第五章 茎的形态与结构
三、茎的发育
㈠ 茎尖分区
概述:茎的顶端分生组织比根的复杂,因为:
叶原基和腋芽原基的发生,都直接或间接与顶端分生 组织有关,而根尖顶端分生组织与侧根的发生无关;
未发育成的节和节间,增加了茎尖结构的复杂性。
三、茎的发育
㈠ 茎尖分区
茎尖分区
根 茎
根冠
分 生 区 伸长 区
有
无
根、茎原分生组织 有所不同,茎上叶 原基和芽原基外起 源于分生区。 茎内伸长区无根中 明显(过渡区) 具根毛, 无根毛, 无其他附 具附属 属物。 物。
的根状茎具有带凯氏带的内皮层。有些植物因其内皮层
细胞含淀粉粒,特称淀粉鞘。
功能:同化、贮藏和横向运输。
四、双子叶植物茎节间的初生结构— —3.维管柱
位置和来源:皮层以内的部分。来源于原
形成层和基本分生组织。
维管柱的构成:与根维管柱不同,茎的维 管柱由维管束、髓和髓射线三部分构成。
根的维管柱
初 生 木质部
2. 节上着生叶和芽及产生 分枝、花、果实
叶痕和束痕 芽鳞及芽鳞痕
可依据芽鳞痕的数目估
计一段茎的生长年限。
二、茎的形态
㈠ 茎的形态特征
3. 茎表面有皮孔
红桦树皮及皮孔
顶芽 芽(腋芽) 节上着生叶
节:叶、枝、芽、 花及果着生之处
节间:节与节之间
二、茎的形态
㈡ 芽的概念和类型
1.
芽的概念:尚未发育的枝、花或花序的雏体称为芽。
经济价值: 工业原料、食用、药用、 观赏。
二、茎的形态
基本概念
(一)茎的形态特征
(二)芽的概念和类型 (三)茎的分枝 (四)禾本科植物的分蘖
二、茎的形态 基本概念
茎(枝)的概念:
广义:维管植物地上主干及地上、地下的各级分 枝系统称为茎。主要由胚芽发育而来,也包括部 分胚轴和不定芽发育而来的结构。 狭义:指维管植物地上部分的主干及主枝。
射线原始细胞:近等径,类似于一般的薄
壁细胞。1)主要进行切向分裂其所衍生的 细胞,分化形成射线细胞(横向系统)。 2)少量的径向分裂使茎周径加大。
筛管 纤维
韧皮部
导管(木质部) 维 管 纺锤状原始细胞 形 成 层 射线原始细胞 韧皮射线 维 管 木 射 线 射 线
五、双子叶植物茎节间的次生结构— —1、维管形成层的来源和活动
茎 皮 层:外围有机械组织,向内为皮层薄壁细胞 初生木质部 维管柱:维管束排成一环 束中形成层 初生韧皮部 髓 髓射线
初 生 木质部
初 生 韧皮部
厚 角 组 织
髓
髓射线
皮层
束中形成层
表皮
四、双子叶植物茎节间的初生结构— —1.表皮
位置和来源:由原表皮发育而来。 特征:
细胞特征:表皮细胞、气孔器和各种附属物 组成。细胞多呈长方体形,无叶绿体。细胞 外切向壁常加厚并角质化。 排列:一层细胞,排列紧密,无胞间隙,具 少数气孔。 功能和发育方向:保护,在周皮形成之后解体。
成 熟 区
三、茎的发育
㈠ 茎尖分区——1、分生区
1)原套原体学说:茎顶端分生组织的原始区(原 分生组织)包括原套和原体两个部分。原套( 1~2层细胞)只进行垂周分裂;原体(多层细胞
)进行各方向分裂。
2)组织原学说:成熟结构中表皮、皮层及维管柱
在分生区均有对应的原始细胞(原分生组织的分
层)。该学说不太适合对茎的解释。 3)细胞组织分区学说
五、双子叶植物茎节间的次生结构
维管形成层的来源和活动
与次生维管组织的形成
木栓形成层的来源和活动
与次生保护组织(周皮)的形成
五、双子叶植物茎节间的次生结构—— 1、维管形成层的来源和活动
来源及形成过程:
束中形成层: 束间形成层:髓射线细胞脱分化。 维管形成层:束中形成层与束间形成层
四、双子叶植物茎节间的初生结构—— 3.维管柱——(1) 维管束
木质部
束中形成层 韧皮部
韧皮纤维
向日葵茎维管束
南 瓜 茎 双韧维管束
内 韧
外 韧
四、双子叶植物茎节间的初生结构—— 3.维管柱——(2)髓和髓射线
髓:维管束环以内由薄壁组织构成的结构,行 使贮藏功能。
环髓带:某些植物(椴)髓的外方有小型的壁较 厚的细胞环绕称为环髓带(亦称髓鞘)。
二、茎的形态
㈡ 芽的概念和类型
二、茎的形态
(三) 茎的分枝方式
第三级分枝 第二级分枝 主轴: 由顶 芽不 断向 上生 长而 形成。
主轴
第一级分枝
主茎(枝)
合轴分枝
单轴分枝 假二叉分枝 二叉分枝
栗属
二、茎的形态
(四) 禾本科植物的分蘖
概念:禾本科植物地面或地下近地面处密集的节上产生 分枝和不定根的过程称分蘖。
导管和管胞失去输导功能。其管壁及管腔内 充满了死亡的薄壁细胞和复杂的有机物(侵 填体),使木材坚硬。
