Лабораторная работа № 10. Вторичное строение корня.
Корнеплоды бывают монокамбиальные - с одним слоем камбия, и поликамбиальные - с несколькими слоями камбия. У одних монокамбиальных корнеплодов большую часть корнеплода занимает вторичная кора, где и накапливаются запасные продукты (морковь), у других вторичная кора маленькая, а большую часть корнеплода занимает ксилема, в которой откладываются запасные продукты (репа).
На поперечном срезе корня моркови, в отличие от редьки, под перидермой расположено большое кольцо флоэмы. Основная ее масса представлена запасающей паренхимой, а ситовидные трубки образуют небольшие группы. Камбиальная зона хорошо выражена и представлена довольно мелкими клетками. Площадь сечения ксилемы значительно меньше площади флоэмы. В центре, так же как и у редьки, расположена диархная первичная ксилема. Немногочисленные сосуды вторичной ксилемы расположены в виде прерывистых радиальных цепочек в запасающей паренхиме.
Наибольшую часть поперечного среза корня редьки занимает ксилема. В центре расположены мелкие сосуды диархной первичной ксилемы. Вторичная ксилема представлена главным образом запасающей паренхимой. Небольшие группы сосудов образуют радиальные цепочки. По периферии камбиальной зоны расположено узкое кольцо вторичной флоэмы. Корень покрывает перидерма.
У свеклы (семейство Маревые) утолщение корня происходит своеобразно - образовывается поликамбиальный корнеплод. При таком строении в центре находится диархная первичная ксилема, к которой прилегают два участка вторичной ксилемы, разделенные радиальными участками паренхимы. Камбий окружает ксилему. Снаружи к нему прилегают участки вторичной флоэмы. Таким образом, вторичное строение такое же, как и у других корнеплодов.
Имеются два небольших открытых коллатеральных пучка.
Но вслед за вторичным наступает третичное изменение. Вокруг вторичной флоэмы на периферии корня благодаря делению клеток перицикла образуется слой паренхимных клеток. В этом слое один ряд клеток начинает делиться тангенциальными перегородками и превращается в новый слой камбия, откладывающий внутрь ксилему, а кнаружи - флоэму в виде коллатеральных пучков, отделенных друг от друга прослойкой тонкостенной паренхимы. Одновременно в периферическом слое паренхимы образуется новое кольцо камбиальных клеток и т. д.
Т.о. основную массу корня занимает запасающая паренхима, образованная в результате деятельности добавочных камбиев. Многочисленные открытые коллатеральные пучки, представленные небольшим числом сосудов и ситовидных трубок с клетками-спутницами, расположены в виде концентрических колец. Возникновение колец связано с наличием добавочных камбиев, образующихся из перицикла и его производных.
В клетках паренхимы откладываются основные запасы сахарозы и прочих питательных веществ корнеплода. Процесс вторичного утолщения у свеклы связан с развитием листового аппарата. Установлено, что число добавочных камбиальных колец кратно числу листьев в прикорневой розетке.
Корень покрыт перидермой.
Особый интерес представляет строение корневой системы протоэпифитов. Многие из них развивают огромное количество корней, покрытых особой водопоглощающей тканью — веламеном. Состоит веламен из мертвых, опробковевших клеток. Во время дождей он пропитывается водой и становится емкостью, из которой растение получает влагу в периоды между дождями. Другой особенностью веламена является его способность поглощать влагу из насыщенного водяными парами воздуха. Это свойство веламена позволяет растениям успешно переживать довольно продолжительные засушливые периоды. В сухую жаркую погоду заполненные воздухом клетки веламена играют роль изолирующей прослойки, предохраняющей корни от перегрева и излишних потерь воды.
ВОЗДУШНЫЕ КОРНИ, придаточные корни, возникающие у растений на надземных побегах высоко над землёй и служащие для поглощения влаги непосредственно из воздуха. Образуют на поверхности многослойную специфическую ткань — веламен, способную конденсировать атмосферную влагу, которая через пропускные клетки во внутреннем слое коры проходит в центральный цилиндр. Характерны для лиан и эпифитов (из семейств орхидных, ароидных и др.). У некоторых тропических деревьев (например, индийского баньяна) воздушные корни свешиваются с ветвей, достигают почвы и становятся корнями-подпорками. У мангровых деревьев воздушные корни — ходульные, создающие опору в зыбком грунте, а также дыхательные, которые начинают расти подземно, а затем выходят на поверхность.
Веламен на воздушных корнях орхидей (Orchidaceae):
А - орхидея (Oncidium) на ветке дерева; Б - часть поперечного разреза через воздушный корень орхидеи (Dendrobium); В - то же при большем увеличении.
1 - эндодерма, 2 - веламен, 3 - кроющие клетки, 4 - экзодерма, 5 - пропускная клетка в экзодерме.