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1、第三节第三节 茎的形成、结构及生长发育茎的形成、结构及生长发育 茎连接根和叶，茎由四种组织茎连接根和叶，茎由四种组织构成：表皮、构成：表皮、维管组织维管组织、基本、基本组织和分生组织组织和分生组织被子植物茎的形态被子植物茎的形态1. 茎的形态茎的形态 胡桃（胡桃（Carya ）外形）外形茎的不同习性茎的不同习性 Echeveria, 石莲花的茎很短石莲花的茎很短香蕉的茎是由一系列互相重叠的叶柄香蕉的茎是由一系列互相重叠的叶柄组成的组成的茎的不同习性茎的不同习性 竹节蓼的叶状茎竹节蓼的叶状茎一种龙舌兰的丛生叶长在伸长的茎上一种龙舌兰的丛生叶长在伸长的茎上 葫芦科的攀缘茎葫芦科的攀缘茎-卷须卷须变
2、态茎变态茎-草莓的匍匐茎草莓的匍匐茎变态茎变态茎-爬山虎的茎吸盘爬山虎的茎吸盘洋葱的鳞茎洋葱的鳞茎-变态地下茎变态地下茎马铃薯的块茎马铃薯的块茎-变态地下茎变态地下茎Modified belowground stems often help plants survive cold winter.变态的地下茎使植物度过寒冷的冬季。变态的地下茎使植物度过寒冷的冬季。芽的不同类型芽的不同类型长枝与短枝长枝与短枝Long shoot and short shoot ofGinkgo biloba 银杏的长短枝银杏的长短枝茎的分枝茎的分枝单轴分枝单轴分枝Monopodial branching 茎的分枝
3、茎的分枝合轴分枝合轴分枝Sympodium branching 假二叉分枝假二叉分枝False dichotomous branching二叉分枝二叉分枝Dichotomous branching见于蕨类植物，是一种见于蕨类植物，是一种较原始的分枝方式较原始的分枝方式1. 种子种子; 2. 分蘖节分蘖节; 3.不定根不定根禾本科植物的分蘖禾本科植物的分蘖 Tiller of grass ( Poaceae)2.茎尖结构与发育茎尖结构与发育生长锥生长锥（顶端（顶端分生组织）分生组织）腋芽腋芽原基原基叶原基叶原基叶迹叶迹原原形成层形成层基本分生组织基本分生组织叶隙叶隙腋芽腋芽原基原基茎尖形态学茎尖
4、形态学茎尖分生组织的原套（茎尖分生组织的原套（tunica） -原体（原体（corpus）结构）结构原套通常只进行垂周分裂，结原套通常只进行垂周分裂，结果可使茎尖的表面积增大；其果可使茎尖的表面积增大；其内原体，细胞较大，可进行各内原体，细胞较大，可进行各个方向的分裂，结果可使茎尖个方向的分裂，结果可使茎尖的体积增大。的体积增大。注意：原套（注意：原套（T)细胞壁方向，以后细胞壁方向，以后发育成表皮、皮层发育成表皮、皮层原体（原体（C)细胞壁方向，以后发育细胞壁方向，以后发育成皮层、维管束、髓、射线成皮层、维管束、髓、射线3. 茎尖分区与发育茎尖分区与发育分生区分生区Meristematic
5、zone伸长区伸长区Elongation zone成熟区成熟区 Maturation zone无根冠结构，但有幼叶包被；无根冠结构，但有幼叶包被；有侧生器官：叶原基和腋芽原基有侧生器官：叶原基和腋芽原基 （外起源）（外起源） 4. 茎的生长茎的生长 顶端生长顶端生长(apical growth) 来源顶端分生组织。来源顶端分生组织。 居间生长居间生长(intercalary growth), 来源居间分生组织。（禾本科植物）来源居间分生组织。（禾本科植物） 增粗生长（增粗生长（thickening growth）来源次生分生组织。来源次生分生组织。单子叶植物的初单子叶植物的初生增粗生长，生增粗
6、生长，是由生长锥叶原是由生长锥叶原基基部的初生增基基部的初生增粗分生组织活动粗分生组织活动而引起的。而引起的。玉米茎横切面玉米茎横切面注意维管束的分布注意维管束的分布向日葵茎横切面向日葵茎横切面5. 茎的初生结构茎的初生结构单子叶植物单子叶植物Monocots 双子叶植物双子叶植物Dicots双子叶植物茎的结构简图双子叶植物茎的结构简图维管束维管束厚角组织厚角组织间断的维管束环间断的维管束环草本双子叶植物草本双子叶植物-苜蓿茎初生结构苜蓿茎初生结构维管柱维管柱 Vascular cylinder初生韧皮纤维初生韧皮纤维初生韧皮部初生韧皮部束中形成层束中形成层髓射线髓射线 束间形成层束间形成层初
