1、根、茎、叶的 内部构造,第一节 根的显微构造 第二节 茎的显微构造 第三节 叶的显微构造,第一节 根的显微构造,根尖的构造 根的初生构造 侧根的形成 根的次生构造 根的异常构造 根瘤和菌根,一、根尖(root tip)的构造,据细胞生长和分化的程度不同，可分为： 1根冠(root cap) 2分生区(meristematic zone) 3伸长区(elongation zone) 4成熟区(maturation zone) ，根毛区(roothair zone),根尖图,根的发育起源于生长锥的分生组织，过程如下： 生长锥细胞（原分生组织）分裂、分化 原表皮层 垂周分裂、分化 表皮 基本分生组织
2、垂、平周分裂、分化 皮层 原形成层 分裂、分化 维管柱初生分生组织 初生组织 (primary tissue)初生生长（primary growth）初生构造 ( primary structure),二、根的初生构造,1表皮(epidermis)吸收表皮 2皮层(cortex) (1)外皮层(exodermis) (2)皮层薄壁组织（中皮层）(cortex parenchyma),根初生构造图,二、根的初生构造,(3) 内皮层(endodermis) 双子叶植物：凯氏带(Casparian strip) 、凯氏点(Casparian dots) 单子叶植物：细胞壁马蹄形加厚、通道细胞(pas
3、sage cell),凯氏带图,马蹄形细胞图,二、根的初生构造,3维管柱(vascular cylinder) (1)中柱鞘(pericycle) ：也称维管柱鞘，细胞具有潜在的分生能力。 通常由一层细胞构成 有少数为二层至多层的：如桃、桑、柳以及裸子植物等 有的中柱鞘为厚壁组织的：如竹类、菝葜、粘鱼须等,二、根的初生构造,(2) 初生木质部(primary xylem)和初生韧皮部(primary phloem) 组成辐射维管束 外始式(exarch) 原生木质部(protoxylem) 、后生木质部(metaxylem) ，原型 原生韧皮部(protophloem) 、后生韧皮部(meta
4、phloem) 有的具髓部,二、根的初生构造,细胞组成： 初生木质部 被子植物：导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维。 裸子植物：管胞 初生韧皮部 被子植物：筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞， 偶有韧皮纤维。 裸子植物：筛胞,三、侧根的形成,起源于中柱鞘 ，首先平周分裂，使细胞层数增加，并向外突起。然后平周分裂和垂周分裂，产生一团新细胞，形成侧根原基。 常发生在母根根尖的成熟区，位置常固定。二原型：发生于原生木质部与原生韧皮部之间；三原型和四原型：正对着原生木质部的位置；多原型：正对着原生韧皮部或原生木质部的位置。,侧根发生和位置彩图,侧根发生示意图,四、根的次生构造,次生生长（secondary grow
5、th） 次生组织（secondary tissue） 次生构造（secondary structure）,四、根的次生构造,1形成层的活动及次生维管组织 次生木质部（secondary xylem）：导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维 次生韧皮部（secondary phloem）：筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞、韧皮纤维 次生维管组织,1形成层的活动及次生维管组织,次生射线（secondary ray)：又称维管 射线（vascular ray），由木射线（xylem ray）和韧皮射线（phloem ray）组成。根的次生韧皮部中常有各种分泌组织，薄壁细胞中常含结晶或贮藏营养物质，如糖类、生物碱等，
6、多与药用有关。,根初生构造发育成次生构造图解,初生构造向次生构造转化示意动画,2木栓形成层的产生及周皮的形成,中柱鞘细胞恢复分裂机能形成木栓形成层，细胞分裂：向外木栓层(phellem)向内栓内层(phelloderm) 栓内层发达的称“次生皮层”(secondary cortex)，通常亦称皮层。 周皮(periderm),2木栓形成层的产生及周皮的形成,最初的木栓形成层还可由表皮或初生皮层中的一部分薄壁细胞分化而成。 根皮：植物学上指周皮（狭义）。药材中指形成层以外部分（广义）。 单子叶植物的根一般不形成周皮，但有的形成根被（velamen）。,通过次生分生组织的分裂活动，形成了根的次生构
