植物的营养器官茎.ppt
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1、植物的营养器官茎现在学习的是第1页,共93页茎是植物体物质输导的主要通道物质输导的主要通道。根部从土壤中吸收的水分、矿质元素以及在根中合成或贮藏的有机营养物质,要通过茎输送到地上各部;叶进行光合作用所制造的有机物质,也要通过茎输送到体内各部被利用或贮藏。现在学习的是第2页,共93页支持作用。大多数被子植物的主茎直立于地面,分生出许多大小枝条,并着生数目繁多的叶。枝、叶有规律的分布,能充分地接受阳光和空气,进行光合作用,制造营养物质。枝条又支持着大量的花和果实,使它们处于适宜的位置,适应于传粉以及果实、种子的生长、传播,有利于繁殖后代。现在学习的是第3页,共93页茎有贮藏和繁殖贮藏和繁殖的功能。
2、有些植物可以形成鳞茎、块茎、球茎和根状茎根状茎等变态茎,贮存大量养料,并可以进行自然营养繁殖。人们利用某些植物的茎、枝容易产生不定根和不定芽的特性,采用枝条扦插扦插、压条、嫁接嫁接等等方法来繁殖植物。此外,绿色幼茎还能进行光合作用。现在学习的是第4页,共93页第一节第一节茎的形态茎的形态一、茎的基本形态一、茎的基本形态二、芽的类型二、芽的类型三、茎的分枝方式三、茎的分枝方式四、茎的变态四、茎的变态现在学习的是第5页,共93页植物的茎常呈圆柱体,这种形状最适宜于担负支持输导的功能输导的功能。有些植物的茎外形发生变化,如马铃薯和莎草科的茎为三棱形,薄荷、益母草等唇形科植物的茎为四棱形,芹菜的茎为多
3、棱形,有些仙人掌科植物的茎为扁圆形或多角柱形。对加强机械支机械支持作用持作用有适应意义。一、茎的基本形态现在学习的是第6页,共93页(一)茎和枝条1、茎:植物体上去掉叶和芽的轴状部分。茎与根的区别:有有节节与与节节间间,节节上上叶叶,叶腋和茎顶有芽。叶腋和茎顶有芽。节节和和节节间间:茎上着生叶的部位称为节,节与节之间的部分称为节间。现在学习的是第7页,共93页2、枝条(枝):着生叶和芽的茎称为枝条(又称为苗)。长枝:节间显著伸长的枝条。短枝:节间缩短的枝条。现在学习的是第8页,共93页3、枝上有关结构叶痕叶痕:叶落后在茎上留下的痕迹。维维管管束束痕痕:叶痕内一些点线状突起,为枝条与叶柄间维管束
4、断离留下的痕迹。芽芽鳞鳞痕痕:顶芽(鳞芽)开展时芽鳞片脱落后留下的痕迹。皮孔皮孔:周皮形成后,木质茎上交换气体的通道。现在学习的是第9页,共93页二、二、芽的类型芽的类型1、芽的概念芽芽是处于动态而未伸展的枝、花或花序,有枝芽和花芽之分。2、芽的一般结构(以枝芽为例)顶端分生组织(生长锥)叶原基芽幼叶腋芽原基(侧枝原基或枝原基)现在学习的是第10页,共93页3、芽的类型(1)按芽在枝上的着生位置来分定芽和不定芽定芽和不定芽定芽:定芽:生长在枝上有一定的位置,生长在茎枝顶端的,称为顶芽;生长在叶腋的,称为侧芽,也称腋芽.大多数植物每一个叶腋只有一个腋芽,但有些植物(如桃、枫杨)的叶腋可发生二个或
5、几个芽,在这种情况下,除一个腋芽外,其余的都称为副芽.不定芽:不定芽:许多植物在老茎、根或叶茎、根或叶上均可产生芽,这种芽发生的部位比较广泛。现在学习的是第11页,共93页(2)按结构分按结构分鳞芽和裸芽鳞芽又称被芽,其外围有芽鳞包被。芽鳞是一种具有保护作用的变态叶,具有厚的角质层,外表又常有绒毛或蜡质,有的种类还分泌树脂之类的粘液,保护芽内部的组织免受干旱、冻害的损伤。鳞芽多见于木本植物,如桑、茶、杨、玉兰、枇杷等。绝大多数草本植物(尤其是一年生植物)和少数木本植物,如枫杨等的芽不具芽鳞,只被幼叶包裹着,称为裸芽。现在学习的是第12页,共93页(3)按芽的性质分枝芽、花芽和混合芽叶芽叶芽:芽
