松木茎中有树脂道和植物茎的导管和筛管吗

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从根的顶端到着生根毛的一段叫莋根尖它由

根冠、生长点(又叫分生区)、伸长区和根毛区(又叫成熟区)四部分构成,这四部分结构由于初中教材中较详细地做了介紹这里就不再重复。

在根毛区或根毛区以上的横切面上由外向内依次是表皮、皮层和中柱。因为它们都是由根的初生分生组织经过生長分化所形成的故称为根的初生结构。

(1)表皮:包围于根的最外面细胞近似长方柱形,长径与根的纵轴平行细胞壁薄,内含大液泡排列整齐,无胞间隙一部分表皮细胞形成根毛。表皮具有吸收作用和保护作用

(2)皮层:位于表皮和中柱之间,一般由多层大型薄壁细胞组成在根的结构中皮层所占体积很大,排列疏松胞间隙较大。它的功能是将表皮所吸收的水分和无机盐类转运到中柱里去;哃时将中柱内的有机养料输送出来此外,在皮层细胞内常常发现有很多淀粉粒和其他营养物质,所以皮层还有贮藏作用

皮层的最内層细胞,即紧靠中柱的一层细胞称为内皮层,细胞排列紧密没有胞间隙,其主要特征是细胞壁以特殊方式增厚其中一种方式是每个細胞的径向壁和横向壁局部增厚成为带状,并且栓质化这种围绕细胞一周的特殊结构,叫做凯氏带另一种增厚的方式是大多数内皮层細胞的径向壁、横壁与内切向壁(向着维管柱的一面)均显著增厚并栓质化,只有外切向壁不增厚从横切面看,内皮层细胞的加厚胞壁呈马蹄形因而失去了透水和通气的能力。但其中有少数细胞仍保留着薄壁状态成为水分和养料内外交流的推一通道。内皮层细胞壁的特殊增厚对于控制根内液流的方向具有重要的意义。内皮层的结构如下图所示

(左)根部分横切面,示内皮层的位置在内皮层的壁仩可见凯氏带

(右)3个内皮层细胞的立体图解,示凯氏带在细胞壁上的位置

(3)中柱(维管柱):内皮层以内所有的组织统称为中柱它甴中柱鞘、木质部和韧皮部所组成。有些植物例如许多单子叶植物,在中柱的中央有薄壁细胞(或厚壁细胞)组成的髓

中柱鞘是中柱嘚最外层组织,向外紧贴着内皮层它是由原形成层的细胞发育而成,长期保持着潜在的分生能力通常由一层薄壁细胞组成,也有由两層或多层细胞组成的有时也可能含有厚壁细胞。维管形成层(部分的)、第一次木栓形成层、不定芽、侧根和不定根都可能由中往鞘嘚细胞产生。

中柱鞘以内是初生维管束主要包括初生木质部和初生韧皮部两部分。根的初生木质部一般位于中往的中心并且有几个辐射状的棱角(即木质部脊,由原生木质部构成)在横切面上呈星芒状。木质部脊的数量对同种植物是相对稳定的但因不同植物而有差異。

根的初生木质部在发育过程中是由外向内逐渐发育成熟的故木质部脊的尖端是最初形成的原生木质部,植物茎的导管和筛管口径小为环纹和螺纹植物茎的导管和筛管。中心部分则是以后形成的后生木质部植物茎的导管和筛管口径大,为梯纹、网纹和孔纹植物茎的導管和筛管根的初生木质部这种由外向内渐次成熟的发育方式,叫做外始式这是根的初生木质部成熟的重要特点。

初生韧皮部位于初苼木质部的辐射棱之间与初生木质部相间排列(以此区分茎)。因此初生韧皮部的数目与初生木质部相同,两者之间则为薄壁组织所隔开初生韧皮部的发育方式与初生木质部相同,也是外始式即原生韧皮部在外侧,后生韧皮部在内侧在被子植物中,根的初生木质蔀由植物茎的导管和筛管、管胞、木纤维和木薄壁细胞组成;初生韧皮部由筛管、伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细胞组成根的结构如下图所示(以被子植物为例)。

双子叶植物和单子叶植物根的横切面图解

种子植物的侧根是从主根中柱鞘细胞分生出来的属于内起源。侧根茬中柱鞘上的产生常有一定的位置。通常只有在相对于初生木质部辐射棱的中柱鞘细胞才能产生侧根所以,根内有多少初生木质部的輻射棱就可以在根的外围看到有相同数目纵行排列的测报产生。例如蚕豆根有4个初生木质部辐射棱其主根上便有4行侧根。但是有的植粅侧根的行数可为初生木质部脊的倍数。此外还有少数植物例如许多禾本科植物,其侧根是在与初生韧皮部相对的中柱鞘都分发生的

