药用植物学根的形态与显微构造精.ppt

药用植物学根的形态与显微构造第1页，本讲稿共46页形成层形成层(cambium)裸子植物和双子叶植物裸子植物和双子叶植物-有形成层有形成层，可不，可不断增粗生长，称无限维管束或开放性维管束断增粗生长，称无限维管束或开放性维管束 (open bundle)蕨类植物和单子叶植物蕨类植物和单子叶植物-无形成层无形成层，不能，不能增粗生长，称有限维管束或闭锁性维管束增粗生长，称有限维管束或闭锁性维管束 (closed bundle)第2页，本讲稿共46页2 2维管束的类型维管束的类型维管束类型的模式图第3页，本讲稿共46页维管束类型的详图维管束类型的详图第4页，本讲稿共46页什么是器官？什么是器官？植植物物体体中中具具有有一一定定的的外外部部形形态态和和内内部部结结构构，有有各各种种组组织织构构成成，能能执执行行一一定定生生理理机机能能的的部部分。分。营养器官：根、茎、叶营养器官：根、茎、叶 繁殖器官：花、果实、种子繁殖器官：花、果实、种子第5页，本讲稿共46页第二章第二章 根的形态与显微构造根的形态与显微构造第6页，本讲稿共46页第一节第一节 根的形态与功能根的形态与功能 根根的的特特征征：根根无无节节、节节间间之之分分，一一般般不不生生芽、叶、花。芽、叶、花。根的习性：具有向地性、向湿性和背光性。根的习性：具有向地性、向湿性和背光性。根根的的功功能能：主主要要有有吸吸收收、输输导导、固固着着、支支持持、贮存和繁殖等功能。贮存和繁殖等功能。第7页，本讲稿共46页（一）根的形态一）根的形态一、正常根的形态与类型一、正常根的形态与类型 根是植物体长期适应陆地生活过程中发根是植物体长期适应陆地生活过程中发展起来的器官，外形一般呈圆柱形，在土展起来的器官，外形一般呈圆柱形，在土壤中生长愈向下愈细，并向四周分枝，形壤中生长愈向下愈细，并向四周分枝，形成复杂的根系。成复杂的根系。第8页，本讲稿共46页1.1.主根主根(main root)和侧根和侧根(lateral root)（二）根的类型和根系二）根的类型和根系主根主根侧根侧根纤维根纤维根第9页，本讲稿共46页2.2.定根和不定根定根和不定根 定根（定根（normal root）：直接或间接地由胚：直接或间接地由胚根发育而来，有着固根发育而来，有着固定的生长部位。定的生长部位。第10页，本讲稿共46页 不定根不定根（adventitious root）：不是由胚根所：不是由胚根所形成的，而是从茎、叶或其它部位所生长出形成的，而是从茎、叶或其它部位所生长出来的，无固定的生长部位。来的，无固定的生长部位。第11页，本讲稿共46页3.3.根系的类型根系的类型 直根系（直根系（Tap root system）：主根发达，主根、：主根发达，主根、侧根界限明显。如：杨、柳；药材中如人参、侧根界限明显。如：杨、柳；药材中如人参、桔梗等。桔梗等。须根系（须根系（Fibrous root system）：主根不发达：主根不发达或早期死亡，而从茎的基部生出许多大小、或早期死亡，而从茎的基部生出许多大小、长短相仿的不定根，簇生成胡须状，无主次长短相仿的不定根，簇生成胡须状，无主次之分。如：玉米、葱、龙胆等植物的根系。之分。如：玉米、葱、龙胆等植物的根系。根系是一株植物所有根的总称。根系是一株植物所有根的总称。第12页，本讲稿共46页第13页，本讲稿共46页二、变态根的形态与类型二、变态根的形态与类型根的变态根的变态贮藏根贮藏根 (storage root)支柱根支柱根 (prop root)攀援根攀援根 (climbing root)气生根气生根 (aerial root)呼吸根呼吸根 (respiratory root)水生根水生根 (water root)寄生根寄生根 (parasitic root)第14页，本讲稿共46页1.1.贮藏根：贮藏根：肉质直根肉质直根(fleshy tap root)块根块根(root tuber)第15页，本讲稿共46页2.2.支持根支持根(prop root)从茎上生出从茎上生出一些不定根深一些不定根深入土中，增加入土中，增加茎杆的支持力，茎杆的支持力，如：玉米、高如：玉米、高粱等。粱等。第16页，本讲稿共46页3.3.