КОРЕНЬ СТРОЕНИЕ ФУНКЦИИ ПРОИСХОЖДЕНИЕ 1 СТРОЕНИЕ КОРНЯ

КОРЕНЬ: СТРОЕНИЕ, ФУНКЦИИ, ПРОИСХОЖДЕНИЕ 1

СТРОЕНИЕ КОРНЯ Корень - основной вегетативный орган растения, выполняющий функцию почвенного питания. Корень — осевой орган, обладающий радиальной симметрией и неопределенно долго нарастающий в длину благодаря деятельности апикальной меристемы. Корень морфологически отличается от побега тем, что на нем никогда не возникают листья, а апикальная меристема всегда прикрыта чехликом. 2

Функции корня Кроме главной функции поглощения веществ из почвы, корни выполняют и другие функции: Ш корни укрепляют ( «заякоривают» ) растения в почве, делают возможным вертикальный рост и вынесение побегов вверх; Ш в корнях синтезируются различные вещества (аминокислоты, гормоны, алкалоиды и пр. ), которые затем передвигаются в другие органы растения; Ш в корнях могут откладываться запасные вещества; Ш корни взаимодействуют с корнями других растений, микроорганизмами, грибами, 3 обитающими в почве.

Апикальные меристемы побега (А) и корня (Б) 1 - апекс побега, 2 – зачатки листьев, 3 – зачаток боковой почки, 4 – зачаточный стебель, 5 – чехлик, прикрывающий апекс корня Центральная (осевая) часть чехлика составляет колумеллу (колонку), в клетках которой содержится много зерен крахмала. Предполагают, что эти зерна служат статолитами, т. е. способны перемещаться в клетке при изменении положения кончика корня в пространстве, благодаря чему корень изгибается и растет в прежнем направлении. 4

СТРОЕНИЕ КОРНЯ ЗОНЫ РАСТУЩЕГО КОРНЯ экзодерма 1 – зона деления, 2 – растяжения, 3 – поглощения, 4 – проведения. ризодерма Зоны поглощения: А – незначительное, Б, Г – слабое, В – быстрое. Мкс – метаксилема, Мф – метафлоэма, Пкс – протоксилема, Пф – протофлоэма, Ч – чехлик. (по: Серебрякова и др. , 2006) 5

СТРОЕНИЕ КОРНЯ Внутренние ткани корня в процессе развития изменяются. В начале развития корня в зоне деления происходит разделение клеток на два отдела. Наружный отдел дает начало периблеме; он соответствует основной меристеме. Внутренний отдел называется плеромой; он соответствует прокамбию. В дальнейшем периблема дает начало первичной коре 6 корня, а плерома — стеле (центральному цилиндру).

СТРОЕНИЕ КОРНЯ КОНЧИК КОРНЯ I- капусты, II – пшеницы Дкл – дермакалиптроген, ИПК – инициали первичной коры, ИЦЦ – инициали центрального цилиндра, Клп – калиптроген, ПК – первичная кора, Рз – ризодерма, ЦЦ – центральный цилиндр, Ч – чехлик, Я – ядра клеток (по: Серебрякова и др. , 2006) 7

СТРОЕНИЕ КОРНЯ Самый внутренний слой коры — эндодерма. Она окружает стелу. Эндодерма в своем развитии может пройти три ступени. 1) Клетки эндодермы плотно прилегают друг к другу и имеют тонкие оболочки. Но на их радиальных и поперечных стенках заметны утолщения - рамочки, опоясывающие клетки, - пояски Каспари. Пояски соседних клеток смыкаются между собой и образуют непрерывную систему вокруг стелы. В поясках Каспари откладывается жироподобное вещество суберин и происходит одревеснение. 2) суберин откладывается по всей внутренней поверхности стенок эндодермы. Однако некоторые клетки (пропускные) сохраняют первичное строение. 8

СТРОЕНИЕ КОРНЯ ЭНДОДЕРМА 1 – эндодерма на первых стадиях развития в корне чистяка, видны пропускные клетки и клетки с поясками Каспари; 2 – пояски Каспари в объеме; 3 – эндодерма в корне ириса. Кс – ксилема, П – перицикл, ПК – пояски Каспари, Пр. К – пропускные клетки, Ц – цитоплазма клетки, Эн – эндодерма. (по: Серебрякова и др. , 2006) 9

Первичное строение корня ириса (общий план) 1 - экзодерма; 2 - остатки ризодермы; 3 - паренхима первичной коры; 4 - пропускная клетка эндодермы; 5 - эндодерма с подковообразными утощениями; 6 - перицикл; 7 - сосуды ксилемы; 8 - флоэма

Корневые системы В состав корневых систем входят морфологически различные корни — главный, боковые и придаточные. Главный корень развивается из апекса корня зародыша. Боковые корни возникают на корнях (главном, боковом, придаточном), которые по отношению к ним обозначаются как материнские. Они формируются на некотором расстоянии от апекса, обычно в зоне поглощения или несколько выше, акропетально, т. е. в направлении от основания корня к его апексу. 11

СТРОЕНИЕ КОРНЯ Корневая система двудольного растения Боковые корни Главный корень (по: Серебрякова и др. , 2006) 12