7、生木质部初生木质部(内始式）内始式）髓髓 双子叶植物木本茎的初生结构双子叶植物木本茎的初生结构Stem structure of a woody plant 木本植物木本植物 （Tilia, 椴树）椴树）双子叶植物茎的初生结构双子叶植物茎的初生结构1）表皮）表皮 Epidermis水杨梅茎的表皮水杨梅茎的表皮特征特征: 排列紧密，外壁具栓排列紧密，外壁具栓 质、角质、蜡被或表皮毛等质、角质、蜡被或表皮毛等.来源来源: 原表皮原表皮苜蓿茎表皮苜蓿茎表皮双子叶植物茎的初生结构双子叶植物茎的初生结构2）皮层）皮层 Cortex莲子草茎示皮层莲子草茎示皮层苜蓿茎示皮层苜蓿茎示皮层特征特征: 细胞排列疏
8、松，细胞排列疏松， 外围几层具叶绿体，后期外围几层具叶绿体，后期 会加厚。会加厚。来源来源: 基本分生组织基本分生组织皮层中的绿色组织皮层中的绿色组织双子叶植物茎的初生结构双子叶植物茎的初生结构3）维管柱）维管柱 Vascular cylinder烟草茎横切显示连续的环烟草茎横切显示连续的环向日葵茎横切向日葵茎横切间断的维管束环间断的维管束环连续的环连续的环3）维管柱）维管柱 （Vascular cylinder）初生韧皮纤维初生韧皮纤维Primary phloem fibers初生韧皮部初生韧皮部Primary phloem 束中形成层束中形成层Fascicular cambium髓射线髓射
9、线Pith ray束间形成层束间形成层interfascicular cambium初生木质部初生木质部(内始式）内始式）Primary xylem（endarch)髓髓 Pith南瓜茎横切面南瓜茎横切面 - 双韧维管束双韧维管束外初生韧皮部外初生韧皮部内初生韧皮部内初生韧皮部毛茛类植物茎中无维管形成层毛茛类植物茎中无维管形成层 是原始的双子叶植物，缺乏次生生长。是原始的双子叶植物，缺乏次生生长。其维管束是有限维管束，类似其维管束是有限维管束，类似单子叶植物。单子叶植物。单子叶植物茎结构单子叶植物茎结构小麦茎横切小麦茎横切 Wheat 玉米茎横切玉米茎横切Corn中空茎，维管束呈线中空茎，维管
10、束呈线2个不规则个不规则的圆环的圆环维管束呈现星散状分布维管束呈现星散状分布单子叶植物茎结构单子叶植物茎结构 - 空心型空心型基本组织基本组织机械组织层机械组织层维管束维管束髓腔髓腔表皮表皮单子叶植物茎结构单子叶植物茎结构 - 实心型实心型基本组织基本组织机械组织层机械组织层维管束维管束表皮表皮菝葜菝葜 Smilax单子叶植物茎结构单子叶植物茎结构1）表皮）表皮 （epidermis ） （1层），禾本科有三种表皮细胞层），禾本科有三种表皮细胞2）厚壁组织层）厚壁组织层 （sclerenchyma layers ）（）（1-数层），有数层），有的有同化组织分布其中。的有同化组织分布其中。1.栓
11、细胞栓细胞; 2.硅细胞硅细胞; 3.长细胞长细胞; 4.气孔器气孔器 单子叶植物茎结构单子叶植物茎结构3）基本组织）基本组织 （Groud parenchyma ）占主要部位）占主要部位4）维管束（）维管束（vascular bundles ）有）有2种排列类型种排列类型有限维管束（有限维管束（Closed vascular bundles）Vascular bundle sheath维管束鞘维管束鞘起支持作用的厚壁细胞起支持作用的厚壁细胞 Sclerenchyma with a supporting function 初生韧皮部初生韧皮部 Primary phloem初生木质部初生木质部
12、Primary xylem气腔气腔（胞间道）（胞间道）Air space 单子叶植物茎的初生增粗生长与次生生长单子叶植物茎的初生增粗生长与次生生长6. 茎的次生生长与次生结构茎的次生生长与次生结构大多数双子叶植物在初生结构基础上要进一步生长形成次生结构大多数双子叶植物在初生结构基础上要进一步生长形成次生结构6，茎的次生生长与次生结构，茎的次生生长与次生结构1)维管形成层的出现和活动维管形成层的出现和活动Early formation of fascicular cambium （束中形成层）（束中形成层） in Tritium (三叶草三叶草)1) 维管形成层的出现和活动维管形成层的出现和活动