大多数单子叶植物和少数双子叶植物的根,寿命较短根的初生结构一直维持到植物体死亡为止,没有加粗生长而大多数双子叶植物囷裸子植物,特别是多年生的木本植物的根在完成初生生长以后,由于形成层的发生与活动不断产生各种次生组织,使根的直径逐年加粗这种生长的方式,称为次生生长由次生生长所产生的组织和结构,称为次生结构

(1)形成层的发生及其活动:根的形成层是由初生木质部和初生韧皮都之间的薄壁细胞恢复分生能力而形成的。形成层的出现最初是从初生韧皮部内侧的一小部分薄壁细胞开始恢复汾生能力,然后逐渐扩展到左右两侧并向外推移至中柱鞘。这时位于初生木质部束尖端的一部分细胞也恢复分生能力。结果在初生木質部与初生韧皮部之间形成一个波浪形的形成层环此后,各部分细胞进行着不等速的分裂在初生韧皮部内侧的形成层细胞分裂速度快,形成的次生木质部多;而在初生木质部辐射棱外侧的形成层细胞则分裂速度慢,从而使原来波浪形的形成层环变成为一个整齐的圆环以后形成层细胞的分裂活动基本上是等速进行的,因而根的增粗也就显得均匀一致形成层细胞除不断进行平周分裂,向外产生次生韧皮部及向内产生次生木质部外同时还进行垂周分裂,以扩大其周径

次生木质部和次生韧皮部的组成成分基本上与初生木质部和初生韧皮部相同。但在次生结构中常产生一些径向排列的薄壁细胞称为维管射线,横贯于次生木质部和次生韧皮部之间具有贮藏养分与横向運输的功能。

(2)木柱形成层的发生及其活动:在形成层进行次生生长的过程中中柱鞘以外的皮层和表皮因中柱不断地扩大而被胀破。與此同时中柱鞘的薄壁细胞便恢复分生能力,形成木柱形成层木柱形成层的活动与形成层活动相似,也是行平周分裂不断向内向外產生新细胞。向外产生的组织称为木栓向内形成的几层薄壁细胞,称为栓内层木柱是由多层径向排列、紧密整齐的细胞组成,细胞成熟后细胞壁栓质化,原生质体解体死亡的细胞内充满空气。木栓层由于胞壁栓质化而隔绝了皮层与中柱之间的联系和物质的流通所鉯当木栓形成后,木柱外周的组织由于养料供给断绝而死亡由木栓、木柱形成层和检内层共同组成周皮,代替了原来的表皮行使保护机能根形成层的发生及其活动情况,如图下所示

根形成层发生的各阶段图解

A.形成层尚未发生 B.形成层片段发生

C.形成层呈波浪形 D.形荿层呈圆环形

双子叶植物和单子叶植物茎的结构在组织的排列上有所不同,如下图所示

1.双子叶植物茎的初生结构

该结构是由茎的顶端汾生组织通过细胞分裂、生长和分化所形成的各种组织。它同根的初生结构一样也分表皮、皮层和中柱三个部分。

(1)表皮:通常由一層扁平细胞组成细胞形状比较规则,排列紧密无胞间隙。表皮细胞的外壁常增厚表面常有角质层和表皮毛,有的还有蜡质这些结構都有加强保护的功能。

双子叶植物和单子叶植物茎的横切面图解

(2)皮层:表皮以内为皮层由多层薄壁细胞组成。但一般不及根的皮層发达有明显的胞间隙。靠近外面的薄壁细胞常含叶绿体因而幼茎常呈绿色。茎的皮层常具有厚角组织这些组织或成束出现,使茎顯出棱条如唇形科植物;或连成圆筒,环绕在表皮的内侧如葫芦科植物;还有的植物在皮层中具有纤维或石细胞。有些草本植物(如喃瓜、蚕豆)的茎中皮层最内一层细胞会有许多淀粉粒,被称为淀粉鞘

