植物生物學(xué)課件-第七章營養(yǎng)器官的變態(tài).ppt

一、根的變態(tài)Metamorphismofroot,二、莖的變態(tài)Metamorphismofstem,第七章營養(yǎng)器官的變態(tài),三、葉的變態(tài)Metamorphismofleaf,Chapter7Metamorphismofvegetativeorgan,一、根的變態(tài)Metamorphismofroot,有貯藏根、氣生根和寄生根三種主要類型。,氣生根Aerialroot,貯藏根Storageroot,寄生根Parasiticroot,一、根的變態(tài)Metamorphismofroot,貯藏根Storageroot存貯養(yǎng)料，肥厚多汁，形狀多樣，常見于二年生或多年生的草本雙子葉植物。貯藏根是越冬植物的一種適應(yīng)。根據(jù)來源，可分為肉質(zhì)直根和塊根兩大類。1、肉質(zhì)直根Fleshytaproot由主根發(fā)育而成。一株上僅有一個(gè)肉質(zhì)直根，并包括下胚軸和節(jié)間極短的莖。,一、根的變態(tài)Metamorphismofroot,貯藏根Storageroot1、肉質(zhì)直根Fleshytaproot由下胚軸發(fā)育而成的部分無側(cè)根，平時(shí)所說的根頸，即指這一部分，而根頭，即指莖基部分，上面著生了許多葉。肥大的主根構(gòu)成肉質(zhì)直根的主體。蘿卜、胡蘿卜和甜菜（圖3114）。這些肉質(zhì)直根在外形上極為相似，初生木質(zhì)部也都是二原型，但加粗的方式即貯藏組織的來源卻不同，因而內(nèi)部結(jié)構(gòu)也就不同。,一、根的變態(tài)Metamorphismofroot,貯藏根Storageroot1、肉質(zhì)直根Fleshytaproot蘿卜的肉質(zhì)根中，除一般的形成層外，在木薄壁組織中的某些細(xì)胞，可恢復(fù)分裂，轉(zhuǎn)變成另一種新的形成層（圖3-115），,一、根的變態(tài)Metamorphismofroot,貯藏根Storageroot1、肉質(zhì)直根Fleshytaproot這些在正常維管形成層以外產(chǎn)生的形成層，稱為額外形成層（supernumerarycambium或副形成層accessorycambium）。它和正常的形成層一樣，向內(nèi)產(chǎn)生木質(zhì)部，向外產(chǎn)生韌皮部，有時(shí)稱為三生結(jié)構(gòu)。因此，額外形成層所形成的木質(zhì)部和韌皮部，也相應(yīng)地稱為三生木質(zhì)部和三生韌皮部。,一、根的變態(tài)Metamorphismofroot,貯藏根Storageroot1、肉質(zhì)直根Fleshytaproot甜菜甜菜根的加粗和蘿卜、胡蘿卜不同（圖3116）。但甜菜最初的形成層活動(dòng)和次生結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生和它們一樣。所不同的是當(dāng)這一形成層正在活動(dòng)時(shí)，卻在中柱鞘中又產(chǎn)生另一形成層，即額外形成層，它能形成新的維管組織。在中柱鞘形成額外形成層的同時(shí)，也形成大量的薄壁組織，這些薄壁組織中以后又產(chǎn)生新的額外形成層，依次，同樣地可產(chǎn)生多層額外形,一、根的變態(tài)Metamorphismofroot,貯藏根Storageroot1、肉質(zhì)直根Fleshytaproot甜菜成層，位于各維管束韌皮部的外方，并形成新的維管組織。結(jié)果造成一輪維管組織和一輪薄壁組織的相間排列，使甜菜的肉質(zhì)根的橫切面上，出現(xiàn)顯著的多層同心環(huán)結(jié)構(gòu)。甜菜的優(yōu)良品種中，肉質(zhì)根內(nèi)，連同最初的形成層可達(dá)812層或12層以上。貯藏的糖分都在薄壁組織內(nèi)，特別是維管組織中的木薄壁組織內(nèi)。因此，根據(jù)根的木薄壁組織的發(fā)達(dá)與否，可以判斷某一甜菜是否屬于高產(chǎn)的優(yōu)良品種。