双子叶植物茎和根次生结构异同

双子叶植物茎和根次生结构异同
双子叶植物茎和根次生结构异同

双子叶植物茎和根次生结构异同
大多数双子叶植物的茎,在初生生长的基础上还会出现次生分生组织——维管形成层和木栓形成层,通过它们的活动,进行次生增粗生长,其次生生长的过程和特点如下：
1、维管形成层的发生和活动
1）维管形成层的发生
原形成层发育为初生组织时,在初生韧皮部和初生木质部之间保留着一层具有分生能力的组织,即为形成层.由于这部分形成层是在维管束范围之内,因而又称束中形成层.当次生生长开始时,连接束中形成层那部分的髓射线细胞,恢复分裂性能,变为束间形成层.最后,束中形成层和束间形成层连成一环,它们共同构成维管形成层.维管形成层形成后,随即开始分裂活动,进行次生生长而形成次生结构.
双子叶植物茎的维管束中,当初生结构形成后,在初生韧皮部与初生木质部之间,还保留一层分生组织细胞,这是继续进行次生生长的基础.
草本双子叶植物幼茎横切面上,维管束呈椭圆形,各维管束之间距离较大,它们环形排列于皮层内侧；多数木本植物幼茎内的维管束,彼此间距很小,几乎连成完整的环.在立体结构中,各维管束是彼此交织贯连的.
2）维管形成层的活动
维管形成层开始活动时,主要是纺锤状原始细胞进行切向分裂（平周分裂）,向外产生次生韧皮部,加在原有初生韧皮部内方；向内产生次生木质部,加在原有初生木质部的外方,构成轴向的次生维管系统.纺锤状原始细胞也可进行径向分裂、倾斜的垂周分裂,增加维管形成层环细胞的数目,使环径扩大.同时射线原始细胞也进行径向分裂,从而扩大维管形成层环的周径.射线原始细胞切向分裂的结果,形成径向排列的次生薄壁组织系统,即径向射线系统,其中位于次生韧皮部中的称为韧皮射线,位于次生木质部中的称为木射线.在这个过程中,纺锤状原始细胞也可垂周分裂,经过侧裂和横裂衍生出新的射线原始细胞.
一年生植物如苜宿﹑大理花﹑咸丰草等茎内的维管束排列成环状；多年生植物如扶桑﹑相思树等在木质部和韧皮部中间,有明显形成层,形成层的细胞可以不断分裂,向外产生新的韧皮部,向内产生新的木质部,所以茎会不断加粗.

2、木栓形成层的发生与活动
随着维管形成层不断分裂活动,茎的直径不断增粗,原有初生保护组织--表皮,不适应增粗需要,这时茎产生木栓形成层,进而产生另一新的次生保护结构--周皮,新的保护组织就是由木栓形成层所产生的.
茎中的木栓形成层在不同植物中,可有不同的来源.有的最初可以起源于表皮（如苹果、梨）；有的由近表皮的皮层薄壁组织（如马铃薯、桃）或厚角组织（如花生、大豆）发生；有的也可在皮层较深处的薄壁组织（如棉花）中,甚至在初生韧皮部中发生（如茶属）.
周皮：木栓形成层形成后,向外产生木栓层；向内产生栓内层,加上其本身,三者合成周皮.大多数植物茎中,木栓形成层的活动是有限的,通常生存几个月就失去活力,以后木栓形成层每年重新发生,在第一次周皮的内方产生新的木栓形成层,再形成新的周皮,这样,木栓形成层的位置则渐向内移.在老茎中,木栓形成层可以直至次生韧皮部中发生.新形成的木栓层阻断了其外围组织与茎内部组织之间的联系,使外围的组织不能得到水分和养料的供应而死亡.这些失去生命的组织,包括多次的周皮,总称树皮.周皮形成过程中,在原来气孔位置下面的木栓形成层不形成木栓细胞,而产生一团圆球形,排列疏松的薄壁细胞,称为补充细胞.由于补充细胞增多,向外膨大突出,使周皮形成裂口,因而在枝条的外表产生一些浅褐色的小突起,这些突起称为皮孔.
次生韧皮部：次生韧皮部位于周皮以内,由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和韧皮纤维组成.由于维管形成层向外产生的细胞少.因此,次生韧皮部比次生木质部要少.随着次生韧皮部的不断产生,初生韧皮部和先期产生的次生韧皮部中的一些筛管和薄壁细胞被挤毁,同时部分衰老的筛管分子由于筛板上形成胼胝体堵塞筛孔,失去输导作用.次生韧皮部筛管输导作用的时间较短,通常只有1-2年.韧皮射线位于次生韧皮部内,由射线原始细胞产生的薄壁细胞组成,有横向运输的作用.
次生木质部：次生木质部位于维管形成层以内,由导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维组成,是茎输导水分的主要结构.

3、双子叶植物木质茎的次生构造：木质部细胞生长受气候影响而不同,春夏生长季节初期,气候温暖﹑雨量丰富,细胞生长快速,所以细胞较大﹑颜色较浅；秋冬季节,气温下降﹑雨量减少,细胞生长缓慢,所以细胞较小﹑颜色较深.由於木质部细胞的大小及颜色不同,在树干或树枝横切面上,会呈现深浅不同的环纹,称为年轮.根据年轮,可以推算树木或树枝的年龄.
树木逐年生长后,形层层内侧累积大量的木质部,即为俗称的木材；形成层以外的部俗称树皮,韧皮部即包含在树皮内.
心材与边材：多年生木本植物随着年轮的增多,在树干的横切面上可以看见木材的边缘部分和中央部分有所不同,靠近树皮部分的木材是近几年形成的次生木质部,颜色较浅,只有活的木薄壁组织,有效地担负输导和贮藏的功能,称为边材.靠近中央部分的木材,是较老的次生木质部,丧失了输导和贮藏的功能,这部分细胞颜色一般较深,养料和氧气进入都比较困难,引起生活细胞的衰老和死亡,称为心材.
木材三切面：木射线位于次生木质部内,常与韧皮射线相连,也是射线原始细胞产生的横向薄壁组织运输系统.在横切面上可见射线的长和宽；在径切面上能见到射线的宽和高；在弦切面上可看到射线的长和高.