植物组织的成熟组织
成熟组织是由分生组织细胞分裂所产生的细胞,经过生长、分化和特化而来的组织。成熟组织在其形态、结构和生理功能上已经稳定,一般不表现分裂活性,因而有永久组织(permanent tissue)之称。某些成熟组织在一定条件下,通过脱分化可转变为次生(或侧生)分生组织。
成熟组织是植物生长和成熟的基础,是形态、结构和生理功能各不相同的组织,也是植物体内分布最广、占比例最大的组织。根据成熟组织的细胞来源和组成特征,可将其分为简单组织和复合组织。 (simple tissue)
在组织发育过程中,凡由来源相同、形态结构相似和协调完成同一生理功能的细胞构成的组织,称简单组织。分生组织、保护组织、基本组织、机械组织和输导组织等都属于简单组织。 (protective tissue)
保护组织是存在于植物体的表面,由一层或数层细胞构成,具有防止水分过度蒸腾,抵抗外界风雨和病虫害侵入等作用的一种组织。根据保护组织的来源、形态结构及其功能的强弱,可将其分为初生保护组织——表皮,次生保护组织——木栓层。 (epidermis)
表皮分布于幼嫩的根、茎、叶、花、果实和种子的表面,通常是一层由初生分生组织的原表皮分化而来的生活细胞(夹竹桃等植物的叶上表皮,具有多层生活细胞所组成的复表皮),是保护植株免于风、雨、病原微生物和虫害等伤害的初生保护组织。表皮以表皮细胞为主,另有保卫细胞、副卫细胞及外生物等,有些植物的表皮中还有特化的异细胞。表皮的形态特征是物种鉴定的依据之一。
表皮细胞表皮细胞呈各种形状的扁平体(叶)或长方体(根茎),其横切面为矩形。表皮细胞排列紧密,无细胞间隙,彼此常呈波状或不规则紧密嵌合。
气孔器 气孔器是表皮结构的重要组成部分,主要分布于叶片和幼茎的表面,是植株与外界进行气体交换的通道,与光合作用、蒸腾作用密切相关。气孔器有多种类型,如横列型、平列型、混合型等。双子叶植物的气孔器一般由一对肾形保卫细胞以及它们之间的孔隙(气孔)、孔下室,有的还有一至多个副卫细胞共同组成(图2-5),禾本科植物的气孔器由两个哑铃形的保卫细胞和两个菱形的副卫细胞等组成(图2-6)。副卫细胞位于保卫细胞的外侧或周围,在发育上和机能上与保卫细胞有密切关系,它们的数目、分布位置与气孔器的类型有关。
外生物 表皮外生物通常有表皮毛和外分泌结构等,其形状、类型和功能多种多样,对植株有良好的保护作用。 (phellem)
木栓层存在于裸子植物、双子叶植物的老根、老茎外表,是在器官增粗过程中由木栓形成层的活动产生的次生保护组织。木栓层细胞径向扁平,排列紧密,无胞间隙,细胞壁较厚并高度栓化,原生质体解体,细胞腔中常存在树脂和单宁。因此,木栓层具有不透水、绝缘、隔热、耐腐蚀、质轻等特性,其抗御逆境的能力强于表皮(图2-8)。木栓层用途广泛,栓皮槠(Quercus suberL.)、栓皮栎(Quercus variabilisBl.)和黄檗(Phellodendron amurenseRupr.)是商用木栓的主要原料。 (ground tissue)
基本组织是植物体内分布最广、占有很大体积的一类组织。它们担负着吸收、同化、储藏、通气和传递等营养功能,因此,又有营养组织(vegetative tissue)之称。基本组织虽有多种形态,但皆由薄壁细胞所组成,也称为薄壁组织(parenchyma tissue)。
基本组织细胞壁薄,仅有初生壁。细胞中含有质体、线粒体、内质网、高尔基体等细胞器,液泡较大,排列疏松,胞间隙明显。基本组织分化程度较浅,具有潜在的分裂能力,在一定条件下可经脱分化转变为分生组织。了解基本组织的这些特性,对于扦插、嫁接以及组织培养等工作均有实际意义。
根据基本组织的结构和生理功能的不同,可将其分为吸收组织、同化组织、储藏组织、通气组织和传递细胞五类。 (absorptive tissue)
吸收组织位于根尖稍后方的根毛区的表皮层上,其细胞壁薄且外壁向外突出形成毛状结构——根毛,是一类从外界吸收水分和溶于水的无机养分的组织。 (assimilating tissue)
同化组织位于植株的绿色部位,尤其是叶肉中,是利用水和CO2进行光合作用制造有机物质(同化产物)的组织。同化组织的细胞中含有大量的叶绿体,液泡化程度较高,具有发达的胞间隙(详见第二篇第八章)。 (storage tissue)
储藏组织是储藏淀粉、蛋白质、脂肪以及某些特殊物质如单宁、橡胶等次生代谢物质的组织。主要分布于块根、块茎、果实、种子,以及根茎的某些结构中,如甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam.]块根、马铃薯(Solanum tuberosumL.)块茎的薄壁细胞储藏淀粉粒,蓖麻(Ricinus communisL.)种子的胚乳细胞储藏糊粉粒,花生种子的子叶细胞储藏油滴等。 (ventilating tissue)
通气组织是水生植物和湿生植物中的一种能贮存和输导气体的薄壁组织。在水湿生植物的根茎叶结构的发育过程中,部分细胞程序性死亡,形成相互贯通的气道、气腔,储藏着大量空气,有利于光合作用、呼吸作用过程中气体的交换,同时也可以有效地抵抗水生环境中所受到的机械应力。植物的通气组织的发达与否常因物种、生存条件、发育程度和分布部位而不同。 (transfer cell)
传递细胞是一类细胞壁显著向内生长、胞间连丝发达、短途运输物质能力强的薄壁细胞。植物体中的传递细胞分布广泛,常见于物质短途运输强烈的部位,如叶表皮腺细胞、木质部或韧皮部薄壁细胞、维管束鞘、花药绒毡层、珠被、胚囊中的助细胞、反足细胞及子叶表皮细胞、胚乳细胞等。