6、开放后形成枝叶的芽,又称为枝芽枝芽。其形状一般是瘦长的,很容易与花芽相区别。叶芽的中央有一个中轴,叫做芽轴芽轴,其顶端有生长点。在芽轴上部,节和节间的界限尚不明显,周围有许多突出物,这是叶原基和芽原基。在芽轴下部,节与节间开始分化,叶原基发育为幼叶,幼叶层层包着芽轴,保护生长点。在天气温暖,水分、养料供应充足条件下,生长点细胞不断分裂,芽轴细胞也长大,结果使芽轴伸长。下面的幼叶也展开成叶,而上部的叶原基又陆续发育成幼叶,芽原基也逐渐发育成侧芽,于是叶芽发育成枝条。现在学习的是第13页,共93页花芽花芽:芽开放后能发育成花或花序的芽。外形一般较叶芽饱满。混合芽混合芽:芽发育后既能形成枝叶,又形成
7、花的芽。其形状介于叶芽和花芽之间。如苹果、梨、海棠等的芽。现在学习的是第14页,共93页(4)按按芽芽的的生生理理活活动动状状态态分分为为活动芽和休眠芽活动芽:在生长季节活动的芽。休眠芽:在生长季节不活动,通常茎下部腋芽是休眠。顶端优势:顶芽生长优势的现象,原因是顶芽形成生长素向下运输,抑制了腋芽的生长。生产中的应用。现在学习的是第15页,共93页三、茎的分枝方式三、茎的分枝方式(一)(一)茎的类型茎的类型由于适应不同的环境而形成不同的习性。1.直立茎直立茎:茎背地面而生,直立。2.缠缠绕绕茎茎:茎细长,柔弱,不能直立,以茎本身缠绕它物上升。左旋:牵牛,菜豆。右旋:律草、薯蓣中性:何首乌现在学
8、习的是第16页,共93页3、攀攀援援茎茎:茎细长、柔弱,不能直立,以特有的结构攀援他物上升。有5种攀援结构1)卷须:瓜类、葡萄、豌豆2)气生根:常春藤、薜荔3)叶柄:旱金莲、铁线莲4)钩刺:猪殃殃、白藤5)吸盘:爬山虎现在学习的是第17页,共93页有缠绕茎和攀缘茎的植物,统称为藤本植物。缠绕茎和攀缘茎都有草本和木本之分,因此藤本植物也分为草本和木本,前者如黄瓜、南瓜、豌豆等,后者如葡萄、紫藤、忍冬等。4、匍匐茎、匍匐茎:茎细长、柔弱、平卧地面,蔓延生长,一般节间较长,节上生不定根,芽发育为新植株。如草莓、甘薯。现在学习的是第18页,共93页(二)茎的分枝方式(二)茎的分枝方式1.二叉分枝二叉分
9、枝由顶端分生组织分成二半,各半形成同样的分枝。这是一种较原始的分枝方式,多见于低等植物,在高等植物中则见于苔藓植物和蕨类植物。现在学习的是第19页,共93页2.单轴分枝(总状分枝)单轴分枝(总状分枝)顶芽不断向上生长,主干明显,树冠塔形,主茎的顶芽活动始终占优势,形成一个直立的主轴,而侧枝较不发达,以后侧枝又以同样方式形成次级分枝,但各级侧枝的生长均不如主茎的发达.这种分枝方式,主茎生长迅速而明显,称为单轴分枝.多数裸子植物,部分被子植物。如银杏,松,杉,柏等森林植物.现在学习的是第20页,共93页3.合轴分枝合轴分枝特点是顶芽活动到一定时间后,生长变的极慢,甚至死亡,或分化为花芽,或发生变态
10、,而靠近顶芽的腋芽则迅速发展为新枝,代替主茎的位置,不久,这条新枝的顶芽又同样停止生长,再由其侧边的腋芽所代替,这种主干是由许多腋芽发育而成的侧枝联合组成,称为合轴分枝。大多被子植物如此。如棉花植株上只有果枝和营养枝,果枝便是合轴果枝便是合轴分枝分枝,营养枝是单轴分枝.现在学习的是第21页,共93页4.假二叉分枝假二叉分枝是合轴分枝的另一种形式,由具对生叶的植物发育而来,其顶芽不发育,在近顶芽下面的二个对生腋芽,发展成为两个相同外形的分枝,从外表看和二叉分枝相似,因此叫假二叉分枝。如丁香,茉莉,接骨木,石竹等。现在学习的是第22页,共93页在林业方面,用材树种应选择单轴分枝的针叶树种,并可以人
