Prednáška č. 5. Koreň a koreňový systém.

otázky:

Rastúce koreňové zóny.

Apikálny meristém koreňa.

Primárna štruktúra koreňa.

Sekundárna štruktúra koreňa.

Definícia koreňa a jeho funkcií. Klasifikácia koreňových systémov podľa pôvodu a štruktúry.

Koreň (lat. radix) je osový orgán, ktorý má radiálnu symetriu a rastie do dĺžky, pokiaľ je zachovaný vrcholový meristém. Koreň sa morfologicky líši od stonky tým, že sa na ňom nikdy neobjavujú listy a vrcholový meristém je ako náprstok pokrytý koreňovou čiapočkou. K rozvetveniu a tvorbe adventívnych púčikov v rastlinách koreňových výhonkov dochádza endogénne (intragénne) v dôsledku aktivity pericyklu (primárneho laterálneho meristému).

Funkcie koreňa.

1. Koreň absorbuje vodu z pôdy s minerálmi rozpustenými v nej;

2. hrá kotviacu úlohu, zaisťuje rastlinu v pôde;

3. slúži ako nádoba na živiny;

4. podieľa sa na primárnej syntéze niektorých organických látok;

5. V rastlinách koreňových výhonkov plní funkciu vegetatívneho rozmnožovania.

Klasifikácia koreňov:

I. Podľa pôvodu korene sa delia na Hlavná, vedľajšie vety A bočné.

hlavný koreň sa vyvíja z embryonálneho koreňa semena.

Náhodné korene alebo adventívne korene(z lat. adventicius - nováčik) sa tvoria na iných rastlinných orgánoch (stonka, list, kvet) . Úloha náhodných koreňov v živote bylinných krytosemenných rastlín je obrovská, pretože v dospelých rastlinách (jednoklíčnolistových aj mnohých dvojklíčnolistových) koreňový systém pozostáva hlavne (alebo len) z náhodných koreňov. Prítomnosť adventívnych koreňov na bazálnej časti výhonkov umožňuje jednoduché umelé rozmnožovanie rastlín – ich rozdelením na jednotlivé výhonky alebo skupiny výhonkov s adventívnymi koreňmi.

Bočné korene sa tvoria na hlavných a adventívnych koreňoch. V dôsledku ich ďalšieho vetvenia vznikajú bočné korene vyšších rádov. Najčastejšie sa vetvenie vyskytuje až do štvrtého alebo piateho rádu.

Hlavný koreň má pozitívny geotropizmus; vplyvom gravitácie ide hlboko do pôdy kolmo nadol; veľké bočné korene sa vyznačujú priečnym geotropizmom, to znamená, že pod vplyvom rovnakej sily rastú takmer horizontálne alebo pod uhlom k povrchu pôdy; tenké (sacie) korene nie sú geotropné a rastú všetkými smermi. Rast koreňov do dĺžky sa vyskytuje pravidelne - zvyčajne na jar a na jeseň, v hrúbke - začína na jar a končí na jeseň.

Odumretie vrcholu hlavného, ​​bočného alebo adventívneho koreňa niekedy spôsobuje vývoj bočného koreňa rastúceho v rovnakom smere (vo forme jeho pokračovania).

III. Podľa tvaru korene sú tiež veľmi rozmanité. Forma jednotlivého koreňa je tzv cylindrický, ak má takmer po celej dĺžke rovnaký priemer. Okrem toho môže byť hustá (pivoňka, mak); opatrný, alebo v tvare šnúrky (mašlička, tulipán), a nitkovité(pšenica). Okrem toho zvýrazňujú uzlovitý korene - s nerovnomernými zhrubnutiami vo forme uzlín (múčnatka) a bordový tvar - s rovnomerne sa striedajúcimi zahusťovaniami a tenkými rezmi (zajačia kapusta). Úložné korene môže byť kužeľovitý, repovitý, guľovitý, vretenovitý atď.

Koreňový systém.

Súhrn všetkých koreňov jednej rastliny sa nazýva koreňový systém.

Klasifikácia koreňových systémov podľa pôvodu:

vodovodný koreňový systém sa vyvíja z embryonálneho koreňa a je reprezentovaný hlavným koreňom (prvého rádu) s laterálnymi koreňmi druhého a nasledujúcich rádov. V mnohých stromoch a kríkoch a v jednoročných a niektorých viacročných dvojklíčnolistových bylinách sa vyvíja iba hlavný koreňový systém;

náhodný koreňový systém sa vyvíja na stonkách, listoch a niekedy aj na kvetoch. Náhodný pôvod koreňov sa považuje za primitívnejší, pretože je charakteristický pre vyššie spóry, ktoré majú iba systém náhodných koreňov. Systém adventívnych koreňov u krytosemenných rastlín sa zrejme tvorí v orchideách, z ktorých semena sa vyvinie protokorm (hľuza embrya) a následne sa na ňom vyvinú adventívne korene;

zmiešaný koreňový systém rozšírený medzi dvojklíčnolistovými aj jednoklíčnolistovými. V rastline vypestovanej zo semena sa najskôr vyvinie hlavný koreňový systém, ale jeho rast netrvá dlho - často sa zastaví na jeseň prvého vegetačného obdobia. Do tejto doby sa sústavne vyvíja systém adventívnych koreňov na hypokotyle, epikotyle a následných metamérach hlavného výhonku a následne na bazálnej časti postranných výhonkov. V závislosti od typu rastliny sa iniciujú a vyvíjajú v určitých častiach metamér (v uzloch, pod a nad uzlami, na internódiách) alebo po celej dĺžke.