13、束中形成层（束中形成层（fascicular cambium ）和束间形成层）和束间形成层（interfascicular cambium）属于次生分生组织，来自髓射线细胞属于次生分生组织，来自髓射线细胞 Medicago sativa 苜蓿苜蓿空心莲子草空心莲子草径向分裂径向分裂2) 木栓形成层的出现和活动木栓形成层的出现和活动来源：不同植物来源不同来源：不同植物来源不同 有些植物来源于第有些植物来源于第1层皮层，层皮层， e.g.胡桃胡桃J (unglans)和桃和桃（peach）; 有些来自表皮有些来自表皮, e.g. 柳（柳（Salix)， apple and pear;有些来自初生韧
14、皮部）有些来自初生韧皮部）e.g. grape 和石榴和石榴( megranate).木栓形成层木栓形成层的早期发育的早期发育:来源近表皮的皮层来源近表皮的皮层Quercus sp. 一种栎树一种栎树 在铁线莲在铁线莲clematis (Clematis sp）最初的木栓形成层来自）最初的木栓形成层来自初生木质部初生木质部在初生韧皮纤维下方在初生韧皮纤维下方Clematis sp. 铁线莲铁线莲木栓形成层的活动，形成木栓形成层的活动，形成-周皮周皮 （次生保护组织）（次生保护组织）木栓层木栓层木栓形成层木栓形成层栓内层栓内层在木本植物，在原来气孔的位置形成皮孔在木本植物，在原来气孔的位置形成皮
15、孔 周皮周皮补充细胞补充细胞（Complementary cells）木栓形成层的寿命只有一年，随后转为木栓，木栓形成层的寿命只有一年，随后转为木栓， 所以新的木栓所以新的木栓形成层将出现在周皮的内方，最后木栓形成层可以由次生韧皮部形成层将出现在周皮的内方，最后木栓形成层可以由次生韧皮部薄壁细胞形成。薄壁细胞形成。一种桦树（一种桦树（Betula sp.）的周皮（）的周皮（Periderm）和皮孔（）和皮孔（lenticels ）3) 双子叶植物茎的次生结构双子叶植物茎的次生结构pithCortex3) 双子叶植物茎的次生结构双子叶植物茎的次生结构一年生粗壮草本植物一年生粗壮草本植物-棉花茎次
16、生结构棉花茎次生结构 3) 双子叶植物茎的次生结构双子叶植物茎的次生结构3) 双子叶植物茎的次生结构双子叶植物茎的次生结构一年生茎一年生茎不同年龄的不同年龄的椴树茎横切椴树茎横切三年生茎三年生茎Tilia sp.木材的结构木材的结构年轮年轮Annual ring 维管形成层维管形成层Vascular cambium边材边材 Sap wood 心材心材 heart wood 树皮树皮Bark多年生木本植物茎由树皮、维管形成层和木材组成多年生木本植物茎由树皮、维管形成层和木材组成落皮层落皮层RhytidomeStructure of wood 木材的结构木材的结构大果栎（大果栎（Quercus m
17、acrocarpa）16年的树干年的树干春材（春材（Spring wood）与秋材（与秋材（autumn wood）年轮线年轮线被子植物（被子植物（Angiosperm ）裸子植物（裸子植物（Gymnosperm）春材与秋材春材与秋材心材中导管后心材中导管后期形成侵填体期形成侵填体侵填体：侵填体是由于邻接导侵填体：侵填体是由于邻接导管的薄壁细胞通过导管壁上未管的薄壁细胞通过导管壁上未增厚的部分，连同其内含物如增厚的部分，连同其内含物如鞣质、树脂等物质侵入到导管鞣质、树脂等物质侵入到导管腔内而形成的。侵填体的产主腔内而形成的。侵填体的产主使导管液流透性降低，但对病使导管液流透性降低，但对病菌侵害
18、起一定防腐作用。具有菌侵害起一定防腐作用。具有侵填体的木材是较耐水湿。侵填体的木材是较耐水湿。 裸子植物（裸子植物（Gymnosperm）木材的结构）木材的结构切向切面切向切面横向切面横向切面径向切面径向切面 树脂道树脂道判断椴树的年龄多年生木材的立体观察多年生木材的立体观察(白松）白松）切向切面切向切面横向切面横向切面径向切面径向切面 树脂道树脂道核桃茎的木材三切面横切面核桃茎的木材三切面 径向切面径向切面 切向切面切向切面松茎木材的三切面松茎木材的三切面 A.横切面横切面 B.径向切面径向切面 C .切向切面切向切面横切面横切面pinus宽长宽长径向切面长高径向切面长高切向切面宽高切向切面宽高裸子植物裸子植物白松茎横切面白松茎横切面落叶松（落叶松（Larix sp.）茎具有均一的、单行的射线，无导管。）茎具有均一的、单行的射线，无导管。裸子植物和被子植物木材的比较裸子植物和被子植物木材的比较Summary 概括概括