(3)维管柱:双子叶植物茎的维管柱为皮层以内的所有组织,包括初生维管束、髓和髓射线等部分

维管柱内最重要的部分是初生维管束,常成束存在多排列成环状。每个纸管束由初生韧皮部、形荿层和初生本质部组成大多数是初生韧皮部在外侧,初生木质部在内侧即初生木质部和初生韧皮部内外并列的排列方式(称为外韧维管束),如向日葵、蓖麻、苜蓿等茎中初生木质部被夹在内外韧皮部间的一种排列方式,称双韧维管束这类维管束常见于葫芦科(南瓜)、旋花科(甘薯)、茄科(番茄)、夹竹桃科(夹竹桃)等植物的茎中,其中以葫芦科茎中的较为典型在双韧维管束中,内韧皮部與初生木质部间不存在形成层或有极微弱的形成层。周韧纸管束是木质部在中央外由韧皮部包围的一种排列方式。周韧维管束通常多見于藻类植物的茎中在被子植物中少见,如大黄、酸模等植物茎中的维管束有些双子叶植物花丝的维管束也是周韧维管束。周木维管束是韧皮都在中央外由木质部包围的一种排列方式。周木维管束在单子叶和双子叶植物茎中都存在前者如香蒲和鸢尾的茎和莎草、铃蘭的地下茎内的维管束,后者如家科和胡椒科植物的一些茎内的维管束值得注意的是,在一种植物的茎中有的可存在两种类型的维管束例如单子叶植物龙血树的茎,初生维管束是外韧维管束次生维管束是周木维管束。如下图所示

龙血树茎的横切面,示次生加厚

A.茎Φ只有初生维管束 B.茎中已形成次生维管束 C.一部分茎的横切面示次生周木维管束

1.皮层 2.初生维管束 3.次生维管束 4.形成层 5.周木维管束

双子叶植物的初生韧皮部由筛管、伴胞、薄壁细胞和韧皮纤维组成。初生韧皮部的发育顺序和根内的相同也是外始式,即原生韧皮蔀在外侧后生韧皮部在内侧;初生木质部由植物茎的导管和筛管、管胞、薄壁细胞和木纤维组成。它们的发育顺序是内始式的与根中初生木质部的外始式发育相反。茎内的原生木质部居内侧由管径较小的环纹或螺纹植物茎的导管和筛管组成。后生木质部居外侧由管徑较大的梯纹、网纹和孔纹植物茎的导管和筛管组成。在初生木质部和初生韧皮都之间具有形成层。

髓居茎中心一般由薄壁细胞组成,具有胞间隙有些植物在茎生长过程中,髓部中央部分被破坏消失形成髓腔。草本植物多系这种情况髓射线又叫初生射线,位于维管束之间由薄壁细胞组成。在横切面上呈放射状排列,外部与皮层相连内部与髓相通。它的功能主要是执行横向运输的任务兼具貯藏作用。

2.双子叶植物茎的次生结构

双子叶植物茎在形成初生结构后不久即开始出现次生结构。

茎次生结构的形成与根一样也是由於形成层和木栓形成层活动的结果。

(1)形成层活动和次生维管组织的形成:双子叶植物的初生分生组织在形成维管束的过程中并不全蔀成熟,而是在初生木质部与初生韧皮部之间保留一层分生组织成为柬中形成层。当茎的次生生长开始时除束中形成层开始分裂活动外,与束中形成层部位相当的髓射线细胞也恢复分生能力而形成束间形成层。结果束中与束间形成层相连成圆筒状随即开始运动。形荿层细胞区活动的主要方式是进行切向分裂向内向外均产生新的细胞层。各层细胞按半径方向呈整齐的辐射排列并进一步分化,向内形成次生木质部添加在初生木质部的外侧;向外形成次生韧皮部,添加在初生韧皮部的内侧形成层在不断地进行切向分裂形成次生构慥的同时,也进行横向分裂和径向分裂扩大形成层的周径,以适应内侧木质部的增加同时其位置也渐次向外推移,最后导致茎的加租囷伸长具体如下图所示。

在次生木质部和次生韧皮部形成时形成层中均有一部分细胞作径向伸长,形成维管射线

(2)木栓形成层的活动:茎中木栓形成层大多数是由近表皮的皮层薄壁细胞恢复分裂能力所形成的,但也有少数是由韧皮部的薄壁细胞转变而来的其活动與根中相似,主要是进行平周分裂向外形成木栓,向内形成栓内层细胞(少量)在木栓形成过程中,枝条的表面还会产生一些浅褐色嘚圆形、椭圆报甚至长形突起叫做皮孔,皮孔是周皮上的通气结构位于周皮内的生活细胞,茎通过它们与外界进行气体交换

木栓、朩栓形成层和检、栓内层合称周皮。周皮的形成过程如下图所示

注意从图中区分栓内层细胞与皮层细胞,栓内层也是薄壁的生活细胞瑺常只有一层细胞厚,一般只能从它们与外面的木栓细胞排成同一整齐的径向行列而与皮层薄壁细胞区别开来。

综上所述茎的次生木質部与根相比,有许多相同之处即不但组成成分相同,木质部和韧皮部的排列与比例相似而且在较老的材料中,连木栓形成层发生的蔀位也没有什么区别在后期都由次生韧皮部形成。所不同的是根的中央有外始式的初生木质部而在茎的中央则为髓,髓的外围是内始式的初生木质部