U rastlín so zmiešaným koreňovým systémom, zvyčajne už na jeseň prvého roku života, tvorí hlavný koreňový systém nepodstatnú časť celého koreňového systému. Následne (v druhom a ďalších rokoch) sa na bazálnej časti výhonkov druhého, tretieho a ďalších rádov objavia adventívne korene a hlavný koreňový systém po dvoch až troch rokoch odumiera a zostáva iba systém adventívnych koreňov. rastlina. V priebehu života sa teda mení typ koreňového systému: hlavný koreňový systém - zmiešaný koreňový systém - systém adventívnych koreňov.

Klasifikácia koreňových systémov podľa tvaru.

Systém Taproot – Ide o koreňový systém, v ktorom je hlavný koreň dobre vyvinutý, výrazne dlhší a hrubší ako postranné.

Vláknitý koreňový systém nazýva sa, keď majú hlavné a bočné korene podobnú veľkosť. Zvyčajne je reprezentovaný tenkými koreňmi, aj keď u niektorých druhov sú pomerne hrubé.

Zmiešaný koreňový systém môže byť aj hlavným koreňom, ak je hlavný koreň výrazne väčší ako ostatné, vláknitý, ak sú všetky korene relatívne rovnakej veľkosti. Rovnaké pojmy platia pre systém náhodných koreňov. V rámci toho istého koreňového systému korene často vykonávajú rôzne funkcie. Existujú kostrové korene (nosné, silné, s vyvinutými mechanickými pletivami), rastové korene (rýchlo rastúce, ale málo sa rozvetvujúce), sacie korene (tenké, krátkotrvajúce, intenzívne sa rozvetvujúce).

2. Mladé koreňové zóny

Mladé koreňové zóny- ide o rôzne časti koreňa po dĺžke, ktoré vykonávajú rôzne funkcie a vyznačujú sa určitými morfologickými znakmi (obr.).

Vyššie sa nachádza stretch zóna, alebo rast. V ňom sa bunky takmer nedelia, ale silne sa tiahnu (rastú) pozdĺž osi koreňa a tlačia jeho hrot hlboko do pôdy. Dĺžka strečovej zóny je niekoľko milimetrov. V tejto zóne začína diferenciácia primárnych vodivých tkanív.

Oblasť koreňa, ktorá nesie koreňové chĺpky, sa nazýva sacia zóna. Názov odráža jeho funkciu. V staršej časti koreňové chĺpky neustále odumierajú a v mladšej časti sa neustále znova tvoria. Táto zóna siaha od niekoľkých milimetrov do niekoľkých centimetrov.

Nad sacou zónou, kde miznú koreňové chĺpky, začína priestor konania, ktorý sa tiahne pozdĺž zvyšku koreňa. Prostredníctvom nej sa voda a soľné roztoky absorbované koreňom transportujú do nadložných orgánov rastliny. Štruktúra tejto zóny je v rôznych jej častiach odlišná.

3. Apikálny meristém koreňa.

Na rozdiel od výhonku apikálneho meristému, ktorý zaberá terminál, t.j. terminálna poloha, koreňový apikálny meristém subterminál, pretože je vždy prikrytá pokrievkou, ako náprstok. Apikálny meristém koreňa je vždy pokrytý plášťom ako náprstok. Objem meristému úzko súvisí s hrúbkou koreňa: v hrubých koreňoch je väčší ako v tenkých, ale meristém nepodlieha sezónnym zmenám. Pri tvorbe laterálnych orgánových primordií, apikálneho meristému koreňa nezúčastňuje sa jeho jedinou funkciou je teda tvorba nových buniek (histogénna funkcia), následne diferenciácia na bunky trvalých tkanív. Ak teda apikálny meristém výhonku hrá histogénnu aj organogénnu úlohu, potom koreňový apikálny meristém hrá iba histogénne úlohy. Čiapka je tiež derivátom tohto meristému.

Vyššie rastliny sa vyznačujú viacerými typmi štruktúry koreňového vrcholového meristému, líšia sa najmä prítomnosťou a umiestnením počiatočných buniek a pôvodom vlasovonosnej vrstvy – rizodermu.

V koreňoch prasličky a papraďorastov má jediná počiatočná bunka, podobne ako na vrchole ich výhonkov, tvar trojstenného ihlana, ktorého konvexná základňa smeruje nadol k klobúku. Delenia tejto bunky sa vyskytujú v štyroch rovinách, rovnobežných s tromi stranami a základňou. V druhom prípade sa vytvoria bunky, z ktorých sa delením vytvorí koreňový uzáver. Zo zostávajúcich buniek sa následne vyvinú: protoderm diferencujúci sa na rizoderm, primárna kortexová zóna, centrálny valec.

Vo väčšine dvojklíčnolistových krytosemenných rastlín sú počiatočné bunky usporiadané v 3 vrstvách. Z ciel na hornom poschodí, tzv pleroma následne sa vytvorí centrálny valec, bunky stredného poschodia - ohrozený viesť k vzniku primárnej kôry a spodnej časti k bunkám uzáveru a protodermis. Táto vrstva sa nazýva dermakaliptrogén.

U tráv, ostríc, ktorých iniciály tvoria aj 3 poschodia, bunky spodného poschodia produkujú len bunky koreňového uzáveru, preto sa táto vrstva nazýva tzv. calyptrogén. Protoderm je oddelený od primárnej kôry - derivátu stredného poschodia iniciál - peribles. Centrálny valec sa vyvíja z buniek horného poschodia - pleroma, ako u dvojklíčnolistových.

