药用植物学学习收获

药用植物学学习收获

在寝室里观看了药用植物学的教学视频，聆听了李老师讲解植物的器官——根，老师从正常根的形态，变态根的类型，根的显微构造，根的生理功能四个方面阐明植物的根类型，形态，特点以及其构造组成和特点，让我们对根有了进一步深入的认识，一下是我对第三章第一节根的重要知识点总结。

器官(organ): 具有一定外部形态和内部结构，由多种组织构成的，并执行一定生理功能的植物体组成部分。

营养器官：根、茎、叶

繁殖器官：花、果实、种子

根(root)的特性：向地，向湿，背光。越向下越细，并向四周分枝，形成复杂根系。细胞中不含叶绿体，无节和节间之分，一般不生芽，叶和花。

正常根的形态：主根(main root)：种子的胚根发育而来

侧根(lateral root)

定根(normal root)：直接或间接由胚根发育而来的主根和其各级侧根，有固

定的生长部位

不定根(adventitious root)

直根系(tap root system)：由明显而发达的主根及其各级侧根组成的根系，如菘蓝根，是双子叶植物和裸子植物根系的特征

须根系(fibrous root system)：不定根组成的根系，如黄连，贝母，是多数单子叶植物和一些双子叶植物的特征

变态根的类型：

根的显微构造：

根冠(root cap)：根尖最顶端的帽状物，略呈圆锥状，多层不规则排列

的薄壁细胞组，成，保护根尖，寄生根和菌根无根冠存在

分生区(division zone)：顶端分生组织所在，圆锥形，很强的分生能力。

细胞为多面体，排列紧密，细胞壁薄，细胞质浓，核较大

根尖的构造

(根的最顶

端到着生根

毛的一段)

伸长区(elongation zone)：多数细胞分裂已停止，体积扩大，开始出现分

化。根的伸长是由于分生区细胞的分裂和伸长区细胞的延伸共

同作用。

成熟区(maturation zone)：细胞已停止生长，多分化成熟，形成了各种初

生组织。表皮中一部分细胞外壁向外突出形成根毛，又叫“根毛

区”可增加根的吸收面积

初生生长(primary growth):顶端分生组织及其衍生细胞的增生和成熟所引起的生长过程。

初生组织(primary tissue)：初生生长过程中所产生的各种成熟组织。

初生结构(primary structure)：由初生组织共同所组成的结构。

根的初生结构：由表皮、皮层和维管柱三个部分构成。

1.表皮(epidermis)：原表皮细胞发育而成，一般为单层细胞。特点：多为长方形，排列紧密，

整齐，无间隙，壁薄，非角质化，富通透性，不具气孔。

2.皮层(cortex)：基本分生组织发育而成。薄壁细胞组成，细胞排列疏松，胞间隙显著。分为：外皮层，皮层薄壁组织，和内皮层

外皮层(exodermis)：排列整齐紧密，其细胞壁常增厚并栓质化

皮层薄壁组织：壁薄，排列疏松。可将根毛吸收的溶液转送到根的维管柱，又可将维管柱内有机养料转送出来，还有贮藏作用

内皮层(endodermis):一层细胞，排列紧密、整齐。内皮细胞壁增厚分两种类型

凯氏带(casparian strip)：环绕内皮层细胞径向壁和横向壁上的木质化或木栓化带状加厚部分。其宽度不一，常比所在细胞壁狭窄，从化横切面观，增厚部分呈点状，又叫凯氏点(Casparian dots)。

内皮层细胞进一步发育，其径向壁和上下壁及内壁显著增厚，外壁较薄，因此横切面观，呈马蹄形。

通道细胞(passage cell)：少数正对初生木质部束的内皮层细胞的胞壁不增厚，仍保持着发育初期的结构，这些在凯氏带上壁不增厚的细胞称为通道细胞，起着皮层与维管束间物质内外流通的作用。

3.维管柱：

定义：根的内皮层以内的所有组织结构统称为维管柱。

组成：包括中柱鞘、初生木质部和初生韧皮部三部分，有些植物还具有髓部。

1）中柱鞘(pericycle)：是由原形成层细胞发育而来，保持着潜在的分生能力，常为薄壁细胞。

通常为一层，如一般双子叶植物，少数有两层至多层，也有的中柱鞘由厚壁细胞组成。

根的中柱鞘细胞在一定时期可以产生侧根、不定根、不定芽以及一部分木栓形成层和形成层。

2）木质部(xylem)和韧皮部(phloem)

根的输导系统，在根的最内方，根的维管组织中的初生维管束包括初生木质部和初生韧皮部。一般的初生木质部分为几束，呈星角状，与初生韧皮部相间排列，所以又称为“辐射维管束”初生木质部和初生韧皮部相间排列是根的初生构造的特点它们是由原形成层分化而来。由于根的出生木质部分化顺序是自外向内逐渐发育成熟，故称“外始式”