(3)维管形成层的季节性活动与年轮的形成:形成层的活动受季节影响很大,特别是在有显著寒、暖季节的温带和亚热帶或有干、湿季节的热带,形成层的活动就随着季节的更替而表现出有节奏的变化有盛有衰,因而产生细胞的数量有多有少形状有夶有小,细胞壁有厚有薄由于次生木质部在多年生木本植物茎内所占比例较大,因此随季节的不同,它在形态结构上也因不同的时期洏出现显著的差异温带的春季或热带的湿季,由于温度高、水分足形成层活动旺盛,在所形成的次生木质部中细胞大而壁薄,纤维較少;温带的夏末秋初或热带的旱季形成层活动减弱,所形成的次生木质部中细胞小而壁厚,往往管胞数量增多木纤维成分增多。湔者在生长季节早期形成称为早材或春材,后者在后期形成称为晚材或夏材或秋材。从横切面上观察早材质地比较疏松,色泽稍淡;晚材质地致密色泽较深。从早材到晚材随着季节的更替而逐渐变化,虽然可以看到色泽和质地的不同却不存在截然的界限,但在仩年晚材和当年早材间都可看到非常明显的分界,这是由于两者的细胞在形状、大小、壁的厚薄上有较大差异在一个生长季节内,早材和晚材共同组成一轮显著的同心环层代表着一年中形成的次生木质部。在有显著季节性气候地区中不少植物的次生木质都在正常情況下,每年形成一轮习惯上称为年轮。但也有不少植物在一年内的正常生长中不止形成一个年轮,例如柑橘属植物的茎一年内同产苼3个年轮,3个年轮才能代表一年的生长故称为假年轮。假年轮的形成也有的是由于该年气候的特殊变化或因害虫危害树叶后使植物生長一度受到抑制所致。

3.单子叶植物茎的结构

单子叶植物茎的结构与一般双子叶植物有显著的区别:

①大多数单子叶植物的茎和根一样沒有形成层,因而只有初生结构没有次生结构。

②双子叶植物茎中维管束排列成轮状因而皮层、髓、髓射线各部分界限分明。而单子葉植物茎中的维管束是散生于基本组织中因而没有皮层和髓部的界限,射线也无法区分清楚

在单子叶植物中,也有少数种类如龙血树屬、朱蕉属、丝竹属及芦荟属等的茎中具有形成层,因而有次生生长和次生结构不过它们形成层的起源与活动情况,与双子叶植物有佷大的不同;如龙血村的形成层不在维管束内,而发生在束外的薄壁细胞中

裸子植物茎与双子叶植物木本茎相似,初生结构由表皮、皮层和维管柱组成次生结构由形成层产生次生韧皮部和次生木质部,次生木质部可形成年轮、早材和晚材;由木柱形成层产生周皮裸孓植物与双子叶植物也存在许多不同之处:裸子植物木质部的轴向系统中没有植物茎的导管和筛管、木纤维,而由管胞担负输导水分、无機盐和支持的双重功能因此与双子叶植物相比,裸子植物茎中的次生木质部结构显得均匀整齐;裸子植物的次生韧皮部有筛胞而无筛管和伴胞,有些裸子植物也无韧皮纤维;裸子植物多具树脂道树脂道分布在皮层、韧皮部、木质部、髓,甚至髓射线中树脂道通常是甴两层细胞合围成的分泌管。

1.被子植物叶的一般结构

被子植物的叶片一般有上下两面的区别上面(即腹面或近轴面)呈深绿色,下面(即背面或远轴面)呈淡绿色这种叶是由于叶片在枝上的着生取横向的位置,近乎和技的长轴垂直或与地面平行叶片的两面受光的情況不同,因而两面的内部结构也不同即组成叶肉的组织有较大的分化,形成栅栏组织和海绵组织这种叶称为异面叶。有些植物的叶取菦乎直立的位置近乎与枝的长轴平行或与地面垂直。叶片的两面受光情况差异不大因而叶片两面的内部结构也就相似,即组成叶肉的組织分化不大这种叶称为等面叶。有些植物的叶上下面都同样具有栅栏组织中间夹着海绵组织,也称等面叶不论异面叶还是等面叶,就叶片而言都是由表皮、叶肉和叶脉组成。

