Korzenie - rodzaje, budowa, funkcje, Prezentacje z Morfologia delle piante

Pobierz Korzenie - rodzaje, budowa, funkcje i więcej Prezentacje w PDF z Morfologia delle piante tylko na Docsity! 2018-11-29 1 Korzeń rodzaje korzeni, budowa i funkcje, modyfikacje, symbiozy Czesław Hołdyński MORFOLOGIA FUNKCJONALNA ROŚLIN Cechy odróżniające korzeń od łodygi  bezlistność  budowa merystemu  czapeczka  histogeny  endogeniczne powstawanie elementów bocznych  korzeni bocznych  odmienny układ waskularny (wiązka radialna)  odmienny charakter skórki (epiblema = ryzoderma) 2018-11-29 2 Rodzaje korzeni Korzeń zarodkowy korzeń główny = korzeń pierwotny = korzeń macierzysty korzenie boczne = korzenie wtórne k. trzeciorzędowe k. czwartorzędowe itd. korzenie przybyszowe (dodatkowe) Wyrastające:  ze starych korzeni z budową wtórną  z hypokotylu  z nadziemnych części pędowych (łodygi, liści)  różnego typu pędów podziemnych korzenie o funkcjach specjalnych (modyfikacje) RADICULA 2018-11-29 5 Funkcje korzeni  chłonna  przytwierdzająca  przewodząca  zapasowa  rośliny dwuletnie  byliny  rośliny wieloletnie o pędach zdrewniałych  specjalne (np. czepne, oddechowe, ssawkowe) STREFA MERYSTEMATYCZNA BUDOWA PIERWOTNA 2018-11-29 6 Zróżnicowanie funkcji korzeni Funkcje stref morfologicznych korzenia - merystem wierzchołkowy - namnażanie komórek - strefa elongacyjna - wzrost na długość - różnicowanie tkanek - strefa włośnikowa - pobieranie wody i soli mineralnych, - wydzielanie do ryzosfery substancji stymulujących mikroorganizmy - wydzielanie związków allelopatycznych (np. fenoli, terpenoidów, alkaloidów) - strefa wyrośnięta - transport (dojrzała) - gromadzenie materiałów zapasowych - wytwarzanie korzeni bocznych - umocowanie w podłożu Zróżnicowanie funkcji korzeni HETERORYZJA - dymorfizm korzeniowy (u roślin trwałych) zróżnicowanie morfologii i funkcji korzeni  korzenie krótkie (żywiące) - powolny wzrost - dużo tkanki miękiszowej - ograniczony przyrost wtórny - często mikoryza zewnętrzna  korzenie długie (mocujące) - szybszy wzrost - dużo tkanek wzmacniających (sklerenchyma) - silniejszy przyrost wtórny - brak mikoryzy 2018-11-29 7 DYMORFIZM KORZENIOWY - heteroryzja mak alpejski rośliny bagienne, szuwarowe jeżogłówka gałęzista rośliny rosnące na zboczach o niestabilnym podłożu (piargi, wydmy) rozłóg rozgałęziony korzeń „chłonny” prosty korzeń „mocujący”” ROZWÓJ BUDOWY PIERWOTNEJ W KORZENIU 2018-11-29 10 Budowa pierwotna poliarchicznego korzenia kosaćca(Iris germanica)- przekrój poprzeczny kora pierwotna walec osiowy ZAPAMIĘTAJ ! egzoderma - miękisz - endoderma - korkowacenie f. spichrzowa komórki prze- ścian komórek pustowe + f. - f. okrywająca mechaniczna KORA PIERWOTNA WALEC OSIOWY miękisz PERYCYKLU floem ksylem WIĄZKA RADIALNA EPIBLEMA BUDOWA PIERWOTNA KORZENIA W STREFIE WYROŚNIĘTEJ obumiera ! 