根

植物学的营养器官之根知识总结，包括根的生理功能、根的类型、根系及类型、根瘤和菌根、根的初生生长等内容。

根

• 根的生理功能
  • 吸收作用：主要由根毛吸收土壤中的水、二氧化碳、和无机盐，通过根的维管组织向地上部分运输
  • 固着和支持作用：靠根的庞大的根系和内部的机械组织和维管组织共同作用
  • 输导作用：主要通过根的维管组织来实现
  • 合成作用：可以合成多种氨基酸、生长激素和植物碱向地上部分运输，从而影响植物的生长发育
  • 储藏和繁殖作用：如甘薯的块根，具发达的薄壁组织，起储藏作用；此外，在块根上还可以产生不定芽，起繁殖的作用
• 根的类型
  • 定根
    • 主根：由胚根细胞分裂和伸长所形成的向下垂直生长的根称为主根
    • 侧根
  • 不定根：由主根和主根所产生的侧根以外的部分，如茎、叶、老根和胚轴上生出的根称为不定根。
• 根系及类型
  • 根系：植物地下部分所有根的总和称为根系
  • 根系类型
    • 直根系：有明显的主根和侧根区分的根系
    • 须根系：无明显主根和侧根区分的根系，或根系全部由不定根和它的分枝组成，粗细相近无主次之分，而呈须状的根系
• 根的次生生长：由次生分生组织（侧生分生组织），即维管形成层和木栓形成层的细胞分裂、生长、分化而使器官加粗的生长称为次生生长
  • 次生结构：由次生分生组织活动所产生的结构称为次生结构，包括次生维管组织和次生保护组织
  • 根的次生结构
    • 次生维管组织
    • 次生保护组织
• 根的初生生长：顶端分生组织经过分裂、生长、分化而使植物体伸长的生长
  • 初生结构：初生生长所形成的结构，包括表皮、皮层、维管柱
  • 根尖
    • 根冠：位于根的先端，是根特有的一种组织，一般成圆锥形，有许多排列不规则的薄壁细胞组成，它像一顶帽子，套在分生区的外方，所以称为根冠
    • 分生区
      • 不活动中心：在根尖分生区最前端的一群原始细胞不常分裂，大小变化很小，合成核酸和蛋白质速率也很低，把这个区域称为不活动中心或静止中心
      • 原分生组织
      • 初生分生组织（原分生组织）（顶端分生组织）
    • 伸长区
    • 成熟区（根毛区）
  • 根的初生构造（成熟区横切面）
    • 表皮由原表皮发育
    • 皮层（基本分生组织）
      • 外皮层
      • 皮层薄壁细胞
      • 内皮层：根初生结构中，皮层最内层的细胞，在径向壁、横向壁上有栓质化和木质化增厚的带状结构（单子叶植物内切向壁也增厚），可以限制和阻碍水分和溶质运输的作用，把这层细胞称为内皮层
        • 凯式带：在根初生结构的内皮层细胞上有栓质化和木质化增厚的结构。双子叶植物在径向壁和横向壁上带状增厚；单子叶植物在径向壁、横向壁和内切向壁增厚，横切面呈马蹄形，把这种结构称为凯式带。其功能为限制和阻碍水分和溶质的运输。
    • 维管柱（由原形成层）：根和茎初生结构中，位于器官中央部分成柱状的结构
      • 初生维管柱
        • 初生木质部
          • 原生木质部
          • 后生木质部
        • 初生韧皮部
          • 原生韧皮部
          • 后生韧皮部
        • 外始式：根和茎的初生韧皮部、根的初生木质部在发育时的顺序是近器官外围的结构（原生木质部、原生韧皮部）先成熟，内部的结构（后生木质部、后生韧皮部）后成熟，把这种由外向内方逐渐发育成熟的方式称为外始式
      • 中柱鞘：根初生结构中，位于维管柱外面紧贴内皮层的 一层或多层细胞称之为中柱鞘，其功能是参与维管形成层、木栓形成层、不定芽、侧根和不定根的形成
        • 内起源：侧根起源于木根中柱鞘细胞，由于中柱鞘是位于根的皮层之内的组织，把这种起源方式称为内起源
• 根瘤和菌根
  • 根瘤：豆科植物及其他一些科的植物根上常有各种形状瘤状突起，它们是由根瘤菌和根共生而形成，这样的结构称为根瘤。根瘤可以固氮使植物增产，同时还可以提高土壤肥力
  • 菌根：种子植物的根与真菌共生，把这样的根称为菌根
    • 内生菌根：真菌的菌丝通过细胞壁侵入到细胞内，这样的菌根称为内生菌根
    • 外生菌根：真菌的菌丝包被在幼根外面或侵入根的皮层细胞间隙，但不进入细胞内，这样的菌根称为外生菌根