7、造，从外内为：周皮，有的有皮层，初生韧皮部（成颓废组织），次生韧皮部，形成层，次生木质部，初生木质部。,四、根的次生构造,棉根构造照片,五、根的异常构造 (anomalous structure),又称三生构造(tertiary structure) 1. 第一种类型：同心环状排列的异常维管组织 商陆、牛膝和川牛膝根 2. 第二种类型：异心性排列（附加维管柱）何首乌块根横切面的“云锦花纹” 3木间木栓 (interxylary cork)或内涵周皮(included periderm) 黄芩根、新疆紫草根、甘松根,根的异常构造图,六、根瘤和菌根,（一）根瘤（root nodule）豆科植物根上
8、一种瘤状结构，为根瘤菌从根毛侵入根部皮层薄壁细胞中迅速分裂，同时刺激皮层细胞也迅速分裂，在根表面形成畸形的瘤状小突起。 根瘤菌可从根中取得碳水化合物，同时能将空气中的游离氮（N2）转变成可吸收的氨（NH3），即固氮作用。,六、根瘤和菌根,（二）菌根（mycorrhiza）真菌着生于根的外层或侵入其胞间隙或胞内形成的共生体。真菌从宿主中吸取有机养料，又将从土壤中吸收的水分、无机盐类供给宿主，还能促进细胞内贮藏物质的溶解，增强吸收作用，产生VB，加强根系生长。,第二节 茎的显微构造,一、茎尖的构造 二、双子叶植物茎的初生构造 三、双子叶植物茎的次生构造和异常构造 四、单子叶植物茎和根状茎的构造特点
9、 五、裸子植物茎的构造特点,一、茎尖的构造,由分生区生长锥(growth cone)、伸长区和成熟区3部分组成。注意与根尖的不同点： 茎尖顶端无类似根冠的构造。 在生长锥周围能形成叶原基(leaf primordium)或腋芽原基(bud primordium)的小突起。 成熟区的表皮不形成根毛，但常有气孔和毛茸。,一、茎尖的构造,由生长锥分裂出来的细胞逐渐分化为原表皮层，基本分生组织和原形成层等初生分生组织。 这些分生组织细胞继续分裂分化，进而形成茎的初生构造。,茎尖构造图,二、双子叶植物茎的初生构造,通过茎的成熟区作一横切面，从外到内分为表皮、皮层和维管柱三部分。 (一) 表皮(epide
10、rmis) 细胞一般不具叶绿体，少数含花青素而呈紫红色。 有各式气孔存在。 有的具各式毛茸。 表皮细胞的外壁常角质化形成角质层。 少数具蜡被。,二、双子叶植物茎的初生构造,（二）皮层(cortex) 靠近表皮处常具叶绿体；有些在近表皮部分常有厚角组织；有的皮层中还有纤维、石细胞；有的还有分泌组织。 注意：茎的皮层最内一层仍为一般的薄壁细胞，无内皮层，故皮层与维管柱之间无明显分界。 少数的茎皮层最内一层细胞含大量淀粉粒，称淀粉鞘（starch sheath）。,双子叶植物初生构造横切图,二、双子叶植物茎的初生构造,（三）维管柱(vascular cylinder) 包括环列的维管束、髓、髓射线
11、。 过去称中柱（stele），由于茎中无内皮层和中柱鞘，故皮层和中柱界限不明显 ，为避免中柱定义的模糊和混乱，改用维管柱代替中柱 。中柱鞘纤维这一名词在茎中亦取消 ，改为：起源韧皮部，位于初生韧皮部外侧的纤维束初生韧皮纤维起源韧皮部之外，位于皮层内层环包初生维管束周围纤维或环管纤维。,（三）维管柱(vascular cylinder),1.初生维管束(primary vascular bundle) 1) 初生韧皮部(primary phloem) ： 由筛管、伴胞、韧皮薄壁细胞和韧皮纤维组成。 分化成熟方向和根相同，是外始式(exarch)。 初生韧皮纤维束,（三）维管柱(vascular
12、cylinder),2) 初生木质部(primary xylem) ： 由导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维组成。 其分化成熟的方向和根相反，由内向外，为内始式(endarch)。 3) 束中形成层(fascicular cambium) : 位于初生韧皮部和初生木质部之间，是原形成层遗留下来，由 12层具有分生能力的细胞组成，可使茎不断加粗。,（三）维管柱(vascular cylinder),2. 髓(pith) 草本植物茎的髓部较大，木本植物茎的髓部一般较小。 有的片状、有的中空。 有的有环髓区（perimedullary region）或称髓鞘(medullary sheath)。,（三）
