茎的生理功能与发育.pptx

一、茎的形态和类型 二、茎的变态三、茎的内部构造第1页/共54页一、正常茎的形态 （一）茎的外形 （二）芽及其类型 （三）茎的分枝第2页/共54页 1 1茎的外形茎的外形 圆柱形：多数茎通常呈圆柱形圆柱形：多数茎通常呈圆柱形 方方 形：薄荷、益母草以及爵床科植物的茎，形：薄荷、益母草以及爵床科植物的茎，三棱形：香附、黑三棱、旱伞草植物的茎三棱形：香附、黑三棱、旱伞草植物的茎 扁平形：仙人掌、昙花的茎扁平形：仙人掌、昙花的茎 空空 心：茎的中心一般为实心，但有些植物的心：茎的中心一般为实心，但有些植物的 茎是空的，如南瓜，禾本科植物的茎茎是空的，如南瓜，禾本科植物的茎 中空且有明显的节，特称秆。中空且有明显的节，特称秆。一、正常茎的形态一、正常茎的形态（一）茎的外形（一）茎的外形第3页/共54页第4页/共54页2茎上的结构 节节(node)(node)：茎上着生叶和芽的部位，通常凸出或微凹下，为辨别茎枝的主要特征。节间节间(internode)(internode)：节与节之间的部分称节间。（具有节和节间是茎的本质特征，也是与根在外形上的主要区别）枝枝(shoot)(shoot)：凡是带着叶的茎叫做枝或枝条 节间长的叫长枝(long shoot)节间短的叫短枝(dwarf shoot)：一般短枝着生在长 枝上，能生花结果，所以又称为果枝，如苹果、贴梗 海棠、小檗和银杏等。第5页/共54页第6页/共54页叶痕(leaf scar)：叶脱落后留下的痕迹托叶痕(stipule scar)：托叶脱落后留下的痕迹芽鳞痕(bud scale scar)：包被顶芽的芽鳞片脱落后留下 的痕迹。皮孔(lenticel)：是茎枝表面隆起呈裂隙状的小孔，是茎 与外界气体交换的通道。以上各种痕迹形状大小亦常随 植物种类而有所不同，可作为植物鉴别的依据。第7页/共54页第8页/共54页（二）芽及其类型（二）芽及其类型 1.1.芽芽（budbud）：是尚未发育的枝条、是尚未发育的枝条、花或花序。花或花序。可依据芽的可依据芽的生长位置、发展性质、生长位置、发展性质、芽鳞的有无和芽的性质芽鳞的有无和芽的性质分成多种类型。分成多种类型。第9页/共54页2.芽的类型 依芽的生长位置依芽的生长位置A.定芽：在茎上生长有一定的位置 a.顶芽：生于茎的顶端 b.腋芽：也称侧芽，一般生于叶腋，也有生于叶柄下 直到叶落后才露出，称为叶柄下芽，如法国梧桐）c.副芽：生于顶、腋芽旁的小芽。（如桃、葡萄，当主芽受伤而起代替作用）B.不定芽：生长无一定位置，如节间、根、叶等处。a.根上生芽:甘薯、蒲公英、榆、刺槐、泡桐。b.叶上生芽:秋海棠、落地生根。c.老茎或创伤切口生芽:桑、柳。第10页/共54页 依芽所形成的器官发展性质不同分依芽所形成的器官发展性质不同分A.叶芽（枝芽）：发育成枝与叶的芽B.花芽：是花的原始体，发育成花与花序C.混合芽：同时能发育成枝叶与花或花序的芽（苹果、梨、牡丹）依芽鳞的有无分依芽鳞的有无分A.鳞芽：外面有鳞片包被的芽（杨、柳、樟、桑），又称被芽。B.裸芽：芽外无鳞片包被（草本植物多，木本的吴茱萸、枫杨、木本多为热带种类）依芽的活动能力依芽的活动能力A.活动芽：正常发育的芽，当年形成当年萌发或次年萌发。B.休眠芽（潜伏芽）：长期保持休眠，适当时候打破休眠，有利于更新复壮。老茎开花紫荆、山麻杆第11页/共54页第12页/共54页 芽的类型 定芽 顶芽 腋芽 不定芽 鳞芽 裸芽 第13页/共54页（三）茎的分枝（三）茎的分枝1.1.单轴分枝（总状分枝）单轴分枝（总状分枝）：顶芽不断向上生：顶芽不断向上生长，主干明显，多数裸子植物，部分被子植长，主干明显，多数裸子植物，部分被子植物（杨，山毛榉）。物（杨，山毛榉）。2.2.合轴分枝合轴分枝：顶芽发育到一定时候就死亡或生：顶芽发育到一定时候就死亡或生长缓慢或为花芽，位于顶芽下的侧芽迅速发长缓慢或为花芽，位于顶芽下的侧芽迅速发育成为新枝，代替主茎的位置。其所以称为育成为新枝，代替主茎的位置。