Работа 27 Первичное анатомическое строение корня
Анатомическое строение органов, возникающих в результате деятельности первичных меристем, называют первичным. Первичное строение корни всех растений приобретают в зоне всасывания. Здесь происходит специализация клеток и возникают постоянные ткани. Возникают три блока тканей: покровная ткань - эпиблема (ризодерма) с корневыми волосками, первичная кора и центральный цилиндр. Первичная кора корня по диаметру значительно больше центрального цилиндра. В ней выделяют: экзодерму, мезодерму и эндодерму. Экзодерма представлена опробковевающей паренхимой, выполняющей защитную функцию; мезодерма – мощной поглощающей паренхимой; эндодерма - одним слоем паренхимных клеток, имеющих опробковевшие утолщения на радиальных стенках (пояски Каспари), которые затем распространяются на все радиальные и внутренние тангентальные стенки.
Первичная кора образуется из основной меристемы и слущивается при переходе корня к вторичному анатомическому строению.
Центральный цилиндр формируется из прокамбия. Он представлен радиальным проводящим пучком и перициклом. Радиальный проводящий пучок располагается внутрь от перицикла. Он состоит из первичной ксилемы, между лучами которой находятся участки первичной флоэмы. В зависимости от числа лучей различают двулучевую (диархную), трёхлучевую (триархную), четырёхлучевую (тетрархную), многолучевую (полиархную) ксилему.
Порядок работы:
Постоянный препарат поперечного среза корня ириса (Íris sp.) рассматривают при малом увеличении. В центре среза виден маленький круг, окрашенный в голубой и красный цвета. Это центральный цилиндр и эндодерма. Вокруг него заметно очень широкое светлое кольцо мезодермы первичной коры.
При большом увеличении последовательно рассматривают ткани от периферии к центру. Во внутреннем слое первичной коры - эндодерме - отмечают утолщение стенок в виде подковок у большинства клеток, находят пропускные клетки с тонкими стенками и густой цитоплазмой.
Под эндодермой расположен центральный цилиндр. Наружный, пограничный с эндодермой первичной коры слой тонкостенных клеток - перицикл. В корне он представлен латеральной (боковой) меристемой, это остаточный прокамбий. В перицикле закладываются боковые корни и придаточные почки. У двудольных и голосеменных растений перицикл также участвует в образовании камбия и феллогена.
Центр корня занимает радиальный пучок с полиархной ксилемой. Ксилема окрашена в красный, а флоэма - в синий цвета. Участки ксилемы имеют вид неправильных треугольников с вершинами, обращёнными к наружи. Пропускные клетки эндодермы расположены напротив вершин. Таким образом, вода через пропускные клетки по кратчайшему пути попадает в ксилему. В центре корня ксилема представлена волокнами склеренхимы. Между участками ксилемы (их называют лучами) расположены участки флоэмы. Клетки последней имеют тонкие стенки и густую цитоплазму.
Схематично зарисовывают поперечный срез или сектор среза корня (рис. 29).
Рис. 29. Поперечный срез корня ириса - Íris sp.
Работа 28 Вторичное строение корня
Вторичное анатомическое строение - результат работы вторичных латеральных меристем: камбия и феллогена.
Переход от первичного анатомического строения к вторичному осуществляется в зоне проведения.
При переходе к вторичному анатомическому строению происходит формирование вторичной флоэмы, вторичной ксилемы и радиальных (сердцевинных) лучей.
Вторичная ксилема и флоэма, также как и радиальные паренхимные лучи, формируются в результате деятельности камбиального кольца. Камбиальное кольцо закладывается в центральном цилиндре. Вначале внутрь от первичной флоэмы начинается деление паренхимных клеток остаточного прокамбия. Возникшие разобщённые дуги делящихся клеток смыкаются с клетками перицикла, в который они упираются, и клетки которого также начинает делиться. Возникает извилистое кольцо камбия.
Участки камбиального кольца, имеющие различное происхождение, функционируют различно. Камбий, возникший из прокамбия между первичными флоэмой и ксилемой, образует вторичные флоэму и ксилему. Камбий перициклического происхождения даёт паренхиму радиальных лучей. Образование вторичных тканей в центральном цилиндре корня ведёт к увеличению его объема и, естественно, влечёт за собой разрушение первичной коры. В это время из клеток перицикла формируется феллоген. Он образует перидерму, которая отделяет первичную кору от центрального цилиндра. Первичная кора отмирает и слущивается. Этот процесс называется "линька корня". На поверхности корня остаётся перидерма.
Таким образом, переход ко вторичному анатомическому строению корня связан с:
1 - сбрасыванием первичной коры ("линька корня");
2 - заложением камбия и образованием вторичной ксилемы, вторичной флоэмы и радиальных паренхимных лучей;
3 - образованием феллогена из перицикла с последующем формированием перидермы.
Между перидермой и камбием располагается флоэма - вторичная кора, под камбием - ксилема, или древесина.
Порядок работы:
Постоянный препарат поперечного среза корня вторичного строения тыквы обыкновенной (Cucúrbita pépo L.) изучают при малом увеличении.
Находят на срезе чётко выделяющиеся четыре участка вторичной ксилемы. Стенки клеток ксилемы - одревесневшие, на препарате они окрашены в красный цвет. Крупные округлые просветы – полость сосудов. Между участками вторичной ксилемы располагаются радиальные лучи, состоящие из паренхимных клеток с целлюлозными стенками. Лучи сужаются по направления к центру корня и упираются в вершины лучей первичной ксилемы, клетки которой, также как и вторичной ксилемы, одревесневшие. Четыре луча первичной ксилемы (ксилема тетрархная) по направлению к центру корня слегка расширяются и упираются в крупный центральный сосуд.
Находят зону камбия. Она примыкает снаружи к участкам вторичной ксилемы. Клетки камбиальной зоны располагаются в несколько рядов.
Рассматривают расположенную снаружи от камбия кору корня. Здесь, ближе к камбию, видна вторичная флоэма, дальше от неё - первичная флоэма. Границу между ними различить практически невозможно. Все клетки флоэмы имеют целлюлозные стенки и окрашены в голубой цвет. Участков флоэмы, как и вторичной ксилемы, четыре. Между ними расположены паренхимные клетки радиальных лучей.
Переводят микроскоп на большое увеличение и рассматривают строение камбиальной зоны. Обращают внимание на взаимное расположение клеток, густую цитоплазму и крупные ядра.
Рассматривают вторичную покровную ткань - пробку, входящую в состав перидермы. Клетки пробки имеют светло-коричневую окраску.
Зарисовывают схему вторичного строения корня тыквы обыкновенной - Cucúrbita pépo L., делают обозначения (рис. 30).
Рис. 30. Поперечный срез корня тыквы обыкновенной - Cucúrbita pépo L.