13、维管柱(vascular cylinder),3. 髓射线(medullary ray) 初生射线(primary ray) 细胞有潜在的分生能力，可形成束间形成层（interfascicular cambium） 还可分裂产生不定芽、不定根。,茎初生结构图,三、双子叶植物茎的次生构造 和异常构造,（一）双子叶植物木质茎的次生构造1. 形成层及其活动 束间形成层形成，并与束中形成层连接成环 纺锤原始细胞（fusiform initial）：产生次生木质部和次生韧皮部 射线原始细胞（ray initial）：产生维管射线（vascular ray）,（一）双子叶植物木质茎的次生构造,髓射线部分的
14、束间形成层部分分裂分化成维管组织，木本植物维管束之间距离变窄；藤本植物的只分化成薄壁细胞，束间距离较宽。,2. 次生木质部 由导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维和木射线(xylem ray)组成。 年轮（annual ring）或生长轮（growth ring） 早材（early wood）或春材（spring wood） 晚材（late wood）或秋材（autumn wood） 假年轮（false annual ring） 边材（sapwood） 心材（heartwood）含侵填体(tylosis),（一）双子叶植物木质茎的次生构造,（一）双子叶植物木质茎的次生构造,木材三切面： 年轮形状 射
15、线形状 横 切 面： 同心环 辐射状，长、宽 径向切面：平行带状 横向，长、高 切向切面：U形波纹 纺锤状，宽、高,木材三切面图,三、双子叶植物茎的次生构造和异常构造,3. 次生韧皮部 由筛管、伴胞、韧皮纤维和韧皮薄壁细胞组成。 有的种类还有石细胞，如肉桂、厚朴、杜仲；有的具乳汁管，如夹竹桃。 韧皮射线（phloem ray） 颓废组织(obliterated tissue),三、双子叶植物茎的次生构造和异常构造,4. 木栓形成层及活动 木栓形成层最初为茎表皮内方皮层薄壁组织细胞恢复分裂机能产生，一般只活动数月，以后依次向内产生。 落皮层（rhytidome）或外树皮（outer bark）：
16、新周皮以及被它隔离的死亡组织的综合体。,（一）双子叶植物木质茎的次生构造,5. 树皮（bark）：狭义 指落皮层(rhytidome) 广义 形成层以外所有组织，包括落皮层和次生韧皮部。皮类药材的药用部分即指广义树皮。 内树皮（inner bark）：落皮层以内的生活部分的树皮，即次生韧皮部栓内层部分。,(二）双子叶植物草质茎的次生构造,1. 最外层为表皮。常有各式毛茸、气孔、角质层、蜡被等附属物。 2. 有些种类仅具束中形成层。 3. 髓部发达，髓射线一般较宽。,薄荷茎彩图,(三)双子叶植物根状茎的构造,表面通常具木栓组织，少数具表皮或鳞叶。 皮层中常有根迹维管束和叶迹维管束斜向通过。 皮层
17、内侧有时具纤维或石细胞。维管束为外韧型，成环状排列。 贮藏薄壁细胞发达，机械组织多不发达。 中央有明显的髓部。,黄连根茎彩图,(四) 双子叶植物茎和根状茎的异常构造,1. 髓维管束 胡椒科风藤茎 、大黄根状茎 、大花红景天根状茎、苋科倒扣草茎。,茎和根茎的异常构造彩图,(四) 双子叶植物茎和根状茎的异常构造,2. 同心环状排列的异常维管组织 密花豆的老茎(鸡血藤)的横切面 常春油麻藤茎 3. 木间木栓 甘松根状茎的横切面,四、单子叶植物茎和根状茎的构造特点,与双子叶植物茎与根状茎相比较，两者的主要区别是： 一般没有形成层和木栓形成层，终身只具初生构造，不能无限增粗。 维管束主要为有限外韧型（玉
