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根
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'''根'''(root),[[维管植物]][[体轴]]的地下部分,主要起固着和吸收作用,同时还有合成和贮藏有机物质,以及进行营养繁殖的功能。根上不生长叶和花,它虽然和茎一样有分枝,但分枝([[侧根]])来源不同。藻类和苔藓植物没有根,蕨类植物中最原始的[[松叶]]蕨、梅西蕨和古代最早的陆生化石莱尼蕨也没有真正的根,只在地下的根状茎上有具吸收功能的[[假根]];大多数现存的蕨类植物、裸子植物和被子植物才有真正根的结构。
[[根系]] 一株植物全部根的总称。种子萌发后,由 一株植物全部根的总称。种子萌发后,由[[胚根]]发育的根,称为主根,大多数裸子植物和双子叶植物的主根继续生长,明显而发达。由主根及各级侧根组成的根系,称为直根系。[[单子叶植物]]的主根在生长一个短时期后,即停止生长而枯萎,并由茎基部节上产生大量不定根,这些不定根也能继续发育,形成分枝,整个根系形如须状,故称须根系。大多数蕨类植物的根系,也是由不定根所组成,这些不定根从茎、根状茎发育而来。
根系在土壤中伸展的范围及根量的多少,与植物种类和外界环境,如土壤的结构、通气程度以及水分状况等有关。一般直根系伸入土壤的深度,大于须根系。大多数木本植物的主根深达10~12米,某些生长在干旱沙漠地区的植物,如[[骆驼]]刺的根系可伸入土层达20米左右。[[禾本科植物]]的须根系入土较浅,一般仅20~30厘米。木本植物根系在土壤中的伸延范围,直径可达10~18米,常超过树冠的好几倍;草本植物如[[南瓜]]为6~8米;禾谷类植物仅40~60厘米。
根端的顶端分生组织细胞,在各类植物中不同。有的只有一个[[原始细胞]](如一些蕨类植物);有的为两层或3层原始细胞(如大多数裸子植物和被子植物)(见顶端分生组织)。这些顶端分生组织细胞进行细胞分裂,增加细胞数目。在距顶端较远的一些细胞,生长、[[分化]],因而使根向顶端方向伸长。当细胞成熟时,根表面的一层细胞([[表皮细胞]])有的壁向外突起,形成[[根毛]]。根毛的形成,标志着根的成熟,故将这一区域叫做成熟区或根毛区,细胞正在伸长的区域叫伸长区,顶端部分称为分生区。
表皮层上的根毛,是表皮细胞壁向外突起所形成的,一般长0.05~10毫米。表皮细胞中的[[原生质体]]与根毛相通。随着根端不断向顶端伸长,老的根毛逐渐丧失功能而[[萎缩]],其寿命一般仅有15~20天,即由前端[[新产]]生的根毛所代替。根毛具有增加根部吸收面积的作用。
根的中央部分是由[[维管组织]]和薄壁组织组成的维管柱。它包括[[中柱鞘]]及维管组织两部分。中柱鞘在维管组织的外面,常作为[[中柱]]的分界层;它由一层或几层薄壁组织细胞连续排列构成;有的也含有[[厚壁组织]];中柱鞘仍保留有分生能力,它是侧根、维管形成层及[[木栓]]形成层的发源地。根的维管组织排列与茎不同,初生[[木质部]]和初生[[韧皮部]]并不排在同一半径方向上,而是两者呈[[辐射]]状的相间排列。其中木质部常形成实心的中央柱,但在许多单子叶植物中,根的中心没有木质部,而是由薄壁组织或厚壁组织组成的髓。在根的横切面上,木质部[[分子]]径向排列形成的脊,在各种植物或同一种植物的不同根中,数目不同。根据根中脊的数目,可分别称为二原型、三原型、四原型、五原型和多原型。大多数蕨类植物为二原型或三原型,单子叶植物根中木质部脊的数量通常多于双子叶植物。从根的横切面看,初生木质部和初生韧皮部的分化顺序,都是由外向心的分化,即早分化的原生木质部与原生韧皮部,都发生在中柱鞘的附近,而后生木质部和后生韧皮部则深入到柱心分化。这种向心分化的方式,称为外始式。
侧根发生的位置常有一定的规律,如在二原型根中,侧根产生于韧皮部与木质部之间的部位;三原型与四原型是对着木质部的地方;在多原型根中,侧根则对着韧皮部发生,不过在有些多原型根中,也有对着木质部发生的。
在林业和园艺上,对柳树、杨树、[[葡萄]]、[[月季]]和[[秋海棠]]等植物的枝条[[扦插]]、叶插或压条等无性繁殖中,均能产生大量不定根。但也有些植物在同样条件下不易形成不定根,如用[[赤霉素]]等[[植物激素]]处理后,仍可诱导出不定根来。在植物细胞,组织或器官的离体培养中,应用[[吲哚乙酸]]、萘[[乙酸]]和2,4-D等植物生长[[调节物]]可诱导不定根的发生,以获得完整的[[再生植株]]。
在有次生生长的根中,初生韧皮部的内侧最初进行平周分裂,形成短的形成层弧段;接着在初生木质部脊外面的中柱鞘细胞也进行平周分裂,由中柱鞘的内层[[细胞分化]]为形成层,并与韧皮部内侧的形成层弧段相连,在横切面上,形成凹凸不平的多角形。由于韧皮部内侧的形成层活动最早,向内产生的大量[[次生木质部]],使形成层向外推移,最后在根的横切面上,形成层变成圆环状的一圈。由形成层细胞的平周分裂,向外产生[[次生韧皮部]],向内产生次生木质部,使根的直径不断增粗。在根的次生维管组织中,富含薄壁组织细胞,它们与根部具储藏大量营养物质的功能有关。这也是根与茎在次生结构上明显差别之处。
随着根内形成层的活动,使外面的初生韧皮部及皮层等组织不断受到张力和压力的影响,相继被挤毁或脱落。这时由中柱鞘的外层细胞经平周分裂转变为木栓形成层。木栓形成层向外分裂形成木栓层,向内产生栓内层,这就构成了次生保护组织──[[周皮]]。由于根部直径的不断增粗,最初形成的周皮已不能适应而遭破裂,再由里面的次生韧皮部薄壁组织细胞分化出新的木栓形成层。有些植物最初分化的木栓形成层,也可来自表皮下面或皮层最外层的细胞。
==肉质根==
[[豆科植物]]与根瘤[[细菌]]的共生体,即为根瘤。根瘤的[[维管束]]与根的维管柱连接,两者可互通营养,一方面豆科植物将水分及营养物质供给根瘤细菌的生长;另一方面根瘤细菌也将固定合成的铵态氮,通过[[输导组织]]运送给寄主植物。此外,在[[植物界]]中还有一些非豆科植物,如早熟禾属、[[看麦娘]]属和[[胡颓子]]属等十几个属一百多种植物也能结瘤固氮。
==根对水分的吸收==
根在其[[生命活动]]中,不断向周围环境分泌出许多物质,如氨基酸、[[磷脂]]、维生素、有机酸、碳水化合物、[[单宁]]、[[植物碱]],以及[[过氧化物酶]]、[[磷酸酯酶]]、[[转化酶]]、[[淀粉酶]]、[[纤维素酶]]、[[蛋白酶]]与[[脂肪酶]]等多种[[胞外酶]]。此外,根还能分泌二氧化碳、磷、钙、钾、硫等无机物。这些根的分泌物不仅对植物本身具有重要的生理作用,而且对根周围的微生物也有明显的影响。
[[分类:生物学]]