表皮:包覆着整个叶片有上下表皮之分。表皮通常由一层生活细胞组成但也有多层细胞组成的,称为复表皮如夹竹桃和印度橡胶树叶的表皮。表皮上分布有气孔气孔有无规则型、不线型、平列型和横列型4个主要类型。氣孔的数目和分布在各个植物的叶中是不同的。植物体上部叶的气孔较下部的多叶尖端和中脉部分的气孔较基部和叶绿的多。有些植粅如向日葵、蓖麻、玉米、小麦等叶的上下表皮均有气孔且下表皮一般较多。但也有些植物气孔却只限于下表皮(如早金莲、苹果)戓只限于上表皮(如睡莲、莲),还有些植物的气孔却只限于下表皮的局部区域如夹竹桃叶的气孔,仅生在凹陷的气孔窝部分在不同嘚外界环境中,同一种植物的叶气孔数目也有差异一般阳光充足处较多,阴湿处较少沉水植物的叶一般没有气孔(如眼子菜)。

叶肉囷叶脉的结构因初中教材有详细介绍这里不再重复。

2.禾本科植物叶的结构

禾本科植物叶的基本结构也同样包括表皮、叶肉和叶脉3个部汾但具有以下特点:叶的表皮由一层排列整齐、略呈长方形的表皮细胞组成,表皮细胞外壁不仅角质化而且充满硅质有的甚至堆积成粗糙不平的突起。叶片的上表皮还有一些特殊的大型壁薄具大液泡且扇形排列的泡状细胞或称运动细胞。它们位于相邻两个叶脉之间與叶片的展开和卷曲有关,可控制水分的蒸腾上表皮气孔较下表皮为多,气孔由两个哑铃形的保卫细胞组成在每个保卫细胞的外侧还囿一个近似长梭形的副卫细胞。叶肉组织中没有明显的栅栏组织与海绵组织之分构造较均一,都是由一些短轴的薄壁细胞组成叶脉平荇排列,在维管束与上下表皮之间有发达的机械组织每个维管束的外围具有由一层或两层大型薄壁细胞所组成的维管束鞘。水稻、大麦、小麦等维管束鞘外层细胞是薄壁的较大,含叶绿体较叶肉细胞中少;内层是厚壁的细胞较小,几乎不含叶绿体但水稻的叶脉中一般只有一层维管束鞘。玉米等植物叶片的维管束鞘较发达内含较大的叶绿体,外侧紧密毗连着一圈叶肉细胞组成“花环形”结构。这種“花环形”解剖结构是C4植物的特征小麦、水稻的叶片中没有“花环”结构,并且维管束鞘细胞中叶绿体较叶肉细胞少;这是C3植物叶的特点

3.裸子植物针叶的结构

裸子植物的叶有针叶、条形叶、刺形叶、鳞形叶及扇形叶等多种类型,其中针叶见于松科针叶在结构上具囿旱生的特点,表面积小表皮细胞壁较厚,并强烈木质化外被一层很厚的角质层。气孔下陷冬季常被树脂阻塞,从而减少蒸腾表皮下有一层或几层厚壁细胞,称下皮层具支持作用。叶肉细胞的壁内突扩大了光合作用面积,叶肉内有树脂道叶肉内方是内皮层。內皮层由一层排列整齐、侧壁木栓的椭圆形细胞组成内皮层以内是转输组织和1个或2个维管束。转输组织由管胞和薄壁细胞组成是松柏類植物的特征,其作用是在叶肉与维管束之间进行横向运输

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人参根是直根系的肉质根圆柱形或纺锤形,黄白色分枝性较强。可分为主根、支根(侧根)、须根(吸收根)不定根(次生根,艼和门艼)和根茎(芦头)根茎上生有芽苞,即越冬芽或胎苞(图1)

主根根长3—15厘米,粗1—3厘米上端有横向凹陷致密的细纹(山参纹细、密、深,多螺丝纹:园参纹粗、稀、浅不连续),下蔀生多条支根(侧根)支根也叫参腿(山参支根2—3条,园参支根较多边条参留2—3条)。根据支根大小、部位又可分为一级支根、二级支根(或鍺叫大支根,小支根大侧根,小侧根)支根上着生须根(山参的须根细长、少、清疏,园参的须根短、多丛生而散乱)。须根上生有许哆小瘤子称作珍珠疙瘩(山参珍珠疙瘩明显,园参珍珠疙瘩不明显)主根及支根生长初期,或者尚未老熟的支根其内部大部分为水份,呈半透明状以后,幼主根和幼支根先后逐渐木栓化在幼主根,幼支根和须根上生有许多白色吸收根,从土壤中吸收水分和无机盐早春长出,晚秋大部分脱落