СТРОЕНИЕ КОРНЯ Акропетальное заложение бокового корня в перицикле материнского корня сусака. Пц – перицикл, Эн эндодерма (по: Серебрякова и др. , 2006) 13

СТРОЕНИЕ КОРНЯ Боковой корень Схема роста бокового корня Материнский корень (по: Серебрякова и др. , 2006) 14

СТРОЕНИЕ КОРНЯ У плаунов и некоторых родственных им растений корни ветвятся на верхушке дихотомически (вильчато). При таком ветвлении нельзя говорить о боковых корнях — различают корни первого, второго и последующих порядков. Дихотомическое ветвление корней представляет собой очень древний, примитивный тип ветвления. Дихотомическое ветвление в корневой системе плауна булавовидного (по: Серебрякова и др. , 2006) П – побег, ПТ – проводящие ткани, Ч - чехлик 15

ТИПЫ КОРНЕВЫХ СИСТЕМ Стержневая корневая система - главный корень сильно развит и хорошо заметен среди остальных корней. В этой системе могут возникать дополнительные стеблеродные придаточные корни, а также придаточные корни на корнях (часто такие корни недолговечны). Мочковатая корневая система - главный корень незаметен или его нет, а корневая система составлена многочисленными придаточными корнями. Типичную мочковатую систему имеют злаки. Кроме однодольных, такой системой обладают многие двудольные, особенно размножающиеся вегетативно (земляника, картофель, мать-имачеха). Если стеблеродные придаточные корни образуются на укороченном вертикальном корневище, то возникает кистевидная корневая система. Придаточные корни, возникшие на длинном горизонтальном корневище, составляют бахромчатую корневую 16 систему.

Корневые системы 1 – корневая система из стеблеродных придаточных корней у высших споровых растений, поверхностная, 2 – стержневая, глубинная, 3 – стержневая, поверхностная, 4 – мочковатая (видны остатки главного корня), бахромчатая, 5 – мочковая, универсальная. Главный корень зачернен. 17

СТРОЕНИЕ КОРНЯ 1 – эктомикориза у березы с гифами гриба масленка (гифы грибов образуют чехол снаружи корня), 2 – эндомикориза у щучки дернистой (гифы гриба находятся внутри корня, как у многих травянистых растений). 18

СТРОЕНИЕ КОРНЯ Бактериальные клубеньки (из рода Rhizobium) на корнях бобовых 1 – у сочевичника, 2 – клевера ползучего, 3 – люпина; БТ –ткань, В – вакуоль, К – кора, М – меристема, П – перидерма, ПТ – проводящие ткани, Ц – цитоплазма, Эн - эндодерма 4 – клетка с бактериями в цитоплазме, 5 – продольный и 6 поперечный срезы через клубенек. 19

СТРОЕНИЕ КОРНЯ У луковиц, клубнелуковиц и корневищ корни у основания могут укорачиваться и утолщаться. Образуются втягивающие корни, которые прочно срастаются с почвой, что приводит к втягиванию побегов в почву. Втягивающие корни помогают побегам находить наилучшую глубину залегания в почве. Они узнаются по утолщенным основаниям с поперечной морщинистостью. Клубнелуковица гладиолуса с втягивающими корнями (по: Серебрякова и др. , 2006) 20

СТРОЕНИЕ КОРНЯ Корневые шишки: 1 – георгина, 2, 3 – чистяка, 4 – любки. ПП – придаточная почка У многолетних растений запасные вещества, используемые при возобновлении роста, могут откладываться в корнях. Запасающие корни обычно утолщены и сильно паренхиматизированы. Запасающая паренхима находится в первичной коре, древесине или сердцевине. Сильно утолщенные придаточные корни георгина, чистяка, любки называют корневыми шишками. 21

СТРОЕНИЕ КОРНЯ Корнеплоды моркови (1, 2), репы (3, 4) и свеклы (5 -7). Ксилема (древесина) – черная, горизонтальным пунктиром показана граница стебля и корня У многих, чаще всего двулетних, стержнекорневых растений возникает образование, носящее название корнеплода. В его образовании принимают участие и главный корень, и стебель. У моркови почти весь корнеплод, за исключением самой верхней части, составлен корнем. У репы корень образует лишь самую нижнюю и др. , 2006) (по: Серебрякова часть корнеплода, а его основная часть 22 сформирована гипокотилем (подсемядольным коленом).

СТРОЕНИЕ КОРНЯ Воздушные корни у эпифитных орхидей (по: Серебрякова и др. , 2006) 1 – орхидея онцидиум на ветке дерева, 2 – поперечный срез через воздушный корень дендробиума, 3 – то же при увеличении. В – веламен, Кр. К – кроющие клетки, Пр. К – пропускные клетки в эктодерме, Эк – эктодерма, Эн – эндодерма. 23

СТРОЕНИЕ КОРНЯ 1 – дыхательные корни у авиценнии, 2 – ходульные корни у ризофоры. Ил – поверхность илистого дна, От и Пр – уровень океана во время отливов и приливов (по: Серебрякова и др. , 2006) 24

СТРОЕНИЕ КОРНЯ Столбовидные корни баньяна (по: Серебрякова и др. , 2006) 25