11、为地抹去苗木的侧芽,减少分枝以促使顶芽生长,形成粗壮挺直的木材。在农艺实践中,通过合理的摘心、整枝,调节营养生长与生殖生长的关系,如栽培瓜类和番茄时,用摘心的方法使腋芽充分发育成侧枝,并用整枝的方法控制侧枝的数目和分布。在果树栽培上也广泛应用整枝的方法改变树形,促使早期大量结实。现在学习的是第23页,共93页(三)禾本科植物的分蘖(三)禾本科植物的分蘖分分蘖蘖:分枝集中在地面下或近地面密集的节上,节上生根,这种分枝称为分蘖。分分蘖蘖节节:是指植株近地表的一段,包括几个节和未伸长的节间,是分化蘖芽和蘖根(分蘖节上的不定根)的部分。分蘖节外形比较膨大,节内贮有丰富的有机养料;其细胞内有大量高浓度的
12、糖类,这不仅提高了幼苗的抗寒力,也是幼苗越冬维持生命活动的能量来源和早春恢复生长的物质基础。有效分蘖有效分蘖:能抽穗结实得分蘖。无效分蘖无效分蘖:不能抽穗结实的分蘖。现在学习的是第24页,共93页禾本科植物的分蘖又可分为三种:疏蘖型:分蘖节从地下茎节上形成,节间距离较远,各分蘖在地上的部分(分枝)呈疏松的丛生状,如小麦、水稻等。密蘖型:分蘖节在靠近地面或地上部分形成,分蘖节间距短,分蘖呈紧密的丛生状,如针茅属、狐茅属等植物。根茎型:一些多年生具有根状茎的植物,如甘蔗、芦苇等,地下茎上的侧芽开始生长时与主轴垂直,并以合轴分枝的方式形成根状茎和不定根群,生长一段后才向地面形成分蘖,其附近的侧芽再继
13、续水平生长一段,又形成地上分蘖。现在学习的是第25页,共93页(四)茎的形态学特征(四)茎的形态学特征在生产上的应用在生产上的应用根据芽鳞判断枝条的年龄,用于扦插,嫁接等。对芽的顶端优势的应用,如麻(促进),棉(抑制)对分枝方式的应用 单轴分枝为营养枝,合轴分枝为结果枝,用于果树修剪,棉花的整枝等,以调整树冠,促进结果枝。对禾本科分蘖的应用:促进有效分蘖,控制无效分蘖。合理密植,巧施肥料,控制水肥,调节播种期,选择合适品种等。现在学习的是第26页,共93页四、茎的变态四、茎的变态变态茎变态茎植物在长期系统发育的过程中,由于环境的变迁,引起器官形成某些特殊的适应,以致形态、结构都发生了改变的茎。
14、茎的变态,有两种发展趋向。无论发达或退化,变态的部分都保存着茎特有的形态特征:有节和节间,有退化成膜状的叶,有顶芽或腋芽。现在学习的是第27页,共93页、地上茎的变态:茎刺、茎卷须、叶状茎、肉质茎、地下茎的变态:块茎、鳞茎、球茎、根状茎。现在学习的是第28页,共93页茎卷须茎卷须是地上茎变态的一种,多见于藤本植物。在植株的茎节上生长出的枝条,常常变成一种须状的攀附物,借以缠绕于支持物上,牵引植物向上攀援生长。葡萄的卷须长在腋芽的对方,黄瓜的卷须生在腋芽处。南瓜、丝瓜等植物亦具茎卷须。现在学习的是第29页,共93页肉质茎肉质茎是地上茎变态的一种。茎绿色,肥大多浆液,薄壁组织特别发达,适于贮存水分
15、,并营光合作用。叶片高度退化或成刺状,以降低蒸腾作用,适于生长在干旱地区。茎的形态多种,有球状、圆柱状或饼状的,如仙人掌属、仙人球属植物即具肉质茎。现在学习的是第30页,共93页枝刺枝刺是地上变态茎的一种。是由枝条或腋芽变态发育而成的刺状物,具保护作用。枝刺位于叶腋,有的不分枝,如山楂、酸橙等;有的具分枝,如皂荚、枳。在潮湿环境下,枝刺也能生叶或花。刺内部与茎的木质部相连,所以不易剥落。从着生部位和能分枝、生叶来看,与皮刺不同。现在学习的是第31页,共93页根状茎根状茎是地下变态茎的一种。多年生植物的地下茎,形状似根,横卧在地下,有明显的节和节间;具顶芽和腋芽,节上往往有退化的鳞片叶。由于顶芽