Rôzne skupiny rastlín sa teda líšia pôvodom prvokožky, ktorá sa následne diferencuje na rizodermu. Len u výtrusných archegonií a dvojklíčnolistých sa vyvíja zo špeciálnej počiatočnej vrstvy u nahosemenných a jednoklíčnolistých, rizoderm sa zdá byť tvorený primárnou kôrou;

Veľmi dôležitou črtou koreňového apikálneho meristému je tiež to, že samotné počiatočné bunky sa za normálnych podmienok delia veľmi zriedkavo a tvoria oddychové centrum. Objem meristému sa zvyšuje vďaka ich derivátom. Avšak v prípade poškodenia koreňového hrotu spôsobeného ožiarením, vystavením mutagénnym faktorom a iným dôvodom je aktivované pokojové centrum, jeho bunky sa rýchlo delia, čím sa podporuje regenerácia poškodených tkanív.

Primárna koreňová štruktúra

V absorpčnej zóne dochádza k diferenciácii koreňového tkaniva. Sú to primárne tkanivá pôvodu, pretože sú tvorené z primárneho meristému rastovej zóny. Preto sa mikroskopická štruktúra koreňa v absorpčnej zóne nazýva primárna.

V primárnej štruktúre sa zásadne rozlišuje medzi:

1. krycie tkanivo pozostávajúce z jednej vrstvy buniek s koreňovými vláskami - epiblema alebo rizoderm

2. primárna kôra,

3. centrálny valec.

Bunky rizoderm predĺžený po dĺžke koreňa. Keď sa delia v rovine kolmej na pozdĺžnu os, vytvoria sa dva typy buniek: trichoblasty, vývoj koreňových chĺpkov a atrichoblasty, vykonávajúce funkcie kožných buniek. Na rozdiel od epidermálnych buniek sú tenkostenné a nemajú kutikulu. Trichoblasty sú umiestnené jednotlivo alebo v skupinách, ich veľkosť a tvar sa líšia v rôznych rastlinných druhoch. Korene, ktoré sa vyvíjajú vo vode, zvyčajne nemajú koreňové chĺpky, ale ak tieto korene potom preniknú do pôdy, chĺpky sa tvoria vo veľkom počte. Pri nedostatku chĺpkov voda preniká do korienka cez tenké vonkajšie bunkové steny.

Koreňové chĺpky sa javia ako malé výrastky trichoblastov. Rast vlasov sa vyskytuje na ich špičke. V dôsledku tvorby chĺpkov sa celková plocha sacej zóny zväčší desaťkrát alebo viac. Ich dĺžka je 1...2 mm, v obilninách a ostriciach dosahuje 3 mm. Koreňové chĺpky sú krátkodobé. Ich životnosť nepresahuje 10...20 dní. Po ich odumretí sa rizoderm postupne zbavuje. Do tejto doby sa spodná vrstva buniek primárnej kôry diferencuje na ochrannú vrstvu - exodermis. Jeho bunky sú tesne uzavreté po odpadnutí rizodermu, ich steny sa suberizujú. Priľahlé bunky primárnej kôry sú často suberizované. Exoderm je funkčne podobný korku, ale líši sa od neho usporiadaním buniek: tabuľkové bunky korku, ktoré vznikajú pri tangenciálnych deleniach buniek korkového kambia (felogén), sú umiestnené v priečnych rezoch v pravidelných radoch a bunky viacvrstvovej exodermy, ktoré majú polygonálne obrysy, sú v šachovnicovom vzore. V silne vyvinutej exoderme sa často nachádzajú pasážové bunky s nesuberizovanými stenami.

Zvyšok primárnej kôry – mezodermu, s výnimkou najvnútornejšej vrstvy, ktorá sa diferencuje na endoderm, tvoria bunky parenchýmu, najhustejšie umiestnené vo vonkajších vrstvách. V strednej a vnútornej časti kôry majú mezodermové bunky viac-menej zaoblené obrysy. Často najvnútornejšie bunky tvoria radiálne rady. Medzi bunkami vznikajú medzibunkové priestory a v niektorých vodných a močiarnych rastlinách vznikajú pomerne veľké vzduchové dutiny. V primárnej kôre niektorých paliem sa nachádzajú lignifikované vlákna alebo sklereidy.

Kortikálne bunky zásobujú rhizoderm plastovými látkami a samy sa podieľajú na absorpcii a vedení látok, ktoré sa pohybujú systémom protoplastov ( simplast a pozdĺž bunkových stien ( apoplast).

Najvnútornejšia vrstva kôry je endoderm, ktorý funguje ako bariéra, ktorá riadi pohyb látok z kôry do centrálneho valca a späť. Endoderm sa skladá z tesne uložených buniek, mierne predĺžených v tangenciálnom smere a takmer štvorcových v priereze. V mladých koreňoch majú jeho bunky kasparské pásy - úseky stien charakterizované prítomnosťou látok chemicky podobných suberínu a lignínu. Kasparovské pásy obopínajú v strede priečne a pozdĺžne radiálne steny buniek. Látky uložené v kasparských pásoch uzatvárajú otvory plazmodesmálnych tubulov umiestnených v týchto miestach, avšak symplastické spojenie medzi bunkami endodermu v tomto štádiu jeho vývoja a bunkami, ktoré k nemu priliehajú zvnútra a zvonka, zostáva. V mnohých dvojklíčnolistových a nahosemenných rastlinách sa diferenciácia endodermis zvyčajne končí vytvorením kasparských pásov.