其所以称为合轴是因为主轴由许多腋芽发育而成的侧枝合轴是因为主轴由许多腋芽发育而成的侧枝联合而成。幼时显著曲折，老时由于生长加联合而成。幼时显著曲折，老时由于生长加粗，则不显著，大多被子植物如此。粗，则不显著，大多被子植物如此。第14页/共54页3.3.二叉分枝二叉分枝：最原始的分枝，由顶端分生组织：最原始的分枝，由顶端分生组织分成二半，各半形成同样的分枝。分成二半，各半形成同样的分枝。4.4.假二叉分枝假二叉分枝：是合轴分枝的另一种形式，由：是合轴分枝的另一种形式，由具对生叶的植物发育而来。如丁香，茉莉，具对生叶的植物发育而来。如丁香，茉莉，接骨木，石竹等接骨木，石竹等第15页/共54页第16页/共54页二、正常茎的类型二、正常茎的类型（一）依茎的质地划分：1木质茎（woody stem):即茎质地坚硬，木质部发达。具有 此种茎的植物称为木本植物。（1）乔木：植株高大、主干明显、下部少分枝的为乔木，如 厚朴（2）灌木：植株矮小、主干不明显、下部多分枝的为灌木，如小檗（3）半灌木：植株外形与灌木相似，但其茎基部木质而多年 生，上部多少草质而入冬枯死，如麻黄、牡丹等（4）木质藤本：茎长而柔韧、常缠绕或攀附它物向上生长的 则为木质藤 本，如葡萄、木通。第17页/共54页2草质茎（herbaceous stem）：茎质地较柔软，木质部 不发达。具有此种茎的植物称为草本植物。（1）一年生草本：在一年内完成生长发育过程，如旱莲 草、水稻、红花等（2）二年生草本：植物在两年内完成其生命周期，如菘 蓝（3）多年生草本：至三年以上仍能长期生存的则为多年 生草本，如薄荷、人参、桔梗等（4）草质藤本：植物体细长柔软、需缠绕或攀附它物才 能向上生长的草本植物称为草质藤本，如牵牛、扁 豆、党参等。3肉质茎（fleshy stem）：茎的质地柔软多汁，肉质肥 厚，如芦荟、景天、仙人掌。第18页/共54页（二）依茎的生长习性分1.直立茎（erect stem）：茎直立于地面上生长，如：玉米、松、亚麻等2.缠绕茎（twining stem）：茎细长，不能直立，而依靠茎本身缠绕它物，呈螺旋状向上生长。左旋：牵牛、菜豆右旋：律草、薯蓣中性：何首乌第19页/共54页3.攀援茎（climbing stem）：茎细长、柔弱，不能直立，以特有的结构攀援他物上升。4.匍匐茎（creeping stem）：茎细长、柔弱、平卧地面，蔓延生长，节上生不定根，芽发育为新植株。如草莓、甘薯有5种攀援结构A、卷须：瓜类、葡萄、豌豆B、气生根：常春藤、络石、辟荔C、叶柄：旱金莲、铁线莲D、钩刺：猪殃殃、白藤E、吸盘：爬墙虎第20页/共54页第21页/共54页（一）地下茎的变态1根茎根茎：又称根状茎，常横卧于地下，肉质肥大呈根 状，有明显的节和节间，节上具有退化的鳞片叶，先 端有顶芽，如黄精、苍术、川芎、玉竹、白茅、芦 苇等。2块茎块茎：茎部肉质肥大呈不规则块状，茎节、节间、叶、芽皆不甚明显，仅于表面凹陷处，有退化节所 形成的芽眼及其中着生的芽，如马铃薯等。三、变态茎的类型第22页/共54页3球茎球茎：茎部肉质肥大呈球状，茎节与节间明显，茎上叶片亦常退化呈鳞片状，芽发达，腋芽常生于上半部，基部具不定根，如慈姑、荸荠等。4鳞茎鳞茎：呈球状或扁球形，茎极度缩短称为鳞茎盘，盘上生有许多肉质肥大的鳞片叶，顶端有顶芽，鳞片叶内生有腋芽，基部具有不定根。鳞茎可分为无被鳞茎和有被鳞茎，前者鳞片狭，呈覆瓦状排列，外面无被覆盖，如百合、贝母等；后者鳞片阔，内层被外层完全覆盖，如洋葱、大蒜等。第23页/共54页第24页/共54页（二）地上茎的变态：(1)叶状茎叶状茎(叶状枝叶状枝)：植物体的一部分茎或枝变成绿色扁平叶状，代替叶的作用，而真正的叶则退化成鳞片状、线状、或刺状，如天门冬、仙人掌、竹节蓼。(2)枝刺枝刺(棘刺棘刺)：茎变为刺状，常粗短坚硬，无分枝或有分枝，位于叶腋处，由茎的侧轴变态而来如山楂、酸橙、木瓜的枝刺不分枝，而皂荚、枸桔的枝刺分枝。第25页/共54页(3)钩状茎钩状茎：通常钩状，常粗短，坚硬，弯曲而无分 枝，位于叶腋处，由茎的侧轴变态而来，如钩藤。