,一、根的變態(tài)Metamorphismofroot,貯藏根Storageroot2、塊根Roottuber由不定根或側(cè)根發(fā)育而成，因此，在一株上可形成多個(gè)塊根。另外，它的組成不含下胚軸和莖的部分，而是完全由根的部分構(gòu)成。甘薯（山芋）、木薯、大麗花的塊根都屬此類。甘薯（山芋）、木薯、大麗菊、何首烏、紅薯（有三生結(jié)構(gòu)）,一、根的變態(tài)Metamorphismofroot,貯藏根Storageroot2、塊根Roottuber扦插繁殖的甘薯，塊根是由不定根形成的，而種子繁殖的塊根，則是由側(cè)根形成的。甘薯塊根早期的初生結(jié)構(gòu)中，木質(zhì)部為三至六原型。初生木質(zhì)部和次生木質(zhì)部都正常地發(fā)育和含有大量的薄壁組織。次生結(jié)構(gòu)中，薄壁組織較為發(fā)達(dá)，木質(zhì)部的導(dǎo)管常為薄壁組織所分隔，因而形成無數(shù)導(dǎo)管群或一些單獨(dú)的導(dǎo)管，星散在薄壁組織內(nèi),一、根的變態(tài)Metamorphismofroot,貯藏根Storageroot2、塊根Roottuber隨著進(jìn)一步的發(fā)育，以后在各導(dǎo)管群或單獨(dú)的導(dǎo)管周圍的薄壁組織中產(chǎn)生額外形成層（圖3117）。有時(shí)，甚至在沒有導(dǎo)管存在的薄壁組織中或韌皮部外方，也產(chǎn)生額外形成層。它和甜菜不同，不形成同心環(huán)的結(jié)構(gòu)，而是在初生形成層的內(nèi)方，出現(xiàn)許多以導(dǎo)管群或單獨(dú)導(dǎo)管為中心的額外形成層。,一、根的變態(tài)Metamorphismofroot,貯藏根Storageroot2、塊根Roottuber由于這許多額外形成層活動(dòng)的結(jié)果，產(chǎn)生三生木質(zhì)部、三生韌皮部和大量的薄壁組織，使塊根不斷膨大，貯積大量淀粉。離開導(dǎo)管的一些距離，即韌皮部部分，也形成乳汁管，因此，創(chuàng)傷的傷口會(huì)流出白色乳汁。,一、根的變態(tài)Metamorphismofroot,貯藏根Storageroot2、塊根Roottuber甘薯塊根的增粗，是形成層和額外形成層共同活動(dòng)的結(jié)果。形成層產(chǎn)生次生結(jié)構(gòu)，特別是次生木質(zhì)部和它周圍的薄壁組織，為額外形成層的發(fā)生奠定了基礎(chǔ)。而無數(shù)額外形成層的發(fā)生與活動(dòng)，又形成大量的薄壁組織和其他組織，使塊根增粗和能貯藏大量養(yǎng)料。,一、根的變態(tài)Metamorphismofroot,氣生根Aerialroot氣生根就是生長在地面以上空氣中的根。常見的有三種。1、支柱根Proproot莖節(jié)上生出不定根，在較近地面莖節(jié)上的不定根不斷地延長后，根先端伸入土中，并繼續(xù)產(chǎn)生側(cè)根，能成為增強(qiáng)植物整體支持力量的輔助根系，因此，稱為。玉米、榕樹。,一、根的變態(tài)Metamorphismofroot,氣生根Aerialroot1、支柱根Proproot玉米支柱根的表皮往往角質(zhì)化，厚壁組織發(fā)達(dá)。在土壤肥力高，空氣濕度大的條件下，支柱根可大量發(fā)生。培土也能促進(jìn)支柱根的產(chǎn)生。榕樹“一樹成林”現(xiàn)象。支柱根深具支持和吸收作用。,一、根的變態(tài)Metamorphismofroot,氣生根Aerialroot2、攀援根Climbingroot莖細(xì)長柔弱，不能直立，其上生不定根，以固著在其他樹干、山石或墻壁等表面，而攀援上升，稱為。常春藤、絡(luò)石、凌霄等,一、根的變態(tài)Metamorphismofroot,氣生根Aerialroot3、呼吸根Respiratoryroot許多近水生活的植物有許多支根，從腐泥中向上生長，挺立在泥外空氣中。呼吸根外有呼吸孔，內(nèi)有發(fā)達(dá)的通氣組織，有利于通氣和貯存氣體，以適應(yīng)土壤中缺氧的情況，維持植物的正常生長，稱為。