U jednoklíčnolistových rastlín, ktoré nemajú sekundárne zhrubnutie, sa endodermis časom mení. Proces suberizácie sa rozširuje na povrch všetkých stien, radiálne a vnútorné tangenciálne steny sa značne zhrubnú, zatiaľ čo vonkajšie takmer nezhrubnú. V týchto prípadoch hovoria o zhrubnutí v tvare podkovy. Zhrubnuté bunkové steny sa následne lignifikujú a protoplasty odumierajú. Niektoré bunky zostávajú živé, tenkostenné, len s kasparovskými pásmi sa nazývajú priechodné bunky. Poskytujú fyziologické spojenie medzi primárnym kortexom a centrálnym valcom. Typicky sú pasážové bunky umiestnené proti vláknam xylému.

Centrálny koreňový valec pozostáva z dvoch zón: pericyklickej a vodivej. V koreňoch niektorých rastlín je vnútorná časť centrálneho valca tvorená mechanickým tkanivom alebo parenchýmom, ale toto „jadro“ nie je homológne s jadrom stonky, pretože tkanivá, ktoré ho tvoria, sú prokambiálneho pôvodu.

Pericyklus môže byť homogénny a heterogénny, ako u mnohých ihličnanov, a medzi dvojklíčnolistovými - v zeleri, v ktorom sa v pericykle vyvíjajú schizogénne sekrečné nádoby. Môže byť jednovrstvový alebo viacvrstvový, napríklad orech. Pericyklus je meristém, pretože hrá úlohu koreňovej vrstvy - tvoria sa v nej bočné korene a v rastlinách klíčiacich koreňov náhodné púčiky. V dvojklíčnolistových a nahosemenných rastlinách sa podieľa na sekundárnom zahusťovaní koreňa, pričom tvorí felogén a čiastočne kambium. Jeho bunky si dlho zachovávajú schopnosť deliť sa.

Primárne cievne tkanivá koreňa tvoria komplexný cievny zväzok, v ktorom sa striedajú radiálne vlákna xylému so skupinami floémových prvkov. Jeho vzniku predchádza tvorba prokambium vo forme centrálnej šnúry. Diferenciácia procambiových buniek na prvky protofloému a potom protoxylému začína na periférii, teda exarchicky sa tvorí xylém a floém a následne sa tieto tkanivá vyvíjajú dostredivo.

Ak sa vytvorí jeden reťazec xylemu a podľa toho jeden prameň floému, zväzok sa nazýva monarcha (takéto zväzky sa nachádzajú u niektorých papradí), ak existujú dva reťazce - diarchické, ako u mnohých dvojklíčnolistových rastlín, ktoré môžu mať aj tri- , tetra- a pentarchické zväzky a V tej istej rastline sa môžu bočné korene líšiť od hlavného v štruktúre cievnych zväzkov. Korene jednoklíčnych rastlín sa vyznačujú polyarchálnymi zväzkami.

V každom radiálnom vlákne xylému sa dovnútra od protoxylových prvkov odlišuje viac prvkov metaxylému so širokým lúmenom.

Vytvorený reťazec xylému môže byť pomerne krátky (dúhovka sa v tomto prípade diferencuje na mechanické tkanivo). V iných rastlinách (cibuľa, tekvica) má xylém na prierezoch koreňov hviezdicovitý obrys v samom strede koreňa je najširšia lúmen metaxylemová nádoba, z ktorej vychádzajú lúče xylémových vlákien, pozostávajúce z prvkov; ktorých priemery sa od stredu k periférii postupne zmenšujú. V mnohých rastlinách s polyarchálnymi zväzkami (obilniny, ostrice, palmy) môžu byť jednotlivé prvky metaxylému rozptýlené po celom priereze centrálneho valca medzi bunkami parenchýmu alebo prvkami mechanického tkaniva.

Primárny floém sa spravidla skladá z tenkostenných prvkov, iba niektoré rastliny (fazuľa) vytvárajú vlákna protofloému.

Sekundárna štruktúra koreňa.

U jednoklíčnolistových a pteridofytov je primárna štruktúra koreňa zachovaná po celý život (netvorí sa u nich sekundárna štruktúra). S pribúdajúcim vekom jednoklíčnolistových rastlín dochádza pri koreni k zmenám v primárnych pletivách. Takže po deskvamácii epiblemy sa exoderm stáva krycím tkanivom a potom po jeho zničení postupne vrstvy buniek mezodermu, endodermu a niekedy pericyklu, ktorých bunkové steny sa suberizujú a lignifikujú. Vďaka týmto zmenám majú staré jednoklíčne korene menší priemer ako mladé.

V primárnej štruktúre koreňov nie je medzi nahosemennými, dvojklíčnolistovými a jednoklíčnolistovými zásadnými rozdielmi, no v koreňoch dvojklíčnolistových a nahosemenných sa skoro tvorí kambium a felogén a dochádza k sekundárnemu zhrubnutiu, čo vedie k výraznej zmene ich štruktúry. Jednotlivé úseky kambia vo forme oblúkov vznikajú z prokambických alebo tenkostenných buniek parenchýmu na vnútornej strane vlákien floému medzi lúčmi primárneho xylému. Počet takýchto sekcií sa rovná počtu primárnych xylémových lúčov. Bunky pericyklu, umiestnené oproti vláknam primárneho xylemu, deliace sa v tangenciálnej rovine, dávajú vznik úsekom kambia, ktoré uzatvárajú jeho oblúky.

Zvyčajne, ešte pred objavením sa kambia pericyklického pôvodu, oblúky kambia začnú klásť bunky dovnútra, ktoré sa diferencujú na prvky sekundárneho xylemu, primárne cievy so širokým lúmenom, a von - prvky sekundárneho floému, ktoré tlačia primárny floém na perifériu. . Pod tlakom vytvoreného sekundárneho xylému sa kambiálne oblúky narovnávajú, potom sa stávajú konvexnými, rovnobežnými s obvodom koreňa.