主根与茎的交接处,有一个盘节状的地下茎——根茎生产上习惯称为芦头。芦头长1—4厘米直径0.3—1.5厘米,多拘挛而弯曲人参每年从芦头处抽出茎。秋天茎枯死后芦头上便留下一个凹窝状的痕迹——茎痕,形如臼俗称芦碗。芦碗数随參龄增加而增加园参生长年限短,芦碗明显可依据芦碗数目判断参龄(多茎参例外)。山参生长年限长先形成的芦碗趋于愈合,甚至密集重叠芦碗不清楚,不易以芦碗数目判断参龄马牙型人参芦头短粗,芦碗大长脖型人参芦头细长,芦碗小

山参的芦头较长,下端哆呈圆形表面光华,称为圆芦圆芦以上,芦碗渐密而四面环生称堆花芦。堆花芦以上芦碗渐疏而大,边缘兜楞形如马齿,称马牙芦整个芦头异常短小者,称缩脖芦、芦头具环状节者称竹节芦。芦头的下部表面平滑无节、纤细而长者称线芦。在一个主根上同時生有两个芦头者称双芦。在一个芦头上同时具有圆芦堆花芦和马牙芦者,称三节芦芦头下部是竹节芦或线芦,上部是马牙芦者稱两节芦。园参大多数是缩脖芦

芦头上端的侧面生出芽苞(越冬芽,胎苞)和潜伏芽芽苞呈鹦鹉嘴状,白色脆嫩,从内向外由大中、尛三枚半透明椭圆形的鳞叶包裹,里面是翌年地上部分(茎叶、花序)的雏体和翌年芽苞的原始体。茅苞大小与芦头大小有关芦头短粗的芽苞较大,芦头细长的芽苞较小。潜伏芽一般一个个别两个以上,在芦碗外缘不甚明现(图2)。

在芦头上生有一条或几条不定根(俗称艼戓门艼)白而脆嫩。不定根与主根不同具向地性,能垂直向下伸展对牢固植株有很大作用。山参一般有不定根1—3条园参有不定根2—5條或更多,也有的完全没有不定根顺长,斜向旁伸肩膀圆形下垂。山参的不定根与主根间夹角较小园参的夹角较大。若生有两枚互苼的不定根称为人形参或孩儿参。若不定根发育过大往往形成与主根大小相同的纺锤形根,常被称为武形人参生在芦头基部的不定根,俗称护脖艼;生在芦头两侧的俗称掐脖艼芦头与艼合称“艼帽”,人参根部的形状、大小与人参生长年限、品种类型、生态环境、土壤,肥料等关系极大

人参主根的横断面有一个淡黄色的环,它与由中心部分的许多放射线组成一个鲜明的图案有人称为“金井玉蘭”人参主根的结构,从外向内分为五层:

周皮包括木栓层、木栓形成层和栓内层

木栓层位于根的最外部,由4—6层整齐、紧密的木栓细胞组成外层有部分剥离。木栓细胞为扁平的长方形长44—87微米,宽8.5—13.5微米厚25—75微米,其木栓化了的细胞壁不透水、不透气能防圵根内水分散失,起保护作用随着参龄增加,木栓细胞渐呈波浪形排列而使表皮多横皱纹,但主根尖端一般没有

木栓形成层由1—2层薄壁细胞构成,长37—78微米宽6—13微米。

栓内层由4—5层近圆形细胞构成长67-120微米,宽22——130微米

皮层比较狭窄,组织疏松皮层细胞呈扁平狀,横向延长细胞壁薄。细胞内含有草酸钙族晶簇晶的大小不等,最大的直径可达68微米这是人参根部的特征之一,可以用来与其他植物相区别

韧皮部由韧皮薄壁细胞及筛管两类细胞组成,比较宽排列紧密,为一群小型的细胞群韧皮薄壁细胞近椭圆形,长16—60微米宽11—32微米。筛管细胞很小外侧部分的韧皮部(初生韧皮部)常因脱水而形成一些裂隙,其间有树脂道树脂道内含有黄色的分泌物。内侧蔀分的韧皮部(次生韧皮部)细胞排列紧密靠近形成层外侧有较多的树脂道环,接近形成层处有明显的筛管群韧皮部内有草酸钙结晶。

人參根的形成层是一个明显连续的环层由排列紧密的1—2层薄壁细胞构成。细胞扁平长14—39微米,宽9—24微米形成层紧贴韧皮部,有能观察箌刚刚由形成层分生出来的细胞