海岸腐泥中的紅樹、木欖和河岸、池邊的水松。,一、根的變態(tài)Metamorphismofroot,寄生根Parasiticroot菟絲子（Cuscutachinensis）葉退化呈鱗片狀，營養(yǎng)全部依靠寄主，以突出的根伸入寄主莖的組織內(nèi)，彼此的維管束相通，吸收寄主體內(nèi)的養(yǎng)料和水分，這種根稱為寄生根，也叫吸器（haustorium，圖3118）菟絲子在寄主接近衰弱死亡時(shí)，也常自我纏繞，產(chǎn)生寄生根，從自身的其他枝上吸取養(yǎng)料，以供開花結(jié)實(shí)、產(chǎn)生種子的需要,一、根的變態(tài)Metamorphismofroot,寄生根Parasiticroot槲寄生、桑寄生本身具有綠葉，能制造養(yǎng)料，其寄生根伸入寄主組織內(nèi)，只是吸取寄主的水分和鹽類。這類植物稱半寄生植物（semi-parasiticplant）。與菟絲子的葉完全退化、營養(yǎng)全部依賴寄主的情況不同。,二、莖的變態(tài)Metamorphismofstem,地下莖的類型Metamorphismtypesofsubterraneousstem,地上莖的類型Metamorphismtypesofaerialstem,莖的變態(tài)可以分為地上莖（aerialstem）和地下莖（subterraneousstem）兩種類型。,二、莖的變態(tài)Metamorphismofstem,地上莖的類型Metamorphismtypesofaerialstem地上莖由于和葉有密切的關(guān)系，因此，有時(shí)也稱為地上枝。它的變態(tài)主要有五種。1、莖刺Stemthorn莖轉(zhuǎn)變?yōu)榇?，稱為莖刺或枝刺。山楂、酸橙的單刺，皂莢的分枝的刺。酸棗、鼠李、枸杞莖刺有時(shí)分枝生葉，它的位置又常在葉腋，這些都是與葉刺有區(qū)別的特點(diǎn)。薔薇莖上的皮刺是由表皮形成的，與維管組織無聯(lián)系，與莖刺有顯著區(qū)別（圖3119；圖3120，A、B）。,二、莖的變態(tài)Metamorphismofstem,地上莖的類型Metamorphismtypesofaerialstem2、莖卷須Stemtendril許多攀緣植物的莖細(xì)長，不能直立，變成卷須，稱為莖卷須或枝卷須。莖卷須的位置或與花枝的位置相當(dāng)（如葡萄），或生于葉腋（如南瓜、黃瓜），與葉卷須不同（圖3120，C）。,二、莖的變態(tài)Metamorphismofstem,地上莖的類型Metamorphismtypesofaerialstem3、葉狀莖，葉狀枝，Phylloid莖轉(zhuǎn)變成葉狀，扁平，呈綠色，能進(jìn)行光合作用，稱為葉狀莖或葉狀枝。竹節(jié)蓼、假葉樹、天門冬假葉樹（Ruscusaculeatus）的側(cè)枝變?yōu)槿~狀枝，葉退化為鱗片狀，葉腋內(nèi)可生小花。由于鱗片過小，不易辨識(shí)，故人們常誤認(rèn)為“葉”（實(shí)際上是葉狀枝）上開花（圖3120，E）。天門冬的葉腋內(nèi)也產(chǎn)生葉狀枝。竹節(jié)蓼的葉狀枝極顯著，葉小或全缺（圖3120，D）。,二、莖的變態(tài)Metamorphismofstem,地上莖的類型Metamorphismtypesofaerialstem4、小鱗莖Bulblet蒜（Alliumsativum）的花間，常生小球體，具肥厚的小鱗片，稱為小鱗莖，也稱珠芽（bulbil）。小鱗莖長大后脫落，在適合條件下，發(fā)育成一新植株。百合地上枝的葉腋內(nèi)，也常形成紫色的小鱗莖。5、小塊莖Tubercle薯蕷（山藥）、秋海棠的腋芽，常成肉質(zhì)小球，但不具鱗片，類似塊莖，稱為小塊莖。6、肉質(zhì)莖Fleshystem莖肥厚多汁，為貯藏組織和同化組織。仙人掌,二、莖的變態(tài)Metamorphismofstem,地下莖的類型MetamorphismtypesofsubterraneousstemCharacteristicofstem莖的特征：有葉，節(jié)和節(jié)間，葉一般退化成鱗片，脫落后留有葉痕，葉腋內(nèi)有腋芽）。