V dôsledku aktivity kambia mimo primárneho xylemu vznikajú medzi koncami jeho radiálnych prameňov kolaterálne zväzky, ktoré sa líšia od typických kolaterálnych zväzkov stoniek v neprítomnosti primárneho xylému. Kambium pericyklického pôvodu produkuje parenchýmové bunky, ktorých súhrn tvorí pomerne široké lúče, ktoré pokračujú v reťazcoch primárneho xylému - primárnych medulárnych lúčov.

V koreňoch so sekundárnou štruktúrou spravidla neexistuje primárna kôra. Je to spôsobené prítomnosťou korkového kambia po celom jeho obvode v pericykle - felogénu, ktorý pri tangenciálnom delení oddeľuje korkové bunky (phellem) smerom von a bunky felodermy smerom dovnútra. Nepriepustnosť korku pre kvapalné a plynné látky v dôsledku suberinizácie stien jeho buniek je dôvodom odumierania primárnej kôry, ktorá stráca fyziologické spojenie s centrálnym valcom. Následne v ňom vznikajú medzery a odpadáva - koreň sa sype.

Fellodermové bunky sa môžu opakovane deliť, pričom vytvárajú parenchýmovú zónu na periférii vodivých tkanív, v bunkách ktorých sa zvyčajne ukladajú rezervné látky. Tkanivá umiestnené smerom von z kambia (floém, prízemný parenchým, felloderm a korkové kambium) sa nazývajú sekundárna kôra. Na vonkajšej strane sú korene dvojklíčnolistových rastlín, ktoré majú sekundárnu štruktúru, pokryté korkom a na starých koreňoch stromov sa vytvára kôra.

Súvisiace informácie.

– sú to vegetatívne orgány vyšších rastlín, ktoré sa nachádzajú pod zemou a odvádzajú vodu s rozpustenými minerálmi do nadzemných orgánov rastlín (stonky, listy, kvety). Hlavnou funkciou koreňa je ukotvenie rastliny v pôde.

Koreň je rozdelený na hlavné, bočné a podriadené. Hlavný koreň vyrastá zo semena, je najmohutnejšie vyvinutý a rastie kolmo nadol (koreň 1. rádu). Bočné korene vychádzajú z hlavného (korene 2. rádu) a opakovane sa rozvetvujú. Z bočných koreňov vychádzajú adventívne korene (korene 3. rádu), ktoré sa nikdy neodchyľujú od hlavného, ​​majú rôznu štruktúru a môžu sa vytvárať na stonkách a listoch.

Súhrn všetkých koreňov rastliny sa nazýva - koreňový systém. Existujú dva typy koreňových systémov - koreňový a vláknitý. IN jadro koreňový systém má silne výrazný hlavný koreň, a vláknité pozostáva len z adventívnych a bočných koreňov, hlavný koreň nie je vyjadrený. Korene v koreňovom systéme sa líšia vzhľadom, vekom a funkciami. Najtenšie a najmladšie korene plnia najmä funkcie rastu, absorpcie vody a absorpcie živín. Staršie a hrubšie korene sú ukotvené v pôde a odvádzajú vlhkosť a živiny do nadzemných orgánov rastliny. Okrem typických koreňov majú niektoré rastliny upravené korene, napríklad zahustené zásobné, vzdušné, dýchacie alebo podporné korene. Bežné zásobné korene sú koreňová zelenina (mrkva, repa, petržlen), ak sa adventívne korene stanú zásobnými koreňmi, nazývajú sa koreňové hľuzy.

Spolu s koreňmi možno pod zemou nájsť aj upravené výhonky. V závislosti od štruktúry a funkcií, ktoré vykonávajú, sa nazývajú rizómy, stolóny, hľuzy a cibule.

Rhizomes- sú to podzemné výhonky, ktoré rastú prevažne vodorovne s pôdou, menej často zvisle, a plnia funkcie skladovania a vegetatívneho rozmnožovania. Oddenka má podobný vzhľad ako koreň, ale má zásadný rozdiel vo svojej vnútornej štruktúre. Náhodné korene sa často tvoria na podzemkoch v miestach nazývaných uzly. Po období podzemného rastu môžu podzemky vystúpiť na povrch a vyvinúť sa do výhonku s normálnymi zelenými listami. Oddenky žijú od niekoľkých do 15-20 rokov.

Stolons- sú to podzemné výhonky, na konci ktorých sa vyvíjajú hľuzy, cibuľky a výhonky ružíc. Stolon plní funkciu vegetatívneho rozmnožovania a žije len jeden rok.

Tuber- Ide o zhrubnutý podzemný výhonok, ktorý má funkciu zásobovania a vegetatívneho rozmnožovania. Hľuza má axilárne púčiky.

Žiarovka- ide o upravený podzemný výhonok, menej často polovzdušný alebo skrátený nadzemný výhonok, v ktorom zásobnú funkciu prevzali zhrubnuté dužinaté listy (šupiny) a stonka sa prezentuje len v spodnej časti cibule v r. forma plochého útvaru - dno, z ktorého vyrastajú adventívne korene. Cibuľa zabezpečuje zachovanie vlahy a živín počas zimného alebo letného obdobia vegetačného pokoja rastlín. Po období vegetačného pokoja rastliny zvyčajne kvitnú, využívajúc zásoby nahromadené v cibuľke.