边材:次生木质部的外围部分,贴近树皮、
色泽较淡,具有输导和贮藏作用,可以逐年
向内转变为心材。
五、双子叶植物茎节间的次生结构— —1、维管形成层的来源和活动
维管形成层的季节活动及年轮 木材三切面: 横切面:可观察轴向系统细胞的口径及排列 方式及和横向系统(射线)的长度和宽度。
径向纵切:观察轴向系统的长度、宽度及横
向系统的长度、高度。
弦向纵切:可观察轴向系统的长度、宽度及
横向系统的高度和宽度。
三、茎的发育 ㈠ 茎尖分区——3、成熟区
细胞的分裂和伸长生长都停止, 具备幼茎的初生结构。
四、双子叶植物茎节间的初生结构
概述 表皮 维管束 1.双子叶植物茎 皮层 髓 的初生结构 维管柱 髓射线 2.双子叶植物根和茎初生结构比较
双子叶植物 茎的初生结构
四、双子叶植物茎节间的初生结构
概述
与双子叶植物根的初生结构相同:包括表皮、皮 层和维管柱三部分。但各层结构特点有所不同。 表 皮
在实践中,可以根据树干基部年轮的数目测定树龄。
维管形成层 晚材 早材
第二年轮
环髓带(髓鞘)
髓
髓射线
维管射线 次生韧皮部 次生木质部
椴树茎横切面
五、双子叶植物茎节间的次生结构— —1、维管形成层的来源和活动
维管形成层的季节活动及年轮
心材和边材:
心材:次生木质部内层近中心部分,颜色深,
过程:小麦幼苗发育三片真叶后,在地表(上下)极度短缩 的茎的节上分化出腋芽,并发育出分枝(同时在节上产生不 定根),这就是分蘖过程。分蘖上可再产生分蘖(1—多级)。 分蘖节:小麦茎基部产生分蘖的节。
最终能抽穗结实的称有效分蘖,相反即无效分蘖。
三、茎的发育
(一)茎尖分区 1.组织原学说 (二)茎端分生组织的几种理论2.原套-原体学说 3.细胞学分区概念 (三)叶和芽的起源
根、茎表皮的区别:1)细胞类型;2)气孔有无; 3)根毛有无;附属物有无;4)细胞壁特征。
四、双子叶植物茎节间的初生结构— —2.皮层
结构特征:
外皮层:多数幼茎皮层的外围有机械组织(厚角组织)。 皮层薄壁细胞:皮层大部分细胞是典型的薄壁组织细胞。 有些植物该部常有分泌结构或异细胞。
内皮层:皮层最内一层细胞,少数水生植物和一些植物
植物形态学
第五章 茎的形态与结构
第五章 茎的形态与结构
基本概念 一、茎的生理功能和经济利用 二、茎的形态 三、茎的发育
四、双子叶植物茎节间的初生结构
五、双子叶植物茎节间的次生结构
六、单子叶植物茎的结构——以禾本科为例
本节小结 本节作业
一、茎的生理功能和经济利用
生理功能:主要是输导、支持、贮 藏营养、光合作用、繁殖等方面。
维管形成层的活动规律:束中形成层和束间形成层 细胞均为切向分裂。
向外形成次生韧皮部(包括筛管、伴胞、韧皮纤维 和韧皮薄壁细胞)。向内形成次生木质部(包括导 管、管胞、木纤维和木薄壁细胞)。两者合称次生 次生木质部 维管组织。 次生韧皮部 (内方) (外方) 射线:髓射线部分也由于细胞分裂不断地产生 新细胞,在径向延长了原有的髓射线。在次生 韧皮部和次生木质部内,又能分别地产生新的 形成层区(平周分裂) 维管射线。
亦具次生生长:但裸子植物不存在草质茎, 均为木质茎。
双子叶植物根和茎初生结构比较
根
表 皮 皮 层 细胞外壁薄、角质膜极薄,无 气孔,具根毛,主要行使吸收 功能。
茎
细胞外壁和角质膜厚,具气 孔和各种表皮附属物。保护 作用。
在横切面中占较大比例。具典 型的外皮层、皮层薄壁组织和 内皮层(具凯氏带)。
维管形成层的季节活动及年轮
早材和晚材:在季节性明显的地区,形成层活动具周期性。 生长季节的春季或雨季,形成层活动产生的次生木质部导 管和管胞的口径大而壁薄,质地疏松、颜色浅称为早材。 反之,夏末秋初或干旱季节,形成层的活动受到削弱,产 生的细胞口径逐渐缩小而壁厚,管胞比例增多,质地致密、 色泽深,称为晚材。 年轮:同一年的早材和晚材构成一个年轮(生长轮)
生 长 点:即顶端分生组织。 叶 原 基:生长点下部的的突起。 幼 叶:叶原基已发育为幼叶 。 腋芽原基:幼叶腋内的突起, 为腋芽的原始体
二、茎的形态
㈡ 芽的概念和类型
3. 芽的类型:依据不同特征可将芽分为不同类型。
顶芽 按芽在枝 定 芽 腋芽 上的位置 不定芽 按芽鳞 鳞芽(被 芽) 的有无分 裸芽 所有一二年生植物、少数多年生植物 为裸芽。 按所形成 枝芽 的器官分 花芽 混合芽:梨等叶、花同时开放的大都如此。 按芽的 活动芽 生理状态 休眠芽 栓皮栎鳞芽(正 珠芽:未发育的球茎。 在开放)