因此，生在地下的莖雖與根相似，但容易和根加以區(qū)別。常見的地下莖有四種（圖3121）。,二、莖的變態(tài)Metamorphismofstem,地下莖的類型Metamorphismtypesofsubterraneousstem1、根狀莖Rhizome簡(jiǎn)稱根莖，即橫臥地下，形較長，似根的變態(tài)莖。竹、蓮、蘆葦，狗牙根（Cynodondactylon）、馬蘭（Kalimerisindica）、白茅等。根狀莖貯有豐富的養(yǎng)料，春季，腋芽可以發(fā)育成新的地上枝。藕就是蓮的根狀莖中先端較肥大、具頂芽的一些節(jié)段，節(jié)間處有退化的小葉，葉腋內(nèi)可抽出花梗和葉柄（圖3121，A）。,二、莖的變態(tài)Metamorphismofstem,地下莖的類型Metamorphismtypesofsubterraneousstem1、根狀莖Rhizome竹鞭就是竹的根狀莖，有明顯的節(jié)和節(jié)間。筍就是由竹鞭的葉腋內(nèi)伸出地面的腋芽，可發(fā)育成竹的地上枝（圖3121，B）。竹、蘆葦和一些雜草，由于有根狀莖，可四向蔓生成叢。雜草的根狀莖，翻耕割斷后，每一小段就能獨(dú)立發(fā)育成一新植株。,二、莖的變態(tài)Metamorphismofstem,地下莖的類型Metamorphismtypesofsubterraneousstem2、塊莖Stemtuber由根狀莖的先端膨大呈塊狀的地下莖。節(jié)明顯或不明顯，上具鱗葉和芽馬鈴薯、菊芋、甘露子馬鈴薯（圖3122）的塊莖是由根狀莖的先端膨大，積累養(yǎng)料所形成的。塊莖上有許多凹陷，稱為芽眼，幼時(shí)具退化的鱗葉，后脫落。整個(gè)塊莖上的芽眼，作螺旋狀排列。芽眼內(nèi)（相當(dāng)于葉腋）有芽，320個(gè)不等，通常具3芽，但僅有1芽發(fā)育，同時(shí)，先端亦具頂芽。,地下莖的類型Metamorphismtypesofsubterraneousstem2、塊莖Stemtuber塊莖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與地上莖相同，但各組織的量卻不同。馬鈴薯塊莖的結(jié)構(gòu)由外至內(nèi)，為木栓、皮層、外韌皮部、形成層、木質(zhì)部、內(nèi)韌皮部和髓。其中，內(nèi)韌皮部較發(fā)達(dá)，組成塊莖的主要部分。不論韌皮部或木質(zhì)部內(nèi)，都以薄壁組織最為發(fā)達(dá)，因此，整個(gè)塊莖，除木栓外，主要的是薄壁組織，而薄壁組織的細(xì)胞內(nèi)，都貯存著大量淀粉。菊芋（Helianthustuberosus），俗稱洋姜，也具塊莖，可制糖或糖漿（圖3121，F(xiàn)）。甘露子（Stachyssieboldii）的串珠狀塊莖可供食用，即醬菜中的“螺絲菜”，也稱寶塔菜（圖3121，G）。,二、莖的變態(tài)Metamorphismofstem,二、莖的變態(tài)Metamorphismofstem,地下莖的類型Metamorphismtypesofsubterraneousstem3、鱗莖Bulb由許多肥厚的肉質(zhì)鱗葉包圍的扁平或圓盤狀的地下莖，稱為鱗莖。百合、洋蔥、蒜等。百合的鱗莖，本身呈圓盤狀，稱鱗莖盤（或鱗莖座），四周具瓣?duì)畹姆屎聍[葉，鱗葉間具腋芽，鱗葉每瓣分明，富含淀粉，為食用的部分。洋蔥的鱗莖也呈圓盤狀，四周也具鱗葉，但鱗葉不成顯著的瓣，而是整片地將莖緊緊圍裹（圖3121，C）。每一鱗葉是地上葉的基部，外方的幾片隨地上葉的枯死而成為干燥的膜狀鱗葉，包在外方，有保護(hù)作用。內(nèi)方的鱗葉肉質(zhì)，在地上葉枯死后，仍然存活著，富含糖分，是主要的食用部分。,二、莖的變態(tài)Metamorphismofstem,地下莖的類型Metamorphismtypesofsubterraneousstem3、鱗莖Bulb蒜和洋蔥相似，幼時(shí)食用鱗莖的整個(gè)部分、幼嫩的鱗葉和地上葉部分。成熟的蒜，抽苔（蒜苔）開花，地下莖本身因木質(zhì)增加而硬化，鱗葉干枯呈膜狀，已失去食用價(jià)值。而鱗葉間的肥大腋芽，俗稱“蒜瓣”成為主要食用部分，和洋蔥不同。