KOREŇOVÝ SYSTÉM KOREŇOVÝ SYSTÉM

celkový počet koreňov jednej rastliny, celkový tvar a charakter rezu sú určené pomerom rastu hlavných, bočných a vedľajších koreňov. Pri prevládajúcom raste ch. koreň tvorí jadro K. s. (lupina, bavlník a pod.), so slabým rastom alebo odumieraním hl. koreň a vývoj veľkého počtu adventívnych koreňov - vláknité K. s. (maslák, plantain, všetky jednoklíčnolistové rastliny). Stupeň rozvoja K. s. závisí od biotopu: v pásme lesa na podzolických, málo prevzdušnených pôdach K. s. 90 % koncentrovaných v povrchovej vrstve (10-15 cm), v pásme polopúští a púští u niektorých rastlín je povrchová, využívajúca skoré jarné zrážky (efeméra) alebo kondenzáciu. vlhkosť, ktorá sa usadzuje v noci (kaktusy), v iných dosahuje podzemnú vodu (v hĺbke 18-20 m, ťaví tŕň), v iných je univerzálna, využíva vlhkosť z rôznych horizontov v rôznych časoch (juzgun, saxaul atď.) .

.(Zdroj: “Biologický encyklopedický slovník.” Šéfredaktor M. S. Gilyarov; Redakčná rada: A. A. Babaev, G. G. Vinberg, G. A. Zavarzin a ďalší - 2. vydanie, opravené. - M.: Sov. Encyklopédia, 1986.)

koreňový systém

Súhrn všetkých podzemných koreňov rastliny vytvorených počas ich rastu a vetvenia. Existujú systémy koreňových koreňov, v ktorých prevláda hlavný koreň (napríklad u druhov čeľade bôbovitých), vláknité, tvorené z mnohých koreňov podobnej veľkosti (v obilninách) a rozvetvené, v ktorých je niekoľko koreňov rovnakého stupňa vývoja. sa rozlišujú (u mnohých stromov). Celková plocha koreňového systému môže byť veľmi významná. Odhaduje sa, že závod raže má cca. 14 miliónov koreňov, ktorých celková plocha je 232 m².

.(Zdroj: „Biológia. Moderná ilustrovaná encyklopédia.“ Hlavný redaktor A. P. Gorkin; M.: Rosman, 2006.)

Pozrite sa, čo je „ROOT SYSTEM“ v iných slovníkoch:

Koreňový systém cykasov je stále nedostatočne študovaný, a to nie je prekvapujúce, pretože hovoríme o rastlinách, ktoré sú v prírode pomerne zriedkavé. Cykasy majú v porovnaní s papraďorastmi diferencovanejšie korene. Sú to tie… Biologická encyklopédia

koreňový systém- rastliny: 1 tyč; 2 vláknité; 3 zmiešaný typ. koreňový systém, súbor koreňov jednej rastliny vytvorený v dôsledku ich rozvetvenia. Existuje hlavný koreňový systém (väčšinou v tvare koreňa),... ... Poľnohospodárstvo. Veľký encyklopedický slovník

Zbierka koreňov jednej rastliny. S prevládajúcim rastom hlavného koreňa, koreňového systému kohútika (u vlčieho bôbu, bavlníka), so silným rozvojom adventívnych koreňov, je vláknitý (u masliaka, skorocelu, všetkých jednoklíčnolistých). Rastliny s vyvinutým...... Veľký encyklopedický slovník

Zbierka koreňov jednej rastliny. S prevládajúcim rastom hlavného koreňa, koreňového systému kohútika (u vlčieho bôbu, bavlníka), so silným rozvojom adventívnych koreňov, je vláknitý (u masliaka, skorocelu, všetkých jednoklíčnolistých). Rastliny s vyvinutým...... encyklopedický slovník

Nejednoznačný pojem, ktorý môže znamenať: Koreňový systém alebo koreňový systém v matematike (Teória Lieových grúp). Množina koreňov matematickej rovnice. Koreňový systém rastlín ... Wikipedia

Súbor koreňov tej istej línie. Pri prevládajúcom raste ch. kohútik koreň K. s. (u lupiny, bavlny), so silným vyvinutím adventívnych koreňov, vláknité (u masliaka, skorocelu, všetkých jednoklíčnolistových). Vzťah s rozvinutým K. s. používa... ... Prírodná veda. encyklopedický slovník

KOREŇOVÝ SYSTÉM- súhrn koreňov jednej rastliny vzniknutý v dôsledku ich rozvetvenia. Existuje hlavný koreňový systém (v podstate v tvare koreňa), koreňový systém sa vyvíja z koreňa embrya a pozostáva z hlavného koreňa. koreňové a bočné korene rôznych rádov (vo väčšine... Poľnohospodársky encyklopedický slovník

koreňový systém- šaknų sistema statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Augalo šaknų visuma, kurią sudaro pagrindinės (liemeninės arba kuokštinės), šalutinės ir pridėaktinnysiės atitikmenys: angl. koreňový systém vok. Wurzelsystem, n; ... Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

koreňový systém- šaknų sistema statusas T sritis augalininkystė apibrėžtis Augalo šaknų visuma. atitikmenys: angl. koreňový systém rus. koreňový systém... Žemės ūkio augalų selekcijos ir sėklininkystės terminų žodynas

Konečná množina A vektorov vektorového priestoru V nad poľom R, ktorá má nasledujúce vlastnosti: 1) R neobsahuje nulový vektor a generuje V 2) pre každý existuje prvok a* konjugátu priestoru V*; do F, takého a toho...... Matematická encyklopédia

Rozmanitosť koreňov. Rastliny majú zvyčajne početné a silne rozvetvené korene. Súhrn všetkých koreňov jedného jedinca tvorí jeden morfologický a fyziologický koreňový systém .

Koreňové systémy zahŕňajú morfologicky odlišné korene - hlavné, bočné a adventívne.

hlavný koreň sa vyvíja z embryonálneho koreňa.