攀援根攀援根（附着根）（附着根）(climbing root)茎上产生的茎上产生的不定根，能攀不定根，能攀附于其它物体附于其它物体上，如：常春上，如：常春藤。藤。第17页，本讲稿共46页4.4.气生根气生根(aerial root)由茎上产生的由茎上产生的不定根，暴露于不定根，暴露于空气中，吸收空空气中，吸收空气中的水分。如：气中的水分。如：石斛、吊兰。石斛、吊兰。第18页，本讲稿共46页5.5.呼吸根呼吸根(respiratory root)生长在湖沼或热带海生长在湖沼或热带海滩地带的植物，一部分滩地带的植物，一部分根伸出地面向上生长，根伸出地面向上生长，暴露于空气中进行呼吸。暴露于空气中进行呼吸。如：水松、红树等。如：水松、红树等。第19页，本讲稿共46页6.6.水生根水生根(water root)：一种不定根，常见于水生植物，其根漂浮于一种不定根，常见于水生植物，其根漂浮于水中呈胡须状，如：浮萍、菱等。水中呈胡须状，如：浮萍、菱等。第20页，本讲稿共46页 7.7.寄生根寄生根 (parasitic root)寄生植物的根插入寄主体内，吸取寄主体内寄生植物的根插入寄主体内，吸取寄主体内的水分和营养物质，以维持自身生活。的水分和营养物质，以维持自身生活。第21页，本讲稿共46页三、根的生理功能三、根的生理功能 根是重要的营养器官，主要具有吸收、输根是重要的营养器官，主要具有吸收、输导、固着、合成、贮藏和繁殖等生理功能。导、固着、合成、贮藏和繁殖等生理功能。第22页，本讲稿共46页第二节第二节 根的显微构造根的显微构造一、根尖的构造一、根尖的构造 不论主根或侧根、定根或不定根，其最先不论主根或侧根、定根或不定根，其最先端到生有根毛的部分称端到生有根毛的部分称根尖根尖(root tip)。根尖根尖具有具有吸收吸收和和保护保护作用。作用。第23页，本讲稿共46页 根据根尖细胞生长和根据根尖细胞生长和分化的程度不同，根尖分化的程度不同，根尖可划分为：可划分为：1.1.根冠根冠(root cap)2.2.分生区（生长锥）分生区（生长锥）(division zone)3.3.伸长区伸长区(elongation zone)4.4.成熟区成熟区(maturation zone)第24页，本讲稿共46页 通过根的成熟区作一横切面，根的初生构造从通过根的成熟区作一横切面，根的初生构造从外到内可分为外到内可分为表皮、皮层和维管柱表皮、皮层和维管柱 根的根的初生构造初生构造表皮表皮 皮层皮层 维管柱维管柱 外皮层外皮层皮层薄壁组织皮层薄壁组织内皮层内皮层中柱鞘中柱鞘初生木质部初生木质部初生韧皮部初生韧皮部(髓部髓部)二、二、根的初生构造根的初生构造第25页，本讲稿共46页双子叶植物根的初生构造双子叶植物根的初生构造第26页，本讲稿共46页单子叶植物根的构造单子叶植物根的构造第27页，本讲稿共46页 初生木质部和初生韧皮部初生木质部和初生韧皮部被子植物被子植物 裸子植物裸子植物初生木初生木质部质部导导管管、管管胞胞、木木薄薄壁壁细细胞、木纤维胞、木纤维管胞管胞初生韧初生韧皮部皮部筛筛管管、伴伴胞胞、韧韧皮皮薄薄壁壁细胞、偶有韧皮纤维细胞、偶有韧皮纤维筛胞筛胞初生构造特点初生构造特点:相间排列成辐射型维管束相间排列成辐射型维管束外始式的成熟方式外始式的成熟方式初生木质部分为几束，就成为几原型。初生木质部分为几束，就成为几原型。第28页，本讲稿共46页三、三、侧根的形成侧根的形成起源于中柱鞘起源于中柱鞘平周分裂平周分裂垂周分裂垂周分裂侧根原基侧根原基 根冠根冠和生长锥，突破和生长锥，突破皮层和表皮形成皮层和表皮形成侧根侧根第29页，本讲稿共46页四、根的次生构造四、根的次生构造根的次生构造与初生构造不同：根的次生构造与初生构造不同：周皮代替表皮周皮代替表皮无限外韧型维管束代替辐射型维管束。无限外韧型维管束代替辐射型维管束。第30页，本讲稿共46页1.1.形成层的活动和次生维管组织形成层的活动和次生维管组织 第31页，本讲稿共46页.幼根的情况幼根的情况.形成层已成连续组织形成层已成连续组织.形成层产生次生结构形成层产生次生结构.形成层已成完整的圆环形成层已成完整的圆环 根的次生生长图解根的次生生长图解（横剖面示形成层的产生与发展）（横剖面示形成层的产生与发展）1.1.初生木质部初生木质部 2.2.