18、米、石斛），或周木型（香附、重楼）。 表皮以内为基本薄壁组织，维管束散生其中，无皮层和髓及髓射线之分。多数禾本科植物茎的中央部位(相当于髓部)萎缩破坏，形成中空的茎秆。,四、单子叶植物茎和根状茎的构造,少数单子叶植物茎具形成层，有次生生长，如龙血树、丝兰和朱蕉等 ，但形成层的起源和活动情况与双子叶植物不同。如龙血树的形成层起源于维管束外的薄壁组织，向内产生维管束和薄壁组织，向外产生少量薄壁组织。 单子叶植物根状茎内皮层大多明显，皮层常占大部分，其中有叶迹散在。如石菖蒲。,玉米茎横切图,玉米茎横切彩图,石斛茎横切图,石菖蒲根状茎彩图,五、裸子植物茎的构造特点,与木本双子叶植物茎相似，不同点为：
19、1次生木质部主要由管胞、木薄壁细胞、射线所组成，如柏科、杉科；或无木薄壁细胞，如松科；除麻黄和买麻藤以外裸子植物均无导管。管胞兼有输送水分和支持作用。 2次生韧皮部是由筛胞、韧皮薄壁细胞组成，无筛管、伴胞和韧皮纤维。 3松柏类植物茎中常有树脂道。,松茎横切图,第三节 叶的显微构造,双子叶植物叶的构造 单子叶植物叶的构造 裸子植物叶的构造,一、双子叶植物叶的一般构造,（一） 叶柄的构造 呈半圆形、圆形、三角形等 向茎的一面平坦或凹下，背茎的一面凸出。 内部构造似茎。,（二）叶片的构造,两面叶（bifacial leaf）或异面叶（dorsi-ventral leaf) 等面叶（isolatera
20、l leaf） 分为表皮、叶肉和叶脉三部分,1. 表 皮,上表皮 、下表皮、复表皮(multiple epidermis) 顶面观 ：不规则形， 侧壁（垂周壁）多呈波 浪状，彼此互相嵌合， 紧密相连，无间隙。 横切面观：表皮细 胞近方形，外壁常较厚， 常具角质层，有的还具有蜡被、毛茸等附属物 有气孔分布,2. 叶肉（mesophyll）,(1)栅栏组织（palisade tissue）：细胞呈圆柱形，排列整齐紧密 ,含有大量叶绿体 。各种植物叶肉的栅栏组织排列的层数不一样，可作为叶类药材鉴别的特征。 (2)海绵组织（spongy tissue）：细胞近圆形或不规则形状 ，胞间隙大，排列疏松 ，
21、含的叶绿体一般较栅栏组织为少 。 孔下室（气室）,3.叶 脉,为叶片中的维管束，主脉和各级侧脉的构造不完全相同。主脉和较大侧脉是由维管束和机械组织组成。维管束构造同茎，脉越分越细，构造也趋简化。,双子叶植物横切图,二、单子叶植物叶的特点,以禾本科植物的叶为例加以说明 1.表皮 长细胞：外壁角质化，含硅质。 短细胞：硅质细胞、栓质细胞 泡状细胞（bulliform cell）或运动细胞（motor cell） 气孔：2个狭长或哑铃状保卫细胞构成，副卫细胞略呈三角状。,二、单子叶植物叶的特点,2.叶肉 一般没有栅栏组织和海绵组织的明显分化，属于等面叶类型 有个别植物叶的叶肉组织分化成栅栏组织和海绵
22、组织，如淡竹叶。 3.叶脉 主脉粗大，维管束为有限外韧型 。 维管束鞘（vascular bundle sheath）,单子叶植物叶图,三、裸子植物叶的构造,以马尾松针叶为例： 横切面为半圆形。 表皮细胞壁较厚，表皮下的多层厚壁细胞称下皮（hypodermis）。 叶肉细胞壁内陷，增大光合作用面积。 叶肉内具树脂道，内皮层明显。 2束维管束。,黑松松针,四、气孔指数、栅表比和脉岛数,1.气孔指数（stomatal index） 单位面积上气孔数与表皮细胞的比例。 中药欧菘蓝Isatis tinctoria L.叶片的上、下表皮的气孔指数分别为16.5%-25.8%，19%-27% 蓼蓝Poly
23、gonum tinctorium Ait.叶片的上、下表皮的气孔指数分别为8.4%-11.4%,22.4-28.0% 大青Clerodendron cyrtophyllum Turcz.叶片的上、下表皮的气孔指数分别为0.70%-10.2%、22.1%-32.5%,2.栅表比（palisade ratio）,一个表皮细胞下的平均栅栏细胞数目称为“栅表比”。栅表比是相当恒定的 ,可用来区别不同种的植物叶 。 如尖叶番泻Cassia acutifolia Delile叶片的栅表比为1：4.5-18, 狭叶番泻C.angustiolia Vahl. 叶片的栅表比为1：4.0 12.0 。,3.脉岛数（Vein islet number）,叶脉中最微细的叶脉所包围的叶肉组织为一个脉岛（Vein islet）。 每平方毫米面积中的脉岛个数称为脉岛数。 同种植物的叶，其单位面积(mm2)中脉岛的数目通常是恒定的，且不受植物的年龄和叶片的大小而变化，故可作为鉴定的依据。,
