当前课程知识点:普通生物学 > 第三章 高等植物体的结构与功能 > 第二节 植物的生长 > 3.2.5 根的次生生长及其结构
根的次生生长是指
根的加粗生长
是根的次生分生组织
维管形成层和木栓形成层
活动的结果
其中
维管形成层活动使根加粗
木栓形成层活动是形成
次生性的保护组织周皮
一年生的草本双子叶植物
和单子叶植物的根
是没有次生生长的
为了便于说明问题
我们先介绍几种细胞分裂的方式
包括平周分裂
垂周分裂和横分裂
所谓平周分裂是指
分裂产生的两个子细胞的
新壁与器官的表面
是相平行的
或者说
两个子细胞是内外排列的
平周分裂的结果是
增加细胞的层数
使器官加粗增厚
垂周分裂也称为径向分裂
分裂产生的两个子细胞的
新壁是沿着半径的方向排列
与器官的表面相垂直
或者说
新形成的两个子细胞是
左右排列的
分裂的结果是
扩大组织器官的周径
横向分裂
是指分裂产生的两个子细胞的
新壁与器官的长轴垂直
新形成的两个子细胞是
上下排列的
分裂的结果呢是增加了
器官轴向的细胞数目
增加了高度
现在呢让我们来看一下
根的维管形成层是如何形成的
这是初生根的横切面模式图
由外向内分为了表皮层
皮层和维管柱
维管柱最外层的细胞
被称为中柱鞘细胞
维管柱中央是初生木质部
呈Y型排列
初生韧皮部与初生木质部是相间排列
在初生韧皮部的内方
保留了一些原形成层细胞
这些细胞先开始进行平周分裂
形成了几层扁平的细胞
产生几个弧形片段式的形成层
并分别向两侧扩展到中柱鞘处
这时对着原生木质部束的
中柱鞘细胞脱分化
恢复分裂能力
形成了形成层片段
这两种不同来源的形成层片段相连
形成了一个波浪型的形成层环
所以
维管形成层的细胞来源于两部分
一部分是原形成层细胞
另外一部分是中柱鞘细胞
这个形成层环发生之后
就以平周分裂的方式
向内分裂
分化产生次生的木质部
向外分裂分化产生次生韧皮部
由于形成层环不同部位的
细胞分裂速度不一样
位于木质部束之间的
形成层细胞分裂比较快
因此
这个波浪形的维管形成层环
就变成了圆环形
形成层变成圆环以后
各区段的分裂速度基本相等
就不断地使根加粗
这张示意图是说明
维管形成层细胞是如何进行
分裂的和分化的
C代表是维管形成层细胞
它通过平周分裂产生了
两个子细胞
其中
内侧的子细胞停止分裂
并分化形成
次生木质部的细胞X
外侧的子细胞C
则继续保留分裂的特性
再次进行平周分裂
形成内外排列的两个子细胞
其中
外层的细胞又停止分裂
开始分化形成
次生韧皮部的细胞P
内层的这个细胞C
又继续保持分裂能力
再进行一次平周分裂
就这样形成层细胞
不断地进行平周分裂
向内分裂
分化产生次生木质部
向外呢分裂分化形成次生韧皮部
通常情况下呢
向内分裂产生的次生木质部细胞
比较多向外分裂产生的
次生韧皮部细胞相对较少
这样形成层的位置也
不断地向外推移
在根的加粗生长过程中呢
维管形成层除了
进行平周分裂之外
还会进行垂周分裂
这样
来扩大维管形成层本身的周径
维管形成层细胞活动的结果
就使得根不断加粗
从这张示意图可以看出
在根进行加粗生长的过程中
位于中心的初生木质部
不会受到挤压
数量基本保持不变
但是
疏导水分和矿物质主要由
次生木质部来完成的
而初生韧皮部的位置
却发生了很大的位移
大家能够从这张图片中
找到初生韧皮部在哪吗
对它已经从中心被挤到了
次生木质部和次生韧皮部的外方
就是这些黑色的椭圆形的结构
同化产物的运输呢主要
是由次生韧皮部来完成的
随着根的直径不断扩大
外层的皮层和表皮组织就被撑破了
这个时候呢部分中柱鞘细胞又恢复分裂能力
大家还能从图中找到中柱鞘吗
它已经被挤到外围了
中柱鞘细胞
平周分裂产生几层细胞
外层的细胞就分化形成木栓形成层
木栓形成层是属于次生性的分生组织
它会形成次生性的保护组织周皮
来取代破损的表皮
在植物老根表面
会覆盖有周皮
现在呢
我们来总结一下根的初生生长
和次生生长的过程
根尖的顶端初生分生组织
包括了原表皮层
原形成层和基本分生组织
由原表皮层细胞就分化形成了
表皮层
原形成层的细胞呢
就分化形成了初生木质部和初生韧皮部
基本分生组织就分化形成了根的皮层
这一阶段是根的根的伸长生长
也是初生生长阶段
形成的是初生结构
根的初生结构呢
由外向内包括了表皮
皮层和维管柱
原形成层细胞
和中柱鞘细胞形成了维管形成层
这些细胞分裂和分化
就形成了次生的木质部
和次生的韧皮部
当根进行加粗生长时
皮层和表皮被撑破
这时
部分中柱鞘细胞恢复分裂能力
形成了木栓形成层
木栓形成层细胞分裂分化
向内形成栓内层
向外形成木栓层
三者共同组成了
次生性的保护组织
周皮
所以根的次生结构是由
次生木质部次生韧皮部
和周皮共同组成的
-绪论
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-第一节 细胞概述
-第一章 细胞生物学基础--第一节 细胞概述
-第二节 细胞膜与物质的跨膜运输
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-第三节 真核细胞的结构
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-第四节 细胞的能量代谢
-第一章 细胞生物学基础--第四节 细胞的能量代谢
-第五节 细胞的分裂与分化
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-第一节 遗传的分子基础
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-第二节 基因的表达调控
-第二章 分子生物学基础--第二节 基因的表达调控
-第三节 生物技术及其应用
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-第四节 人类基因组及其遗传疾病
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-第一节 高等植物体的细胞与组织
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-第二节 植物的生长
-第三章 高等植物体的结构与功能--第二节 植物的生长
-第三节 植物的生殖和发育
-第三章 高等植物体的结构与功能--第三节 植物的生殖和发育
-第四节 植物的营养与运输
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-第五节 植物生长发育的调控
--3.5.6 乙烯
-第三章 高等植物体的结构与功能--第五节 植物生长发育的调控
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--4.1.5 软骨
--4.1.6 硬骨
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-第二节 消化系统
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-第五节 内环境的控制
-第四章 高等动物体的结构与功能--第五节 内环境的控制
-第六节 内分泌系统
-第四章 高等动物体的结构与功能--第六节 内分泌系统
-第七节 神经系统与神经调节
-第四章 高等动物体的结构与功能--第七节 神经系统与神经调节
-第八节 生殖与胚胎发育
-第四章 高等动物体的结构与功能--第八节 生殖与胚胎发育
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