(4)茎卷须茎卷须：茎变成分枝或不分枝的卷须，常细长、柔软，位于叶柄对侧，用来攀援或缠绕它物向上生长，由茎的主轴变态而来，如葡萄、乌蔹梅、栝楼、丝瓜等。(5)小块茎和小鳞茎小块茎和小鳞茎：二者都是由地上芽形成的小球体，具繁殖作用。小块茎不具鳞片，类似块茎，如山药的零余子（珠芽）。小鳞茎是在叶腋或花序处由腋芽或花芽形成肥厚的小鳞片，如大蒜、洋葱。第26页/共54页第27页/共54页四、茎的显微构造（一）茎尖的构造（二）双子叶植物茎的初生构造（三）双子叶植物茎的次生构造和异常构造（四）单子叶植物茎和根茎的构造（五）裸子植物茎的构造特点第28页/共54页（一）茎尖的构造第29页/共54页1.1.表表皮皮：一一层层扁扁平平、排排列列紧紧密密、整整齐齐的的生生活活细细胞胞构构成成，外外壁壁较较厚厚，常常有有角角质质层层和和蜡蜡被被，有的有气孔、毛茸或其他附属物。有的有气孔、毛茸或其他附属物。2 2.皮层皮层：占较小的部位，不如根的皮层发达。：占较小的部位，不如根的皮层发达。3.3.维管柱维管柱：维管束、髓和髓射线：维管束、髓和髓射线第30页/共54页皮层皮层（1 1）细细胞胞壁壁薄薄而而大大，排排列列疏疏松松，有有胞胞间间隙隙，靠靠近近表表皮的细胞常含叶绿体。皮的细胞常含叶绿体。（2 2）紧紧贴贴表表皮皮的的部部位位常常有有厚厚角角组组织织，有有的的有有纤纤维维、石细胞或分泌组织。石细胞或分泌组织。（3 3）皮皮层层与与维维管管区区域域之之间间无无明明显显分分界界，有有的的植植物物皮皮层最内层细胞中含有许多淀粉粒（淀粉鞘）。层最内层细胞中含有许多淀粉粒（淀粉鞘）。第31页/共54页维管柱维管柱初生维管束初生维管束：初生韧皮部、初生木质部和束中形成层髓射线：由薄壁细胞组成，具有潜在的分生能力，初生维管束之间的区域。髓：位于茎中间的薄壁细胞 草本植物髓较大，木本植物髓较小。有些植物髓部呈局部破坏，形成一系列片状的横髓隔，有的中空。第32页/共54页初生维管束初生维管束 初生韧皮部：筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和初生韧皮部：筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和 韧皮纤维组成。外始式分化韧皮纤维组成。外始式分化 初生木质部：导管、管胞、木薄壁细胞和木初生木质部：导管、管胞、木薄壁细胞和木 纤维组成。纤维组成。内始式分化内始式分化 束中形成层：原形成层遗留下来的，介于初束中形成层：原形成层遗留下来的，介于初 生韧皮部与初生木质部之间生韧皮部与初生木质部之间第33页/共54页第34页/共54页（三）双子叶植物茎的次生构造和异常构（三）双子叶植物茎的次生构造和异常构造造1.双子叶植物木质茎的次生构造（1）形成层及其活动 次生韧皮部髓射线束间形成层 外 形 成 层 圆 环维管射线 束中形成层 内 次生木质部 第35页/共54页第36页/共54页第37页/共54页（2 2）次生木质部：导管、管胞、木薄壁）次生木质部：导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维和木射线组成细胞、木纤维和木射线组成v早材：春季所形成的，细胞大，质地疏松，颜色较浅。v晚材：秋季所形成的，细胞小，质地较密，颜色较深。v年轮：形成层在不同年份中产生的次生木 质部在形态上显示的差异（同心环 纹）。v边材：外方，颜色浅。v心材：内方，颜色深。第38页/共54页第39页/共54页木材的三种切面：木材的三种切面：v横切面：与茎的纵轴垂直所作的切面。横切面：与茎的纵轴垂直所作的切面。年轮呈同心环纹。年轮呈同心环纹。射线呈放射状，可见射线的宽度和长度。射线呈放射状，可见射线的宽度和长度。v径向切面：通过茎的中心所作的切面。径向切面：通过茎的中心所作的切面。年轮呈垂直平行的带状。年轮呈垂直平行的带状。射线与年轮成直角，可见射线高度。射线与年轮成直角，可见射线高度。v切向切面：与茎的半径垂直而不过茎的中心所作的切面。