Bočné korene vznikajú na koreňoch (hlavných, bočných, vedľajších), ktoré sú vo vzťahu k nim označené ako materská. Sú vytvorené v určitej vzdialenosti od vrcholu, zvyčajne v absorpčnej zóne alebo o niečo vyššie, akropetálne, t.j. v smere od základne koreňa k jeho vrcholu.

Iniciácia laterálneho koreňa začína rozdelením pericyklických buniek a vytvorením meristematického tuberkulu na povrchu stély. Po sérii delení sa objaví koreň s vlastným apikálnym meristémom a uzáverom. Rastúci rudiment prechádza cez primárnu kôru materského koreňa a pohybuje sa von.

Bočné korene sú položené v určitej polohe k vodivým tkanivám materského koreňa. Najčastejšie (ale nie vždy) sa vyskytujú proti xylémovým skupinám, a preto sú usporiadané v pravidelných pozdĺžnych radoch pozdĺž materského koreňa.

Jednoznačný adaptačný význam má endogénna tvorba laterálnych koreňov (t.j. ich tvorba vo vnútorných tkanivách materského koreňa). Ak by došlo k rozvetveniu na samom vrchole materského koreňa, skomplikovalo by to jeho postup v pôde (v porovnaní s výskytom koreňových vláskov).

Schéma rastu bočného koreňa a jeho predĺženia z materského koreňa:

Akropetálna tvorba bočných koreňov v pericykle materského koreňa Susak (Butomus):

PC- pericyklus; En – endoderm

Nie všetky rastliny majú korene, ktoré sa vetvia opísaným spôsobom. U papraďorastov sa bočné korene tvoria v endoderme materského koreňa. U machovníkov a niektorých príbuzných rastlín sa korene na vrchole rozvetvujú dichotomicky (vidlicovo). Pri takomto rozvetvení nemožno hovoriť o bočných koreňoch - rozlišujú sa korene prvého, druhého a nasledujúcich rádov. Dichotomické vetvenie koreňov je veľmi starý, primitívny typ vetvenia. Korene klubových machov to zrejme zachovali, pretože žili vo voľnej a vodou nasýtenej pôde a neprenikli hlboko do nej. Iné rastliny prešli na pokročilejší spôsob rozvetvenia – tvorbu postranných koreňov endogénne, nad predlžovacou zónou, a to im pomohlo usadiť sa v hustých a suchých pôdach.

Náhodné korene sú veľmi rôznorodé a možno ich jedinou spoločnou črtou je, že tieto korene nemožno klasifikovať ani ako hlavné, ani ako bočné. Môžu sa objaviť aj na stonkách (kmeňové vety korene), na listoch aj na koreňoch (koreňové vety korene). Ale v druhom prípade sa líšia od laterálnych koreňov tým, že nevykazujú striktne akropetálne poradie pôvodu blízko vrcholu materského koreňa a môžu vznikať v starých častiach koreňov.

Rôznorodosť adventívnych koreňov sa prejavuje v tom, že v niektorých prípadoch je miesto a čas ich vzniku striktne konštantné, zatiaľ čo inokedy sa vytvárajú len pri poškodení orgánov (napríklad pri odrezkoch) a pri dodatočnom ošetrení rastom. látok. Medzi týmito extrémami existuje veľa prechodných prípadov.

Tkanivá, v ktorých vznikajú adventívne korene, sú tiež rôznorodé. Najčastejšie ide o meristémy alebo tkanivá, ktoré si zachovali schopnosť vytvárať nové bunky (apikálne meristémy, kambium, medulárne lúče, felogén a pod.).

Klasifikácia podľa pôvodu

Spomedzi všetkej rozmanitosti náhodných koreňov sú však korene, ktoré si zaslúžia osobitnú pozornosť. Sú to stonkové korene palučín, prasličiek, papradí a iných vyšších výtrusov. Sú iniciované na výhonku veľmi skoro, v apikálnom meristéme a nemôžu byť iniciované v starších častiach výhonku. Keďže vo vyšších spórach chýba semeno a embryo s embryonálnym koreňom, celý koreňový systém je tvorený adventívnymi koreňmi. Práve tento koreňový systém je považovaný za najprimitívnejší. Dostala meno primárne homoritické (grécky homoios - to isté a rhiza - koreň).

Vznik semena s embryom a hlavným koreňom v semenných rastlinách im poskytol určitú biologickú výhodu, pretože uľahčil sadenici rýchle vytvorenie koreňového systému počas klíčenia semien.

Adaptačné schopnosti semenných rastlín sa ešte viac rozšírili po tom, čo získali schopnosť vytvárať náhodné korene v rôznych tkanivách a rôznych orgánoch. Úloha týchto koreňov je veľmi veľká. Opakovane sa vyskytujúce na výhonkoch a koreňoch obohacujú a omladzujú koreňový systém, robia ho životaschopnejším a odolnejším po poškodení a výrazne uľahčujú vegetatívne rozmnožovanie.

Dichotomické vetvenie v koreňovom systéme machu palica (Lycopodium clavatum):

1 - časť koreňového systému; 2 - prvé izotomické (rovnako rozvetvené) vetvenie; 3 - anizotomické (nerovnomerne vidlicovité) vetvenie; 4 - izotomické vetvenie najtenších koreňov; Ja som únik; PT - vodivé tkanivo; H - kryt

Vzhľad náhodných koreňov na koreňoch obyčajnej buriny (Lotus corniculatus):

1 - prierez trojročného koreňa; 2 - zväzky koreňov 2. rádu v jazvách adventívnych dočasných koreňov; 3 - tvorba adventívnych koreňov na základe dvojročného koreňa; BC - laterálny koreň; PC - náhodný koreň

Koreňový systém, zložený z hlavných a adventívnych koreňov (s ich bočnými vetvami), je tzv alorizonic (grécky alios - iné) .

