基础上,理解皮层及凯氏带的功能;理解初生木质部和初生韧皮部外始式发育方式的意义。初生木质部分为原生木质部和后生木质部,要注意二者的导管类型互不相同。

  3.根的次生结构

  (1)要详细了解形成层、次生木质部、次生韧皮部、木栓形成层、木栓和栓内层的组成。

  (2)要注意次生木质部和次生韧皮部不同于初生维管组织的特点。其特点主要有以下 三点:

  A.排列位置:次生木质部居内,次生韧皮部居外,相对排列,而初生维管组织的初生木质部与初生韧皮部相间排列。

  B.次生结构中以次生木质部为主,次生韧皮部所占比例很小。而在初生结构中,二者的多少是相同的。

  C.在次生维管组织中,出现了维管射线,这是初生结构所没有的。

  三、本章教材难点

  凯氏带的作用,是本章教材难点。我们知道,内皮层细胞,在其径向壁和横向壁上,有木质化和栓质化的带装加厚,叫凯氏带。凯氏带的作用是控制根内水分、无机盐的横向输导。为什么凯氏带具有这种作用呢?这就需要了解植物体内物质运输的途径。植物体内物质运输的途径一般有两条,一条是自由空间途径。这是由胞间隙、细胞壁以及细胞壁与原生质之间凯氏带上,这样,根内物质到了内皮层后,不可能通过自由空间途径、只能通过共质体途径进行运输。这样,水分和无机盐必须经过细胞质膜,才能进入微管柱。由于细胞质膜具有半透性膜选择性渗透的特点,就能控制和调节根内横向物质的运输。