切向切面：与茎的半径垂直而不过茎的中心所作的切面。年轮无形状。年轮无形状。射线呈纺锤形，可见射线的高度和宽度。射线呈纺锤形，可见射线的高度和宽度。第40页/共54页茎横向切面茎径向切面第41页/共54页（3 3）次生韧皮部：筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和韧皮纤维组成。）次生韧皮部：筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和韧皮纤维组成。（4 4）木栓形成层及其活动）木栓形成层及其活动 表皮内侧皮层薄壁组织表皮内侧皮层薄壁组织木栓形成层木栓形成层 周皮周皮（5 5）树皮：狭义是指落皮层部分。）树皮：狭义是指落皮层部分。广义是指形成层以外的所有组织。广义是指形成层以外的所有组织。第42页/共54页第43页/共54页2.2.双子叶植物草质茎的构造：双子叶植物草质茎的构造：次生构造不发达次生构造不发达特点：特点：1 1）最最外外层层为为表表皮皮，表表皮皮上上有有气气孔孔，表表皮皮组组织织中中有有叶叶绿绿体体。有有少少数数植植物物在在表表皮皮下方有木栓形成层的分化，但木栓层不厚。下方有木栓形成层的分化，但木栓层不厚。2 2）维管束呈环状排列，占有较少比例。）维管束呈环状排列，占有较少比例。3 3）髓射线宽广，髓部发达，有时中空。）髓射线宽广，髓部发达，有时中空。第44页/共54页第45页/共54页3.双子叶植物根状茎的次生构造双子叶植物根状茎的次生构造特点：特点：（1 1）常常具具木木栓栓组组织织，少少数数有有表表皮皮，常常附附有有鳞鳞叶叶组组织织（2 2）皮皮层层中中常常有有根根迹迹维维管管束束和和叶叶迹迹维维管管束束，皮皮层层内内 侧有的有厚壁组织。侧有的有厚壁组织。根根迹迹：茎茎中中维维管管束束与与不不定定根根中中维维管管束束相相连连的的维维管管束。束。叶迹：茎中维管束与叶柄维管束相连的维管束。叶迹：茎中维管束与叶柄维管束相连的维管束。（3 3）维维管管束束排排列列成成环环状状，常常为为无无限限外外韧韧型型，中中央央髓部明显。髓部明显。（4 4）机机械械组组织织不不发发达达，薄薄壁壁组组织织较较发发达达，细细胞胞中中有较多的贮藏物质。有较多的贮藏物质。第46页/共54页第47页/共54页4.双子叶植物茎和根茎的异常构造双子叶植物茎和根茎的异常构造 某些双子叶植物的茎和根状茎除了形成一般的正常构造外，通常有部分薄壁细胞，能恢复分生能力，转化成形成层，通过这些形成层活动产生多数异型维管束，形成了异常构造。髓维管束胡椒科风藤茎（海风藤）、大黄根状茎、大花红景天根状茎，苋科倒扣草茎，髓部均有异型维管束。同心环状排列的异型维管束密花豆（鸡血藤）老茎，常春油麻藤。木间木栓甘松根状茎，可见木间木栓成环状，包围一部分韧皮部和木质部把维管柱分隔成数束。第48页/共54页（四）单子叶植物茎和根茎的构造（四）单子叶植物茎和根茎的构造1.1.单子叶植物茎的构造单子叶植物茎的构造（1 1）没有形成层和木栓形成层。）没有形成层和木栓形成层。（2 2）表表皮皮始始终终存存在在，其其下下方方有有厚厚壁壁组组织织存存在在（禾禾本科）。本科）。（3 3）表表皮皮内内侧侧为为基基本本组组织织和和散散布布其其中中的的有有限限外外韧韧型维管束。型维管束。（4 4）无皮层、髓和髓射线之分。）无皮层、髓和髓射线之分。第49页/共54页第50页/共54页2.2.单子叶植物根茎的构造特点单子叶植物根茎的构造特点（1 1）根茎的表面常为表皮。）根茎的表面常为表皮。（2 2）内内皮皮层层明明显显，皮皮层层常常占占较较大大部部分分，其其中中往往往往有有叶叶迹迹维维管管束束散散在在，维维管管束束多为有限外韧型，也有周木型。多为有限外韧型，也有周木型。（3 3）没有形成层和木栓形成层。）没有形成层和木栓形成层。第51页/共54页五、茎的生理功能输导作用支持作用贮藏作用繁殖作用第52页/共54页思考题1茎变态的类型有那些?2试描述茎的初生构造?第53页/共54页感谢您的观看。第54页/共54页