一、根的结构

一、根的结构

根分为根尖结构、初生结构和次生结构三部分。根尖是主根或侧根尖端,是根的最幼嫩、生命活动最旺盛的部分,也是根的生长、延长及吸收水分的主要部分。

(一)根尖分区

根尖包含根冠、分生区、伸长区和根毛区(图1-1)。

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图1-1 植物的根

1.根冠

在根尖的最前端,它是生长点外罩,具有保护生长锥分生组织的作用。根冠由许多薄壁细胞组成,这些薄壁细胞分泌含有多糖、果胶质的糖体,可润滑土粒表面,有助根尖的延伸。

2.分生区

即生长点,由分生组织细胞所构成,该部分大部分被根冠包围,长1 mm左右。生长点的细胞形状为多面体,排列紧密,胞壁薄,胞核大,胞质浓,液胞小。这些细胞不断进行分裂,使根尖不断增加新细胞。在分生区的最顶端有三层原始细胞,由外向内,依次分化为根冠与表皮、皮层和中柱的初生分生组织。

3.伸长区

在分生区后边的细胞,全长约数毫米,细胞分裂能力逐渐减弱至停止分裂,转向细胞体积增大,明显地表现为纵向伸长,是棉根向前伸延的主要部位;同时开始组织分化,原生木质部的导管和原生韧皮部的筛管逐渐形成。

4.根毛区

位于伸长区之后。此区是细胞基本定型的区域,全长可达几厘米。该区组织分化已趋成熟,也称成熟区。由于部分表皮细胞形成纤细根毛,使该区密被根毛,成为根系吸收水分的主要部位。

(二)根的初生结构

在幼根初生生长过程中,伸长区中的部分细胞开始分化为原表皮层,基本分生组织及原形成层等初生组织,这些初生组织形成层等初生组织,这些初生组织至成熟区发育成表皮、皮层和中柱,即根的初生结构。

1.表皮层

是幼根最外面排列紧密、近似长方形的细胞层。水分和溶质可以自由通过表皮层,有部分表皮细胞向外突起形成根毛,增强根的吸收功能。

2.皮层

该层位于表皮细胞之内,是由多层较大的薄壁细胞构成。该层细胞含有棉酚和花色素苷。皮层靠外的一层或几层细胞排列较紧密,无间隙,为外皮层。当根毛和表皮细胞枯死后,外皮层细胞逐渐栓质化,形成新的保护组织。皮层最内的一层细胞排列十分紧密,其细胞径向壁和横向壁上有栓质化的凯氏带,控制通过皮层向中柱运转的溶质。

3.中柱

中柱是棉根的输导组织,位于肉皮层以内的中轴部分。紧靠内皮层的薄壁细胞层为中柱鞘,这层细胞保留了分生能力,形成棉花的侧根、束间形成层和木栓形成层。

(三)根的次生结构

初生结构中仍保持分生能力的细胞,在根完成初生生长后,细胞分裂形成次生结构。由维管形成层产生次生木质部和次生韧皮部,由木栓形成层形成周皮。

1.维管形成层

由初生木质部和初生韧皮部之间保持未分化状态的薄壁细胞恢复分裂能力形成的。维管形成层的活动,先在初生韧皮部内侧开始,然后向两侧初生木质部延伸,最后与中柱鞘上一部分形成层相接,从而构成波浪形有四个角(或五角)的维管形成层。

2.木栓形成层

根的次生维管组织形成后,中柱鞘细胞进行径向分裂,其外层形成木栓形成层。