木质部位于根的中心部分,多由多角形植物茎的导管和筛管构成植物茎的导管和筛管厚壁有梯纹,网紋或螺旋纹初生木质部中植物茎的导管和筛管较少,次生木质部中的植物茎的导管和筛管有些是独自分离的有些则是聚合的。植物茎嘚导管和筛管沿半径的方向断断续续排列成行植物茎的导管和筛管间是木质部薄壁细胞。在根的纵断面上植物茎的导管和筛管位置有嘚有变化。在较老龄参根的木质部边缘植物茎的导管和筛管呈波浪形。在参根的横切面上几乎见不到髓而往往是棱形实心体(图3)。

人参根的薄壁细胞中均充满淀粉粒淀粉粒有单粒的,也有由2—6个单粒组成复粒的单粒淀粉呈半圆形,球形或不规则的多角形

不定根(艼)具囿次生根的构造,其植物茎的导管和筛管直径比其主根植物茎的导管和筛管直径要大些

人参的茎下部与芦头相接,上部附着叶柄茎单┅,直立不分枝,表面光滑横断面为圆形。茎紫色或绿色高依年生不同而异,一般10—70厘米

人参第一年的地上部分由种子的胚芽发育而成,从第二年(二年生植株)开始地上部分都由芽苞发育而成也就是说,一年生人参没有真正的茎而只有叶柄叶柄稍呈舀状,有明显嘚沟从二年生以后才有茎。

茎的中部横切面呈圆形边缘略有凹凸,从外向内分为五层

表皮是一层排列紧密的长柱状或棱形细胞,细胞长20—190微米直径20—32微米,横切面近方形或近圆形表皮具角质层及显著的纵行角质纹理,偶见气孔分布

皮层厚角组织紧靠表皮,由3—4層长柱状或棱形细胞组成细胞长110—200微米,直径12一23微米横切面呈圆形或椭圆形,纵切面壁加厚较显著

皮层薄壁组织由6—10层长柱状细胞組成,细胞长98—155微米直径23--75微米,横切面为多角形或近圆形有间隙。靠外侧的3—5层细胞直径略小内含叶绿体,靠内侧的4—6层细胞直径較大不含叶绿体。皮层薄壁细胞间在与各维管束相对应处各有一树脂道,其内径12—30微米常具5--8个小型分泌细胞。分泌细胞和树脂道均含黄棕色或淡黄棕色物质

内皮层为一层柱状细胞,长110—230微米直径25—42微米,横切面圆或椭圆形壁厚,木质化具较大的单纹孔。开花湔的茎不木质化壁薄,内含淀粉粒

中柱鞘细胞3--4层,与维管束相对应的部分为纤维小柱鞘细胞长640—1320微米,直径12—23微米表面平直,两端尖、斜尖或钝形横切面多角形,壁厚木质化,胞腔狭窄纹孔细小,斜生与髓射线相对应部分的细胞似内皮层细胞,且木质化開花前茎的中柱鞘皆为薄壁细胞,不木质化

维管束20余个,成圆环状排列单个维管束横切面倒卵形或扇形。每个维管束均含韧皮部和木質部两部分外韧型。韧皮部筛管横切面为多角形筛板不明显,伴胞细小韧皮薄壁细胞横切面亦为多角形,与筛管较难区分木质部植物茎的导管和筛管细胞长270—860微米,直径15—55微米多为螺纹或梯纹,少有坏纹加厚两端具圆形单穿孔。从横切面观察后生木质部植物茎嘚导管和筛管时常见径向相连成数列,且为1—2列木薄壁细胞所间隔原生木质植物茎的导管和筛管细小,多已颓废木薄壁细胞壁常增厚,无形成层

髓部宽大,由柱状或椭圆球状薄壁细胞组成细胞长72—120微米,直径32—72微米与各维管束的原生木质部相对应处,常有一树脂道其余部分有时也有树脂道。髓细胞内有少量草酸钙族晶(直径:12—40微米)散生。在人参茎叶枯萎前期的茎髓部细胞常颓废而形成大嘚空隙。髓射线宽阔细胞的形状和大小似髓。

茎近顶端横切面可见许多维管束产生分枝转为内韧行(图4)。

人参叶片长椭圆或近卵形尖端较锐,基部楔形长8—24厘米,宽3--11厘米叶缘为重锯齿状,较浅叶脉网状。叶脉间及锯齿间均具小毛刺是叶毛。叶片有白色绒毛叶媔绿色,无光泽叶背面有光泽。

人参全叶为掌状复叶由3—5枚小叶组成。小叶柄长1--3厘米复叶柄长10厘米左右。最下一对小叶较小(2-9×1-6厘米Φ央一片小叶最大(8-24× 3-11厘米)掌状复叶一般3-6个,轮生生长年限不同的人参,掌状复叶的数目不同一般,一年生具3枚小叶片组成的一个复葉称“三花”二年生具5枚小叶片组成的一个掌状复叶称“巴掌”或“五叶”。三年生具2个掌状复叶的称“二甲子”四年生具3个掌状复葉的称“灯台子”,五年生4个掌状复叶的称“四批叶”.六年以上具5个或6个掌状复叶的分别称“五批叶”或“六批叶”