U mnohých krytosemenných rastlín odumrie hlavný koreň semenáčika veľmi rýchlo alebo sa vôbec nevyvinie a potom celý koreňový systém (sekundárnemoriz) zložené len zo systémov náhodných koreňov. Takéto sústavy má okrem jednoklíčnolistových mnoho dvojklíčnolistových rastlín, najmä tie, ktoré sa rozmnožujú vegetatívne (jahody, zemiaky, podbeľ atď.).

Klasifikácia podľa morfológie

Morfologické typy koreňových systémov boli stanovené aj na základe iných charakteristík. IN jadro v koreňovom systéme je hlavný koreň vysoko vyvinutý a jasne viditeľný medzi ostatnými koreňmi . V koreňovom systéme sa môžu objaviť ďalšie náhodné korene podobné stonke, ako aj náhodné korene na koreňoch. Takéto korene sú často krátkodobé a efemérne.

IN vláknité V koreňovom systéme je hlavný koreň neviditeľný alebo chýba a koreňový systém sa skladá z mnohých náhodných koreňov. Obilniny majú typický vláknitý systém. Ak sa na skrátenom vertikálnom podzemku vytvoria náhodné korene stonky, potom vzniká racemózny koreňový systém. Náhodné korene vznikajúce na dlhom horizontálnom podzemku tvoria strapcovitý koreňový systém . Niekedy (pri niektorých ďatelinách, cinquefoiloch) náhodné korene, ktoré vznikajú na horizontálnom výhonku, veľmi zhrubnú, rozvetvujú sa a vytvárajú sekundárne jadro koreňový systém.

Koreňové systémy:

1 - primárno-morizálny, povrchný; 2 - aloric, jadro, hlboké; 3 - allois, jadro, povrchné; 4 - alorizálny, strapcový; 5 - sekundárny oddenok, vláknitý, univerzálny. Hlavný koreň je sčernený.

Sekundárne koreňové systémy:

M- materská osoba; D- dcérske jedince

Koreňové systémy sú tiež klasifikované na základe distribúcie koreňovej hmoty v pôdnych horizontoch. Tvorba povrchových, hlbokých a univerzálnych koreňových systémov odráža prispôsobenie rastlín podmienkam zásobovania pôdou vodou.

Všetky uvedené morfologické znaky však dávajú prvotnú predstavu o rozmanitosti koreňových systémov. Zmeny sa neustále vyskytujú v akomkoľvek koreňovom systéme, vyrovnávajú ho s výhonkovým systémom v súlade s vekom rastliny, vzťahmi s koreňmi okolitých rastlín, striedaním ročných období atď. Bez znalosti týchto procesov nie je možné pochopiť, ako rastliny v lesoch, na lúkach a močiaroch žijú a ako sa vzájomne ovplyvňujú.

Diferenciácia koreňov v koreňových systémoch. Ako je opísané vyššie, časti koreňa umiestnené v rôznych vzdialenostiach od jeho vrcholu vykonávajú rôzne funkcie. Tým sa však diferenciácia nekončí. V tom istom koreňovom systéme sú korene, ktoré vykonávajú rôzne funkcie a táto diferenciácia je taká hlboká, že je vyjadrená morfologicky.

Väčšina rastlín má odlišné výška A sania promócie. Rastové konce sú zvyčajne mohutnejšie ako sacie konce, rýchlo sa predlžujú a posúvajú hlbšie do pôdy. Strečová zóna v nich je dobre definovaná a apikálne meristémy pôsobia energicky. Sacie zakončenia, ktoré sa vo veľkom množstve objavujú na rastúcich korienkoch, sa pomaly predlžujú a ich vrcholové meristémy takmer prestávajú fungovať. Zdá sa, že sacie konce sa v pôde zastavia a intenzívne ju „nasávajú“.

Sacie korene sú zvyčajne krátkodobé. Rastúce korene sa môžu zmeniť na dlhotrvajúce, alebo po niekoľkých rokoch odumrú spolu s sajúcimi vetvami.

V ovocných a iných stromoch hust kostrové A polokostrové korene, na ktorých krátkodobo prerastajúci koreň laloky. Zloženie koreňových lalokov, ktoré sa neustále nahrádzajú, zahŕňa rastové a sacie zakončenia.

Koreňový lalok:

RO - koniec rastu; CO - sací koniec

Korene, ktoré prenikli do hĺbky, majú iné funkcie, a teda aj inú štruktúru ako korene v povrchových vrstvách pôdy. Hlboké korene, ktoré zasahujú do spodnej vody, poskytujú rastline vlhkosť, ak jej chýba v horných pôdnych horizontoch. Povrchové korene vyrastajúce v humusovom horizonte pôdy zásobujú rastlinu minerálnymi soľami.

Koreňová diferenciácia sa prejavuje tak, že v niektorých koreňoch kambium rastie veľké množstvo sekundárnych pletív, zatiaľ čo iné korene zostávajú tenké, dokonca nekambálnou .

U jednoklíčnych rastlín nemajú všetky korene kambium vôbec a rozdiely v koreňoch, často veľmi ostré, sa určujú, keď sa tvoria na materskom orgáne. Najtenšie korene môžu mať priemer menší ako 0,1 mm a potom je ich štruktúra zjednodušená: xylém v priereze pozostáva z 2 - 4 prvkov a dokonca sú opísané korene, v ktorých je floém úplne redukovaný.

Veľmi často sa v koreňových systémoch rozlišujú korene na špeciálne účely (skladovacie, zaťahovacie, mykorízne atď.).