2018-11-29 11 w zależności od liczby pasm drewna korzenie: mono-, di-, tri-, tetra-, penta-, heksa-, poliarchiczne • SYMPLAST System połączonych plazmodesmami protoplastów, tworzących całość; ciągły system żywych składników ciała rośliny • APOPLAST System pozaplazmatycznych elementów ciała rośliny, który tworzą połączone ze sobą ściany komórkowe (a. ścienny), przestwory międzykomórkowe (a. powietrzny) oraz martwe komórki przewodzące drewna. A. odgrywa ważną rolę w transporcie wody i soli mineralnych 2018-11-29 12 POBIERANIE I TRANSPORT ROZTWORU WODNEGO W KORZENIU - schemat przekroju poprzecznego APOPLASTEM SYMPLASTEM epiblema kora pierwotna ksylem floem PASEMKA CASPARY’EGO ENDODERMA miękisz okolnicy włośnik PRZEPŁYW PRZEZ ENDODERMĘ W STARSZYM STADIUM ROZWOJOWYM miękisz kory endoderma - III stadium rozwojowe, z U- kształtnymi zgrubieniami wtórnej, zdrewniałej ściany komórkowej KOMÓRKI PRZEPUSTOWE floem ksylem 2018-11-29 15 odróżnicowanie miękiszu okolnicy korzenia macierzystego ↓ merystem wierzchołkowy korzenia bocznego ROZWÓJ KORZENIA BOCZNEGO Powstawanie korzenia bocznego u kukurydzy 2018-11-29 16 Powstawanie korzeni bocznych u wierzby wierzchołki wzrostu walec osiowy Schemat kształtowania się budowy wtórnej korzenia zakładanie się kambium: - z miękiszu pomiędzy drewnem i łykiem - z okolnicy (naprzeciwko pasm protoksylemu) odróżnicowanie z tkanek stałych kambium w korzeniu ma pochodzenie wtórne KAMBIUM pofałdowane pasmo KAMBIUM OKOLNICA Kora pierwotna Drewno pierwotne (ksylem) Łyko pierwotne (floem) Odróżnicowujące się fragmenty okolnicy 2018-11-29 17 WALEC OSIOWY W KORZENIU O BUDOWIE PIERWOTNEJ miejsce zakładania kambium w miękiszu protoksylem metaksylem protofloem metafloem Łyko pierwotne Schemat kształtowania się budowy wtórnej korzenia zakładanie się felogenu: z okolnicy (przez proliferację - utworzenie dodatkowego cylindra na zewnątrz) odróżnicowanie z tkanki stałej felogen w korzeniu ma pochodzenie wtórne .................................................................... felogen z okolnicy nieprzepuszczalny felem głęboko odrzucenie całej kory pierwotnej KAMBIUM KAMBIUM FELOGEN Drewno wtórne Łyko pierwotne Kora pierwotna Łyko wtórne Drewno pierwotne Peryderma Drewno wtórne 2018-11-29 20 Powstawanie korzeni przybyszowych na liściach PRAZAWIĄZKI KORZENI - grupy komórek wewnątrz łodyg zdrewniałych, w górnych częściach luk liściowych, na zewnątrz od kambium np. wierzba, topola GUZKI KORZENIOWE - na powierzchni zdrewniałych korzeni wtórnych np. jabłoń, grusza, klon, wiąz, żywotnik Inicjowanie podziałów komórkowych w strefie prazawiązków - rola auksyn (hormonów roślinnych, np.kwas naftalenooctowy) Powstawanie korzeni przybyszowych w organach zdrewniałych 2018-11-29 21 patrzę tylko czy nie ucinasz drzemki, grasz w okręty lub piszesz sms-y Modyfikacje funkcjonalne korzeni  Korzenie spichrzowe korzenie główne - bulwy korzeniowe - (korzenie przybyszowe) - korzenie boczne  Korzenie kurczliwe  Korzenie czepne  Korzenie asymilacyjne  Korzenie powietrzne  Korzenie podporowe  Korzenie oddechowe  Korzenie ssawkowe 2018-11-29 22 KORZENIE SPICHRZOWE o budowie pierwotnej tworzą m.in.: ↑ ← pustynnniki liliowce → liliowiec pustynnik Mięsisty korzeń spichrzowy żeń - szenia 2018-11-29 25 A B C „Bulwa” mieszana – korzeń główny + hypokotyl Burak pastewny A - burak pastewny B - burak ćwikłowy C - burak cukrowy - hypokotyl - korzeń główny BULWA HYPOKOTYLOWA Hypokotyl = łodyżka podliścieniowa Burak ćwikłowy nietypowy przyrost wtórny ( budowa trzeciorzędowa, budowa anormalna ) 2018-11-29 26 Budowa anatomiczna korzenia spichrzowego buraka feloderma felogen korek perycykl dodatkowe pierścienie kambium miękisz spichrzowy łyko pierwotne łyko wtórne kambium drewno wtórne drewno pierwotne zredukowane wiązki przewodzące Korzenie kurczliwe  skracanie się komórek kory pierwotnej, które tracą wodę  obumieranie kory pierwotnej korzeni  nasiona kiełkujące na powierzchni ziemi  cebulowe, kłączowe  rośliny rozetowe Przykład szparag – jego kłącza znajdują się zawsze na tej samej głębokości - posadzony za płytko wciąga kłącze dzięki korzeniom kurczliwym w głąb, posadzony za głęboko „wydostaje się” na skutek wzrostu kłączy ku górze. 2018-11-29 27 Przekrój podłużny kurczliwego korzenia szczawiku KORZENIE KURCZLIWE - WCIĄGAJĄCE  nasiona kiełkujące na powierzchni ziemi  rośliny cebulowe, kłączowe, z bulwami pędowymi Liczne cebule, bulwy i kłącza leżą w ziemi na określonej głębokości : Kłącza Paris – 2-5 cm Bulwy Arum – 6-12 cm Bulwocebula Colchicium – 10-16 cm Kłącza Asparagus – 20-40 cm 2018-11-29 30 Welamen i egzoderma z komórkami przepustowymi egzoderma Korzenie powietrzne Avicenna marina Korzenie powietrzne figowca 2018-11-29 31 Korzenie oddechowe („przewietrzające”= pneumatofory) - rośliny zarośli strefy tropikalnej terenów nadbrzeżnych w strefie pływów oceanicznych „mangrowe” czyli namorzyny (np.Soneratia, Avicenna, Bruguiera) - rośliny śródlądowych bagien tropikalnych (np. Taxodium distichum) Rodzaje korzeni oddechowych:  „kolanka” rosnących skośnie korzeni bocznych - z odsłoniętą aerenchymą  sterczące pionowo korzenie boczne z perydermą, przetchlinkami i aerenchymą KORZENIE ODDECHOWE – PNEUMATOFORY u namorzynów, np. awicennia przetchlinka AERENCHYMA 2018-11-29 32 Stadia rozwoju korzeni oddechowych Soneratia Bruguiera Pneumatofory (korzenie oddechowe) namorzynów (Avicenna) aerenchyma przetchlinka asterosklereid 2018-11-29 35 Korzenie szkarpowe puchowca pięciopręcikowego Korzenie podporowe - ich szczególną formą są korzenie szkarpowe spłaszczone bocznie, w naszej florze takie korzenie wykształca wiąz szypułkowy rosnący na siedliskach łęgowych. Wiąz szypułkowy 2018-11-29 36 KORZENIE SZKARPOWE (= DESKOWE) Fot. Cz. Hołdyński 2018-11-29 37 podporowe korzenie przybyszowe u podstawy palmy Pandanus tectorius i jego korzenie przybyszowe 2018-11-29 40 KORZENIE SSAWKOWE = HAUSTORIA jemioły pospolitej PÓŁPASOŻYT drzew KORZENIE SSAWKOWE = HAUSTORIA Kanianka zwyczajna PASOŻYT ( np. pokrzywy ) 2018-11-29 41 Rośliny wytwarzające haustoria półpasożyty roślin łąkowych: • Euphrasia (świetlik) • Odontites (zagorzałek) • Pedicularis (gnidosz) • Melampyrum (pszeniec) • Rhinanthus (szelężnik) • Lathrea (łuskiewnik) – okresowy półpasożyt olchy, leszczyny • Orobanche (zaraza) - pasożyt świetlik łąkowy zagorzałek późny 2018-11-29 42 gnidosz okółkowy szelężnik większy łuskiewnik różowy zaraza gałęzista 2018-11-29 45 Symbiozy korzeni z Rhizobium sp. • bakterie saprofityczne – w glebie • chemotaktycznie wnikają do włośników korzeni • wędrują do kory pierwotnej • intensywnie namnażają się, wykorzystują węglowodany gospodarza – bakterie są w fazie tolerancyjnego pasożyta rośliny – gospodarza • tkanka intensywnie dzieli się, powstaje „brodawka” • roślina ogranicza rozwój bakterii, które przekształcają się w bakterioidy - duże nieregularne komórki, które asymilują azot, nie dzielą się! • roślina staje się tolerancyjnym pasożytem bakterioidów • w fazie owocowania nietolerancyjnym - trawi baktetrioidy • formy przetrwalnikowe bakterii z resztkami pozostają w glebie (więcej komórek zostaje w glebie niż przed infekcją – „zysk” Rhizobium Schemat brodawki grochu na przekroju prostopadłym korzenia macierzystego 2018-11-29 46 Bakterie z rodzaju Rhizobium w pękniętych komórkach brodawek korzeniowych. Bakterie wiążą azot z powietrza, wiążą go w związki, które roślina może użyć w swoim odżywianiu. 2018-11-29 47 SYMBIOZA KORZENI ROŚLIN MOTYLKOWATYCH Z BAKTERIAMI z rodzaju RHIZOBIUM BAKTERIE uzyskują: ● odpowiednie warunki do wiązania azotu ● 10-30% produktów fotosyntezy rośliny ROŚLINY uzyskują: ● część azotu związanego w amoniak Porównanie wydajności redukcji N2 prowadzonej przez bakterie symbiotyczne Gatunek rośliny Związany N2 (kg/ha/rok) Łubin (Lupinus) Groch (Pisum sativum) Bób (Vicia faba) Soczewica (Lens esculenta) Soja (Glycine max) Fasola (Phaseolus vulgaris) 20 – 220 55 – 77 45 – 552 88 – 114 40 – 200 40 – 70 2018-11-29 50 Symbiozy z promieniowcami rozgałęzione korzenie zawierające promieniowce - kuliste RYZOTAMNIA (do wielkość piłki tenisowej) PROMIENIOWCE (Actinomycetales) WIĄŻĄ AZOT ATMOSFERYCZNY Etapy inwazji i rozwoju jak u Rhizobium - rośliny, wilgotnych siedlisk • Olsza • Woskownica – rośliny ubogich, suchych siedlisk • Oliwnik • Rokitnik • Rzewnia (Casuarina)– drzewo suchych, półpustynnych kseromorficznych formacji zaroślowych oliwnika rokitnika woskownicy olszy Symbiozy promieniowców stwierdzono m. in. u ROŚLIN WILGOTNYCH SIEDLISK ROŚLIN UBOGICH, SUCHYCH SIEDLISK 2018-11-29 51 rokitnik Ryzotamia z promienowcami u olszy MIKORYZY • Mikoryza ektotroficzna (zewnętrzna) - mufka na zewnątrz korzenia w strefie włośnikowej - sieć Hartriga w przestrzeni międzykomórkowej • Mikoryza endotroficzna (wewnętrzna) – - - strzępki grzyba w przestworach międzykomórkowychi - strzępki wnikają do wnętrza komórek tworząc splątane kłębki lub drzewkowate rozgałęzienia (arbuskule) lub pęcherzyki (wezikule) • Mikoryza ektoendotroficzna 2018-11-29 52 Mikoryza ektotroficzna Schemat mikoryzy endotroficznej 2018-11-29 55 Gnieźnik leśny korzeniówka pospolita Monotropa hypopitys 2018-11-29 56 Znaczenie dla roślin • ROŚLINY MIKORYZOWANE: • rosną szybciej • są odporniejsze na brak wody, zasolenie, obecność metali ciężkich, zmiany pH podłoża • mogą być bardziej wytrzymałe na niską lub wysoką temperaturę • łatwiej bronią się przed infekcjami ze strony patogenów glebowych (antybiotyki) • rzadziej są uszkadzane przez nicienie Borowik szlachetny+ świerk, sosna, oraz muchomory: Maślak zwyczajny + sosna koźlarz babka + brzoza Muchomor czerwonawy Muchomor twardawy