根的初生结构
在成熟区根的各部分细胞大都已经分化为成熟的组织,这些成熟组织是由顶端分生组织产生的细胞经生长分化形成的结构叫做初生结构,形成初生结构的生长过程叫初生生长。如果我们在这一区域做一横切面,可以看到根的初生构造由外到内分为表皮、皮层、和维管柱三个部分。
1、表皮
根的表皮是根最外面的一层细胞,细胞排列紧密,没有细胞间隙,表皮的一部分外壁凸起形成根毛,细胞壁只由纤维组成,因此,土壤中的水可从细胞壁进入细胞中。根毛有一定的寿命,一般生活几天到几星期,根毛枯萎后,由里面的薄壁细胞经过细胞壁发生栓质化,起保护作用,因此,根的表皮具有两个特点:第一,外壁很少角质化,易于透水;第二,有的表皮细胞,外壁突出形成根毛,这些特点是与根的吸收功能相适应的。
2、表皮
表皮之内是皮层,由多层薄壁细胞组成,皮层在横切面上占有较大的宽度,细胞间排列疏松,细胞壁薄,具有细胞间隙,很多单子叶植物根皮层最外面的一至数层细胞排列紧密,没有细胞间隙,称外皮层,皮层最内的一层细胞叫做内皮层,细胞排列紧密,在细胞的径向壁及横向壁上有部分的加厚,并且木质化和栓质化,呈带状环绕细胞一周,叫凯氏带,凯氏带透水,并与质膜紧密结合在一起,致使根部吸收的物质自皮层进入维管柱时,必须经过内皮层细胞的原生质体,而质膜的选择透性使跟对所吸收的物质有了选择性。因此,内皮层的凯氏带对于根的吸收作用具有特殊意义。
多数单子植物,其内皮层细胞壁在发育早期为凯氏带,以后进一步发育成五面加厚的细胞,即内皮层细胞的横向壁,在横切面上内皮层细胞壁呈马蹄形。只有对着木质部的内皮层细胞,细胞壁不增厚,为薄细胞,是皮层与维管柱之间物质交流的通道,叫通道细胞。
3、维管柱
维管柱是内皮层以内的部分,结构比较复杂,由薄壁组织或厚壁组织组成。它是由柱鞘、初生木质部和初生韧皮部三部分组成。
(1)中柱鞘
中柱鞘是中柱的最外围的组织,由一层或几层细胞组成。这些细胞具有潜在的分生能力,由这些细胞可以形成侧根,不定根、不定芽以及部分形成层等组织。
(2)初生木质部
初生木质部主要由导管、管胞、薄壁细胞和木纤维组成。他们在维管柱中排列成束,呈星芒状,其辐射棱角,叫木质部脊。脊的多少在各类植物中相对稳定,例如,萝卜、甜菜有两个脊,称为二原型木质部,相应的蚕豆为四原型木质部,棉为五原型木质部,玉米、小麦木质部脊数目较多,一般有十多个,称为多原型木质部。
在木质部发育过程中,靠外部的细胞先发育成熟,叫原生木质部。而靠中央的细胞后发育成熟,,叫后生木质部,这种从外向内成熟的发育方式叫外始式。初生木质部的这种发育方式便于根较早的吸收和输导水分。
(3)初生韧皮部
初生韧皮部主要是由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和韧皮纤维组成,也是组成书,位于木质部脊之间,与初生木质部相间排列,初生韧皮部的发育方式与初生木质部一样,也是外始式。
在木质部与韧皮部之间为薄壁细胞,为根生长过程中,他们可以转化为形成层。多数单子叶植物根,中部为薄壁细胞或厚壁细胞,叫髓,双子叶植物的根一般无髓。