16、和腋芽的活动,茎轴既保持在地下生长,且每年能有新枝长出地面。每节生有不定根。由于根状茎衰老部分的死亡,由它产生的地上的新枝分离,故能进行营养繁殖。竹的根状茎称竹鞭,竹鞭上的顶芽能够不断向前生长;腋芽又称竹笋,由此生长地上茎。莲的地下茎称为藕,节特别细,节间粗大,可供食用。根状茎中贮存有大量营养物质,可供发育需要;有的含有药用物质(如缬草)、染料(如木香)和鞣质(如翻白草)等。现在学习的是第32页,共93页块茎是块茎是地下变态茎的一种。地下茎末端形成膨大而不规则的块状,是适于贮存养料和越冬的变态茎。顶部肥大,有发达的薄壁组织,贮藏丰富的营养物质。块茎的表面有许多芽眼,一般作螺旋状排列,芽眼内有2
17、3个腋芽,仅其中一个腋芽容易萌发,能长出新枝,故块茎可供繁殖之用。块茎的顶端具有一个顶芽,如马铃薯的块茎较为典型。马铃薯的地下枝条在土层中匍匐生长,当伸长912厘米时,末端膨大,形成具有短节间的肥厚块茎。在长成的块茎上,表层有周皮,上有少数皮孔。在块茎的横切面上尚可分出皮层、外韧皮部、木质部、内韧皮部和中央的髓部。从外形或构造上看,可以说明它是茎的变态。菊芋、半夏、甘露子(草石蚕)等都有块茎。现在学习的是第33页,共93页球茎球茎是地下变态茎的一种。变态部分膨大成球形、扁圆形或长圆形,有明显的节和节间,有较大的顶芽。节上着生膜状的鳞片和少数腋芽。在肥大的肉质茎中贮存有丰富的营养物质,是适于越冬
18、的变态茎。球茎可供繁殖之用。荸荠、慈菇、芋等食用的部分就是球茎。现在学习的是第34页,共93页鳞茎鳞茎是非地下变态茎的一种。变态茎非常短缩,呈盘状,其上着生肥厚多肉的鳞叶,内贮藏极为丰富的营养物质和水分。能适应干旱炎热的环境条件。鳞茎也具顶芽和腋芽,可从其上发育出地上的花茎,开花结实。从鳞茎盘的下都可生出不定根,每年可从腋芽中形成一个或数个新的鳞茎,称为子鳞茎,可供繁殖用。鳞叶的宽窄不一,洋葱的鳞叶较宽,百合的鳞叶较窄。随着鳞茎的生长,外鳞叶变得薄而干,有时呈纤维状,可保护内鳞叶不致枯萎。百合科、石蒜科的植物,如洋葱、百合、贝母、蒜等都具鳞茎。现在学习的是第35页,共93页第二节第二节茎的结构
19、与生长茎的结构与生长一、枝芽的结构二、茎尖的分区与伸长生长三、双子叶植物茎的结构四、单子叶植物茎的结构五、裸子植物茎的结构特点现在学习的是第36页,共93页一、枝芽的结构一、枝芽的结构(一)顶端分生组织构成:原分生组织和初分生组织与顶端分生组织相同的概念有:生生长长锥锥(系栽培学上专指茎尖上最末一个叶原基以上的部分),茎端,根端茎端,根端。茎尖:茎尖:指顶端分生组织到接近成熟区的一段。现在学习的是第37页,共93页(二)叶和芽的起源1、叶的起源外起源外起源即由顶端分生组织的表层(单子叶植物)或第二、三层(双子叶、被子植物)细胞发生。由平周分裂开始,接着进行垂周分裂,形成叶叶原原基基。叶原基可由
20、原套单独发生(当原套厚时),也可由原套原体其同发生。现在学习的是第38页,共93页2、芽的起源、芽的起源外起源外起源(1)顶芽来自顶端分生组织(2)腋芽外起源外起源发生在叶原基腋处,与叶的起源相似由表层或第二、三层细胞发生。(3)不定芽的起源有外生(外起源)或内生(内起源),其发生与顶端分生组织无直接关系,发生在不定部位,不同层次。外起源:表层、皮层内起源:维管柱外围组织或维管形成层。现在学习的是第39页,共93页二、茎尖的分区与伸长生长二、茎尖的分区与伸长生长茎尖与根尖一样也可分为分生区、伸长区和成熟分生区、伸长区和成熟区区三个部分。1.分生区茎尖顶端一般为半球形的结构,由一团原分生组织所构