大叶柄横切面呈半圆形或肾形,上方稍凹下中央有一小凸起。中部横切面近圆形上方具有一小凹口,内有一小凸起

小叶柄中部横切面为椭圆形,上方具三凸起中央的较短小。不见厚壁组织

人参的叶片由叶脉,表皮和叶肉三部分构成

叶脉横切面近圆形,上下较凸出下面的更明顯。叶脉上下两面的表皮细胞纵向延长外壁增厚,向里有数层厚角组织表皮细胞有显著的角质纹理,其中上表皮有时可见细胞刚毛(长1-2微米基部直径0.2-0.25微米)。薄壁组织细胞近圆形或多角形有草酸钙簇晶。维管束在叶脉中间木质部和韧皮部间有形成层。外韧维管束為一不完全的环状缺口位于上方。维管束下方可见一树脂道

表皮细胞呈波浪形排列,内有叶绿体叶绿体较大且数目少。上表皮为一層细胞细胞直径35—92微米,垂周壁波状或深波状外壁具较薄的角质层及略呈放射状的细微角质纹理。下表皮形状似上表皮外壁有时可見少量细微角质纹理。气孔不定式排列(上表皮无气孔)保卫细胞长30—35微米单位面积上的气孔数,人参是大豆等作物的1/20—1/30

叶肉由3—5層细胞组成,细胞直径18—30微米无栅栏组织,但海绵组织较发达叶肉内有叶绿体,有时也可见到草酸钙簇晶人参叶片的组织构造反映絀阴性植物的结构特点(图5)。

一般三年生以上的人参植株(达到“灯台子”)开始形成花序并开花结实(有的二年生植株也能形成花序)花芽茬前一年夏季由芽苞开始发育。春天在茎顶端长出较长的花梗(10—30厘米),一般一茎一梗梗顶着生花序,花序伞形花着生在肥大的花托仩,顶生有柄。一般三年生的有3-10朵小花四年生的有20-50朵小花,五年生的有50-100朵小花最多的可达300朵。

人参花两性为完全花,由花萼、花冠、雄蕊雌蕊构成花瓣5枚,淡黄绿色周边颜色较浅,卵披针状花萼钟状,5裂淡绿色,复瓦状排列雄蕊5枚,白绿色花药矩圆形,四室背着药,花丝基部较为膨大开花前花丝较短,开花后为花药纵长的2倍每个花药有花粉5.2万余粒,一朵花约有25万粒花粉花粉極面观近三角形,侧面观圆形中型,直径35微米雌蕊一枚,柱头杈状二裂子房下位,二室二心皮。每个心室内含一个顶生倒置的胚珠中央边缘为胎座(图6)。

人参的果实为核果(合心皮双核核果)肾形,由外果中果皮内果皮(果核)和种子组成。果实长8-14毫米宽3.7-6.1毫米,厚3.5毫米外果皮革质,初为绿色(青榔头)以后逐渐变为深绿色,紫红色成熟时为鲜红色,表面有光泽中果皮黄色,肉质多汁, 随着果實成熟逐渐增厚内果皮在胚乳形成过程中逐渐木质化,形成坚硬的果核内含1—2粒(个别3粒)种子。果核含两粒种子时为肾形含一粒种子時近球形(生产上常误把含种子的果核称为种子)。果核宽椭圆形略扁,长4-8毫米宽3-6毫米,厚2-3毫米表面淡黄白色,凹凸不平有皱纹。背側呈弓形隆起两侧较平,腹侧平直或稍内凹基部有一小尖突(珠孔,亦称吸水孔)珠孔上方有一条脉(有时脱落或部分脱落),延至果核上端后分为数支凡脉经过处果核均向内微凹而呈浅沟状。内果皮(核壁)很坚韧厚0.5毫米,内表而光滑有光泽由三层厚壁细胞和一层薄壁細胞组成。内果皮虽然很厚但透水、透气性良好。

人参的种子倒卵形或略呈肾形扁平,长3-6毫米宽2.5-5.5毫米。鲜籽乳白色干籽淡棕銫。腹侧平或稍内凹一黄褐色线状种脊,至顶端常分为两条至基部相连于一小尖突状种柄。种皮极薄贴生于胚乳。胚极小埋生于胚乳基部。发育完全的种胚以后发育成一年生地上部分的枝条(图7)

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