本章小结
根的主要生理功能是吸收、固着、输导、支持、合成和分泌,某些植物因长期适应特定环境,还具有了一定的呼吸、攀缘、储藏、繁殖等功能。
植物种子萌发后,胚根顶端分生组织细胞经过分裂、生长、分化,形成了主根。在主根上可以产生侧根,还有从节间、叶、老根等处生长出的不定根;而根系则是指一株植物所有根的总和,可以分为直根系和须根系两种。直根系的主根和侧根区分明显,一般为双子叶植物和裸子植物所具有,须根系区分不明显,主要由不定根组成,一般为单子叶植物所具有。植物根系在土壤中的生长和分布,与其自身的遗传特性和周围环境的影响密切相关。
根尖是指从根的顶端到着生根毛的部位,它是根组织器官中生命活动最旺盛的部位,担负着根内细胞分裂、伸长生长和物质吸收等重要功能。根尖可分为根冠、分生区、伸长区、根毛区。
根的初生结构包括了表皮、皮层和维管柱三部分。表皮细胞壁薄,水分易透过,多数表皮细胞的外壁向外延伸形成根毛,扩大了根的吸收面积;皮层由基本分生组织构成,可分为外皮层、皮层薄壁细胞、内皮层,内皮层是皮层最内侧的一层细胞,其径向壁和横向壁的一定位置上有一条木质化、栓质化的凯氏带,水分和溶质必须通过内皮层细胞的原生质体;维管柱中的最外方是中柱鞘,具有潜在的分裂能力,与维管形成层、木栓形成层、侧根的形成密切相关;被子植物的初生结构中,初生木质部和初生韧皮部相间排列,为外始式发育。双子叶植物的根中一般无髓,单子叶植物根中一般有髓。
侧根是由侧根原基发育而成的。侧根原基是由母根皮层内的中柱鞘的一部分细胞经过脱分化、恢复分裂能力形成的,也被称为内起源。侧根原基发育时,其生长方向是向着母根皮层一侧生长的。侧根常发生于中柱鞘的特定部位,与初生木质部和初生韧皮部的位置和束数有关。而且主根和侧根的关系密切,主根被切断时,侧根开始快速发育,取代主根的地位形成新的主根。
被子植物的次生生长形成次生结构。它是次生分生组织维管形成层和木栓形成层活动的结果。维管形成层发生于初生韧皮部和初生木质部之间的薄壁细胞和正对初生木质部辐射角外面的中柱鞘细胞,经过弧形、波状,最后形成圆环形的维管形成层,维管形成层发生次生生长,向内产生次生木质部,向外产生次生韧皮部,促使根加粗。木栓形成层最初由中柱鞘细胞恢复分裂能力形成,其进行次生生长时,向外产生木栓层,向内产生栓内层,三者共同组成周皮。
植物的根系与土壤中微生物发生相互作用,形成了根瘤和菌根等共生结构。根瘤是由根瘤菌、放线茵侵染根部细胞形成;茵根则是某些真菌与高等植物根部所形成的共生体。思考题
一、名词解释
定根与不定根直根系与须根系 凯氏带 通道细胞 初生生长及初生结构次生生长及次生结构 中柱鞘根瘤与菌根
二、问答题
1.根的生理功能主要有哪些?
2.主根与种子中的胚根有何种联系?
3.根尖可分哪几个区?各区的基本特征和功能?
4.双子叶植物根的初生生长过程及初生结构的形成?它包括哪些部分?各部分有什么功能和特征?
5.区别禾本科植物根与双子叶植物根的主要特征。
6.简述双子叶植物根的次生生长过程及其加粗生长机理,它的次生结构由哪几部分组成?
7.简要说明侧根发生的位置及其形成过程。
8.简述根瘤和菌根对植物生长和发育的重要生物学意义。