原生木质部(protoxylem)：初生木质部的最外方，即最先分化成熟的木质部。其导管直径较

小，多呈环状或螺纹。

后生木质部(metaxylem)：后分化成熟的木质部。其导管直径较大，多呈梯纹、网纹或孔纹。根据植物的初生木质部的束数可分为以下几类

二原型(diarch)：植物的根中只有两束初生木质部，如十字花科、伞形科的一些植物和多数裸子植物

三原型(triarch)：植物的根中只有三束初生木质部，如毛茛科的唐松草

四原型(tetrarch)：植物的根中只有四束初生木质部，如葫芦科、杨柳科及毛茛科毛茛属的一些植物

多原型(polyarch)：植物的根中初生木质部束数较多，多在六束以上，有的棕榈科植物其束数可达数百个之多

初生韧皮部发育成熟方式也是外始式，即原生韧皮部(protophloem)在外，后生韧皮部(metaphloem)在内。在同一根内，初生韧皮部和出生木质部的数目相同。

次生生长(secondary growth)：由于根中形成层细胞的分裂、分化，不断产生新的组织，使根逐渐加粗。绝大多数蕨类植物、单子叶植物的根，在整个生活期中，不发生次生生长，一直保持着初生构造。而多数双子叶植物和裸子植物的根，可发生次生增粗生长，其根尖以上的部分，具有次生构造

a.形成层的活动及次生维管组织

形成层多为一层扁平细胞，不断进行平周分裂，向内产生新的木质部，于初生木质部的外方，叫次生木质部，包括导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维；向外产生新的韧皮部，加于初生韧皮部的内方，叫次生韧皮部，包括筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和韧皮纤维。此时的维管束便由初生构造的木质部与韧皮部相间排列而转变为木质部在内方，韧皮部在外方的外韧型维管束。次生木质部和次生韧皮部合称为次生维管组织，是次生构造的主要部分。

一些相关概念：

髓射线(medullary ray)：位于两个维管束之间的薄壁细胞

维管射线(vascular ray)：形成层在一定部位分生出的呈辐射状排列的薄壁细胞

木射线(xylem ray)：贯穿在木质部的薄壁细胞

韧皮射线(phloem ray)：贯穿在韧皮部的薄壁细胞

b.木栓形成层的发生及周皮的形成

由于形成层的分裂活动，使得根不断地加粗，外方的表皮及部分皮层因不能相应加粗而破裂，当皮层组织被破坏之前，中柱鞘细胞恢复分生能力，形成木栓形成层(phellogen)，木栓形成层向外产生木栓层(phellem)，向内形成栓内层(phelloderm)。

周皮(periderm)：由栓内层、木栓形成层和木栓层组成。

次生结构的特点：

次生木质部居内，次生韧皮部居外，相对排列，有轴向系统和径向系统之分。形成层除平周分裂，使根直径增粗外，也进行少量切向分裂，使形成层周径扩大。次生结构中次生木质部占据大部分比例，次生韧皮部所占比例较少。

植物学上的根皮是指周皮这一部分，而药材中的根皮类，如地骨皮，牡丹皮等，则是指形成层以外的部分，包括韧皮部和周皮。

单子叶植物的根没有形成层，不能加粗生长，没有木栓形成层，故也没有周皮，而由表皮或外表皮行使保护功能。也有一些单子叶植物，如百部，麦冬等，表皮分裂成多层细胞，细胞壁木栓化，形成一种称为“根被”的保护组织

根的异常构造(anomalous structure),也称三生构造(tertiary struture)。其原因是皮层中不断产生新的形成层环，而形成新的异型维管束。

1.同心环状排列的异型维管束

（1）不断产生的新形成层环始终保持分生能力，并使层层同心性排列的异型维管束不断增大，而呈年轮状，如商陆根

（2）不断产生的新形成层环仅最外一层保持分生能力，而内层各同心性形成层环于异型维管束形成后即停止活动，如牛膝，川牛膝的根

2. 非同心环状排列的异型维管束

中央较大的维管束形成后，皮层中部分薄壁细胞恢复分生能力，产生许多单独的和复合的异型维管束。如何首乌的块根，其横断面上可见到大小不一的圆圈状的花纹——云锦花纹

微生物存在于植物根的组织中与植物共生(symbiosis)，现象通常有：根瘤(root nodule)和菌根(mycorrhiza)

根的生理功能：

1.吸收作用：水分的吸收主要靠根端的根毛和幼嫩的表皮来完成，对无机盐的吸收也是以

溶解于水中的无机盐离子的形式进行的。

2.疏导作用：根一方面可将根端和根毛所吸收的土壤溶液通过其内的输导组织运输到茎叶

制造养料，同时又能将光合作用的产物传递至根部，以保证根的生命活动需要

3.固着作用：主要有赖于根系在土壤中的固定作用，植物的地下部分所占面积一般远超过

地上部分，故植物的根有强大的支持作用。

4.合成作用：根能合成氨基酸，生物碱、植物激素等有机物质，对植物的地上部分生长发

育产生影响。

5.贮藏作用：根由于其内的薄壁组织比较发达，常为贮藏物质的场所，多数植物的根尤其

是一些变态的贮藏根都有贮藏根能，如甘薯，甜菜，萝卜。

6.繁殖作用：不少植物的根能产生不定芽，尤其是有些植物的根在伤口处更易产生不定芽，

在植物的营养繁殖中常加以利用