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植物的组织和组织系统

时间:2022-08-08 归属:植物学

  第四节 植物的组织和组织系统

  细胞分化导致植物体中形成多种类型的细胞,这也就是细胞分化导致了组织的形成。人们一般把在个体发育中,具有相同来源的(即由同一个或同一群分生细胞生长、分化而来的)同一类型,或不同类型的细胞群组成的结构和功能单位,称为组织(tissue)。由一种类型细胞构成的组织,称简单组织(simple tissue)。由多种类型细胞构成的组织,称复合组织(compoundtissue)。

  植物每一类器官都包含有一定种类的组织,其中每一种组织具有一定的分布规律和行使一种主要的生理功能,但是这些组织的功能又是必须相互依赖和相互配合的,例如叶是植物进行光合作用的器官,其中主要分化为大量的同化组织进行光合作用,但在它的周围覆盖着保护组织,以防止同化组织丢失水分和机械损伤,此外,输导组织贯穿于同化组织中,保证水分的供应和把同化产物运输出去,这样,三种组织相互配合,保证了叶的光合作用正常进行。由此可见,组成器官的不同组织,表现为整体条件下的分工协作,共同保证器官功能的完成。

一、植物组织的类型

  植物组织分成分生组织(meristematic tissue或meristem)和成熟组织(mature tissue)两大类。

  (一)分生组织

  1.分生组织的概念 种子植物中具分裂能力的细胞限制在植物体的某些部位,这些部位的细胞在植物体的一生中持续地保持强烈的分裂能力,一方面不断增加新细胞到植物体中,另一方面自己继续“永存”下去,这种具持续分裂能力的细胞群称为分生组织。

  2.分生组织的类型

  (1)按在植物体上的位置分 根据在植物体上的位置,可以把分生组织区分为顶端分生组织(apical meristem)、侧生分生组织(lateral meristem)和居间分生组织(intercalarymeristem)。

  ①顶端分生组织 顶端分生组织位于茎与根主轴的和侧枝的顶端(图1-38)。它们的分裂活动可以使根和茎不断伸长,并在茎上形成侧枝和叶,使植物体扩大营养面积。茎的顶端分生组织最后还将产生生殖器官。

  顶端分生组织细胞的特征是:细胞小而等径,具有薄壁,细胞核位于中央并占有较大的体积,液泡小而分散,原生质浓厚,细胞内通常缺少后含物。

  ②侧生分生组织 侧生分生组织位于根和茎的侧方的周围部分,靠近器官的边缘(图1—38)。它包括形成层(cambium)和木栓形成层(cork cambium或phellogen)。形成层的活动能使根和茎不断增粗,以适应植物营养面积的扩大。木栓形成层的活动是使长粗的根、茎表面或受伤的器官表面形成新的保护组织。

  侧生分生组织并不普遍存在于所有种子植物中,它们主要存在于裸子植物和木本双子叶植物中。草本双子叶植物中的侧生分生组织只有微弱的活动或根本不存在,在单子叶植物中侧生分生组织一般不存在,因此,草本双子叶植物和单子叶植物的根和茎没有明显的增粗生长。

  侧生分生组织的细胞与顶端分生组织的细胞有明显的区别,例如形成层细胞大部分呈长梭形,原生质体高度液泡化,细胞质不浓厚。而且它们的分裂活动往往随季节的变化具有明显的周期性。

  ③居间分生组织 居间分生组织是夹在多少已经分化了的组织区域之间的分生组织,它是顶端分生组织在某些器官中局部区域的保留。

  典型的居间分生组织存在于许多单子叶植物的茎和叶中,例如水稻、小麦等禾谷类作物,在茎的节间基部保留居间分生组织,所以当顶端分化成幼穗后,仍能借助于居间分生组织的活动,进行拔节和抽穗,使茎急剧长高(图1-39)。葱、蒜、韭菜的叶子剪去上部还能继续伸长,这也是因为叶基部的居间分生组织活动的结果。落花生由于雌蕊柄基部居间分生组织的活动,而能把开花后的子房推入土中。

  居间分生组织与顶端分生组织和侧生分生组织相比,细胞持续活动的时间较短,分裂一段时间后,所有的细胞都完全转变成成熟组织。

 

  (2)按来源的性质分 分生组织也可根据组织来源的性质划分为原分生组织(promeri-stem)、初生分生组织(primary meristem)和次生分生组织(secondary meristem)。

  ①原分生组织 原分生组织是直接由胚细胞保留下来的,一般具有持久而强烈的分裂能力,位于根端和茎端较前的部分。

  ②初生分生组织 初生分生组织是由原分生组织刚衍生的细胞组成,这些细胞在形态上已出现了最初的分化,但细胞仍具有很强的分裂能力,因此,它是一种边分裂、边分化的组织,也可看作是由分生组织向成熟组织过渡的组织。

  ③次生分生组织 次生分生组织是由成熟组织的细胞,经历生理和形态上的变化,脱离原来的成熟状态(即反分化),重新转变而成的分生组织。

  如果把二种分类方法对应起来看,则广义的顶端分生组织包括原分生组织和初生分生组织,而侧生分生组织一般讲是属于次生分生组织类型,其中木栓形成层是典型的次生分生组织。

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