此外，蔥、蕌頭（或蕎頭，Alliumchinense）、水仙、石蒜等都具鱗莖。,二、莖的變態(tài)Metamorphismofstem,地下莖的類型Metamorphismtypesofsubterraneousstem4、球莖Corm是根狀莖先端膨大而成球狀的地下莖。荸薺（Eleocharistuberosa）、慈姑、芋等（圖3121，D、E）球莖有明顯的節(jié)和節(jié)間，節(jié)上具褐色膜狀物，即鱗葉，為退化變形的葉。球莖具頂芽，荸薺更有較多的側(cè)芽，簇生在頂芽四周。,三、葉的變態(tài)Metamorphismofleaf,鱗葉Scaleleaf,苞片和總苞Bractandinvolucre,捕蟲葉Insect-catchingleaf,葉卷須Leaftendril,葉狀柄Phyllode,葉刺Leafthorn,葉的變態(tài)主要有六種。,三、葉的變態(tài)Metamorphismofleaf,苞片和總苞BractandinvolucreBract苞片：生在花下面的變態(tài)葉。一品紅，茶花苞片一般較小，綠色，但也有形大，呈各種顏色的。Involucre總苞：聚生在花序外圍的數(shù)枚苞片。蕺菜（魚腥草）、珙桐、蒼耳Function：有保護(hù)花芽或果實(shí)的作用。,三、葉的變態(tài)Metamorphismofleaf,苞片和總苞Bractandinvolucre總苞尚有其他作用。菊科植物的總苞在花序外圍，它的形狀和輪數(shù)可作為種屬區(qū)別的根據(jù)；蕺菜（魚腥草，Houttuyniacordata）、珙桐（鴿子樹，Davidiainvolucrata）皆具白色花瓣?duì)羁偘?，有吸引昆蟲進(jìn)行傳粉的作用；蒼耳的總苞作束狀，包住果實(shí)，上生細(xì)刺，易附著動(dòng)物體上，有利果實(shí)的散布。,三、葉的變態(tài)Metamorphismofleaf,鱗葉Scaleleaf：葉的功能特化或退化呈鱗片狀的貯藏或保護(hù)組織，稱。（圖3123，C）Budscale芽鱗：木本植物的鱗芽外的鱗片葉Freshscale肉質(zhì)鱗葉：洋蔥、百合、大蒜Membranescale膜質(zhì)鱗葉：洋蔥、大蒜、球莖、根狀莖,三、葉的變態(tài)Metamorphismofleaf,葉卷須Leaftendril由葉的一部分變成卷須狀，稱為葉卷須。有攀緣的作用。豌豆的葉卷須，菝葜的托葉卷須，鐵線蓮的葉柄卷須（圖3123，A、B）,三、葉的變態(tài)Metamorphismofleaf,捕蟲葉Insect-catchingleaf有些植物具有能捕食小蟲的變態(tài)葉，稱為捕蟲葉（圖3124）。insectivorousplant食蟲植物：具捕蟲葉的植物，稱為，也稱或肉食植物（carnivorousplant）。囊狀（如貍藻）、盤狀（如茅膏菜）、瓶狀（如豬籠草）。,貍藻（Utriculariavulgaris）是多年生水生植物，生于池溝中，葉細(xì)裂和一般沉水葉相似。它的捕蟲葉卻膨大成囊狀，每囊有一開口，并由一活瓣保護(hù)。活瓣只能向內(nèi)開啟，外表面具硬毛。小蟲觸及硬毛時(shí)，活瓣開啟，小蟲隨水流入，活瓣又關(guān)閉。小蟲等在囊內(nèi)經(jīng)壁上腺體分泌的消化液消化后，再由囊壁吸收。,茅膏菜（Droserapeltatavarlunata）的捕蟲葉呈半月形或盤狀。上表面有許多頂端膨大并能分泌粘液的觸毛（tentacle），能粘住昆蟲，同時(shí)觸毛能自動(dòng)彎曲，包圍蟲體并分泌消化液，將蟲體消化并吸收。,捕蟲葉Insect-catchingleaf豬籠草（Nepenthesmirabilis）的捕蟲葉呈瓶狀，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，瓶頂端有益，蓋的腹面光滑而具蜜腺。通常瓶蓋敞開，當(dāng)昆蟲一旦爬至瓶口時(shí)，極易滑入瓶內(nèi)，遂為消化液消化并被吸收。食蟲植物一般具葉綠體，能進(jìn)行光合作用。在未獲得動(dòng)物性食料時(shí)仍能生存，但有適當(dāng)動(dòng)物性食料時(shí)，能結(jié)出