初生韧皮部初生韧皮部 3.3.形成层形成层4.4.次生木质部次生木质部 5.5.次生韧皮部次生韧皮部第32页，本讲稿共46页根的形成层所形成的根的形成层所形成的次生构造的特点次生构造的特点：A A 次生维管组织内，木质部和次生韧皮部在内次生维管组织内，木质部和次生韧皮部在内外相对排列，并形成维管射线。外相对排列，并形成维管射线。B B 形形成成层层随随根根的的增增粗粗而而增增大大，位位置置不不断断外外移移，它它的的分分裂裂包包括括切切向向分分裂裂和和径径向向分分裂裂，使使形形成成层层周径扩大。周径扩大。C C 次生构造中以次生木质部为主，次生韧皮部次生构造中以次生木质部为主，次生韧皮部所占比例小，并且初生韧皮部和较早分化的次所占比例小，并且初生韧皮部和较早分化的次生韧皮部因挤压受到破坏，初生木质部一直保生韧皮部因挤压受到破坏，初生木质部一直保留。留。第33页，本讲稿共46页2.2.木栓形成层的产生与周皮的形成木栓形成层的产生与周皮的形成 根的中柱鞘细胞恢复分裂机能，形成根的中柱鞘细胞恢复分裂机能，形成木栓形成层，向外分生木栓层，向内分木栓形成层，向外分生木栓层，向内分生栓内层。栓内层、木栓形成层和木栓生栓内层。栓内层、木栓形成层和木栓层三者合称为周皮，层三者合称为周皮，代替表皮行使保护代替表皮行使保护功能。功能。第34页，本讲稿共46页 植物学上的根皮指周皮。植物学上的根皮指周皮。药材学上的根皮指形成层以外的部分，药材学上的根皮指形成层以外的部分，主要包括韧皮部和周皮。主要包括韧皮部和周皮。一些单子叶植物，如百部、麦冬等，表皮一些单子叶植物，如百部、麦冬等，表皮分裂成多层细胞，细胞壁木栓化，形成一种分裂成多层细胞，细胞壁木栓化，形成一种叫叫“根被根被”的保护组织。的保护组织。第35页，本讲稿共46页根的根的次生构造次生构造 周皮周皮木栓层木栓层木栓形成层木栓形成层栓内层栓内层韧皮部韧皮部木质部木质部形成层形成层维管射线维管射线第36页，本讲稿共46页第37页，本讲稿共46页黄芪和草木犀根的比较黄芪和草木犀根的比较第38页，本讲稿共46页甘草根和根茎的构造甘草根和根茎的构造第39页，本讲稿共46页五、根的异常构造五、根的异常构造“三生构造三生构造”1.1.同心环状异型维管束同心环状异型维管束 新形成层环均始终保持分生能力，如商陆根。新形成层环均始终保持分生能力，如商陆根。新形成层环仅最外一层保持分生能力，如牛膝、川牛膝新形成层环仅最外一层保持分生能力，如牛膝、川牛膝的根。的根。第40页，本讲稿共46页2.2.云锦纹状异型维管束云锦纹状异型维管束 中央较大正常维管束形中央较大正常维管束形成后，韧皮部中的部分薄成后，韧皮部中的部分薄壁细胞恢复分生能力，产壁细胞恢复分生能力，产生许多单独的或复合的异生许多单独的或复合的异型维管束，均型维管束，均为外韧型，故在横切面上可看到一些大小不为外韧型，故在横切面上可看到一些大小不等的圆圈状的花状纹理。药材叫：等的圆圈状的花状纹理。药材叫：“云锦纹云锦纹”，如何首乌的块根。也称为云锦纹状异型，如何首乌的块根。也称为云锦纹状异型维管束。维管束。第41页，本讲稿共46页3.3.木间木栓（木间木栓（interxylary cork）有有些些双双子子叶叶植植物物的的根根，在在次次生生木木质质部部内内也也形形成成木木栓栓带带，称称为为木木间间木木栓栓或或内内涵涵周周皮皮(included periderm)。木木间间木木栓栓通通常常由由次次生生木木质质部部薄薄壁壁组织细胞软化形成。组织细胞软化形成。第42页，本讲稿共46页根的异形构造（三生构造）根的异形构造（三生构造）第43页，本讲稿共46页六、根瘤六、根瘤(root nodule)和菌根和菌根(mycorrhiza)高等植物与微生物共生的现象：高等植物与微生物共生的现象：根瘤根瘤和和菌菌根根（一）根瘤（一）根瘤根上一种瘤状的结构根上一种瘤状的结构,即为根瘤。即为根瘤。固氮作用。固氮作用。第44页，本讲稿共46页（二）菌根（二）菌根 真真菌菌着着生生于于根根的的外外层层或或侵侵入入其其细细胞胞间间隙隙甚甚至至细胞内所形成的类似根瘤的另一种共生体。细胞内所形成的类似根瘤的另一种共生体。第45页，本讲稿共46页细辛鸢尾根和石斛茎的构造细辛鸢尾根和石斛茎的构造第46页，本讲稿共46页