21、成.在茎尖顶端以下的四周,有叶原基叶原基和腋芽腋芽原基。原基。茎尖顶端有原套原套、原体原体的分层结构.原套和原体稍后由其原始细胞衍生的细胞分化为二类,从位置来讲,最中间是髓分生组织,外面为周缘分生组织,它们都属于初生分生组织,由髓分生组织分化基本组织、薄壁细胞、髓;周缘分生组织根据它分裂分化的结构可分为原表皮、基本分生组织和原表皮、基本分生组织和原形成层原形成层.现在学习的是第40页,共93页2.伸长区分生区之后为伸长区,其主要特点和根中伸长区相似,细胞亦迅速沿纵轴延伸,在外观上表现为茎、枝很快伸长,其内部结构的分化为:最中间的髓分生组织髓原表皮表皮基本分生组织-皮层、髓射线原形成层-维管束茎
22、的伸长包括茎端细胞数目的增多和节间的伸长,换言之,茎的伸长是顶端生长和节间的居间生长的结果。茎的伸长区比根的要长,常包含几个节和节间。其长度随生长季节的变化有所不同。生长季节末,伸长区逐渐转为成熟区。现在学习的是第41页,共93页3.成熟区成熟区内部的解剖特点是:细胞的有丝分裂和伸长生长都趋于停止,各种成熟组织的分化基本完成,已具备幼茎的初生结构。现在学习的是第42页,共93页三、茎的初生结构三、茎的初生结构茎端顶端分生组织中的初生分生组织所衍生的细胞,经过分裂,生长,分化而形成的组织,称为初生组织初生组织,由这种组织组成的茎的初生结构初生结构。(一)双子叶植物茎和裸子植物茎的初生结构1、双子
23、叶植物茎的初生结构表皮表皮初生结构初生结构皮层皮层维管柱维管柱现在学习的是第43页,共93页(1)表层表层由原表皮发育而来特点:即具有一般表皮的特点。沉水植物不角质层(或较薄)和气孔。现在学习的是第44页,共93页(2)皮层)皮层由基本组织发育而来特点:与根基本相似。近表皮处的细胞有叶绿体,一般无细胞的内皮层(水生植物和一些地下茎除外)有的有淀粉鞘:相当与内皮层的细胞含有淀粉粒较多(旱金莲,南瓜,蚕豆。有的具有厚角组织纤维和细胞。现在学习的是第45页,共93页(3)维管柱)维管柱是皮层以内的部分维管束维管柱维管柱髓髓射线大多数植物茎内没有维管柱鞘。维管束是初生分生组织原形成层分化而来,而髓和髓
24、射线是由基本分生组织分化而来。现在学习的是第46页,共93页初生维管束:由原形成层发育而来。初生木质部初生木质部初生韧皮部初生韧皮部束中形成层:位于初木和初韧之间,呈狭带状,1-2层细胞,是原形成层的保留,具潜在分生能力。髓:由基本分生组织发育而来。髓髓主主要要由由体体积积较较大大、常常含含淀淀粉粉粒粒的的薄薄壁壁细细胞胞组组成成。有时髓中也可发现含有晶体和食单宁的异细胞。髓的主要功能是贮藏养料。有些植物的髓部,细胞成熟较早,很早死亡,被那些仍在生长着的细胞扯破,因而形成髓腔髓腔,成为中空的茎,如伞形科和葫芦料等植物。现在学习的是第47页,共93页髓射线各个维管束之间由髓部通达皮层的这部分薄壁
25、细胞,称为髓射线髓射线,它是由原形成层之间的基本分生组织分化而来的。髓射线主要起横向运输养料的作用,兼髓射线主要起横向运输养料的作用,兼有贮藏作用有贮藏作用。髓射线的一部分薄壁细胞,在一定条件下,可恢复分裂能力变为束束间形成层间形成层。木本植物茎的初生结构中,由于维管束之间的距离很近,因而髓射线比较难以辨认。现在学习的是第48页,共93页裸子植物茎的初生结构裸子植物茎的初生结构同样由表皮、皮层和维管柱组成同样由表皮、皮层和维管柱组成1、表皮由一层排列紧密的等径细胞所组成。2、皮层由多层薄壁组织细胞组成,细胞一般呈圆形,高度液泡化,并含叶绿体,细胞间具胞间隙。松茎的皮层中有树脂道树脂道。皮层和维
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