植物学 —— 茎

植物学——茎 植物学精品课程

一、概述 （一）茎的主要生理功能 • 茎和枝条支持着叶、花、果实。 • 物质运输的主要通道。 • 贮藏和繁殖。 • 绿色幼茎能进行光合作用。植物学精品课程

（二）茎的基本形态 • 一般为辐射对称的圆柱体。 • 在茎上着生有叶、花和果实；节和节间；长枝和短枝。 • 在茎的顶端着生有芽——顶芽，叶腋处的芽称为腋芽。 • 冬态枝条（木本）上，叶痕、叶迹、芽鳞痕、皮孔等。植物学精品课程

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茎的特征 有节节间长叶具芽植物学精品课程

二、芽 （一）芽的概念和结构芽(bud)：未发育的枝、花或花序的原始体，包括茎尖及其外围的附属物。附属物叶芽：叶原基、腋芽原基及幼叶、芽鳞片等。花芽：花各组成部分的原始体（萼片原基等）。植物学精品课程

（二）芽的类型 1、按芽在枝上的位置分 • 定芽(normal bud)：着生位置固定，顶芽（顶端），腋芽（叶腋）。 • 不定芽(adventitious bud)：在茎的节间、叶片、根上长出的芽，尤其是从创伤部位产生。植物学精品课程

一个叶通常有一个腋芽，也有一个叶腋有几个芽，中央的为主芽（腋芽），旁边的为副芽。并生芽：几个芽并列在一起，如桃。叠生芽：几个芽上下叠在一起，如金银花。叶柄下芽：叶柄基部膨大成鞘状，把芽复盖，如法国梧桐（悬铃木）。一个叶通常有一个腋芽，也有一个叶腋有几个芽，中央的为主芽（腋芽），旁边的为副芽。并生芽：几个芽并列在一起，如桃。叠生芽：几个芽上下叠在一起，如金银花。叶柄下芽：叶柄基部膨大成鞘状，把芽复盖，如法国梧桐（悬铃木）。植物学精品课程

2、按芽鳞的有无分 • 鳞芽(scaly bud)：有芽鳞片包被的芽。芽鳞片是叶的变态，其外层细胞角化或栓化，呈棕褐色，坚硬，有时被茸毛，还分泌黏液和树脂。芽鳞片起保护作用，可防止冬天的低温和干旱。植物学精品课程

裸芽(naked bud)：芽外没有鳞片，只有幼叶包住，草本植物，热带、亚热带潮湿地区的木本植物。如水稻、棉和枫杨。植物学精品课程

3、按芽的生理活动分 • 活动芽(active bud)：芽形成后能继续生长，活动，当年生长为枝条或花的芽。 • 休眠芽(dormant bud)：茎基部的芽，不活动，成休眠状态。休眠芽活动，使茎基部长成枝条，林区更新。植物学精品课程

4、按芽的发育分 • 枝芽(branch bud)：发展为枝的芽，包括生长锥、叶原基、幼叶和腋芽原等结构。 • 花芽(floral bud)：是花或花序的原始体，外观较叶芽肥大，内含花或花序各部的原基。没有叶原基和腋芽原基。 • 混合芽(mixed bud)：既有叶原基和腋芽原基，又有花部原基的芽。如苹果、海棠、梨。植物学精品课程

三、分枝和分蘖 • 种子植物的分枝方式一般有单轴分枝、合轴分枝和假二叉分枝三种类型。 • 分蘖(tiller)：水稻、小麦等禾本科植物在生长初期，茎的节间很短，节密集，埋在土中或接近地面，由基部一定的节（分蘖节）上产生腋芽和不定根。由腋芽形成的枝条称为分蘖，分蘖上又可以形成新的分蘖。植物学精品课程

单轴分枝(monopodial brandching)： 又称总状分枝，主茎的顶芽生长旺盛，形成直立粗状的主干，而侧枝的发育程度远不如主茎。如山毛榉，杨树等。多数裸子植物都属于单轴分枝，如水杉。植物学精品课程

合轴分枝(sympodial branching)： • 顶芽生长活动一段时间后死亡，或分化为花芽，或生长极慢，由紧靠近顶芽的一个腋芽迅速伸展为枝，代替主茎的位置，每年同样地交替进行，使主干继续生长。 • 这种主干是由许多腋芽发育而成的侧枝联合组成，所以称为合轴。如苹果、无花果、桃等。植物学精品课程

假二叉分枝 顶芽生长出一段枝条后，停止发育，或为花芽，而顶端两侧对生的侧芽同时发育为新枝，新枝的顶芽和侧芽的生长活动与母枝相同，再生一对新枝，如此继续发育，如丁香。植物学精品课程

分蘖植物学精品课程

四、茎尖的分区及其生长动态 • 茎尖和根尖有相似之处：由顶向基也可分为分生区、伸长区和成熟区。植物学精品课程

(一) 分生区(meristematic zone) 也叫生长锥。具有分层现象，外表的1～2层细胞为原套，里面的细胞为原体。在茎尖生长锥的基部还有叶原基、幼叶和腋芽原基。植物学精品课程

被子植物茎尖顶端分生组织分区图解 植物学精品课程

原表皮表皮 原套周缘分生组织基本分生组织皮层原形成层髓射线和维管束原体髓分生组织基本分生组织髓原分生组织初生分生组织成熟组织植物学精品课程

(二) 伸长区(elongation zone) 在茎尖生长时期较明显，细胞迅速伸长，初生分生组织衍生细胞的分裂活动逐渐减弱。但顶芽形成后，顶芽以下的部分发育为成熟组织时，伸长区难辨认。植物学精品课程

(三) 成熟区(maturation zone) 细胞的分裂和伸长生长都停止，具备幼茎的初生结构。植物学精品课程

五、双子叶植物茎的初生结构 • 由顶端分生组织经细胞分裂活动所衍生的细胞，分化成各种成熟组织的过程，称为初生生长，由初生生长所形成的各种组织叫初生结构。 • 双子叶植物茎的初生结构由外向内可分为表皮、皮层和维管柱三大部分组成。植物学精品课程

表皮双子叶植物茎的初生结构机械组织　初生韧皮部　初生木质部　髓髓射线束内形成层植物学精品课程

表皮皮层髓射线初生韧皮部髓初生木质部束中形成层双子叶植物茎的初生结构轮廓图植物学精品课程

双子叶植物茎的初生结构立体图解 植物学精品课程

(一) 表皮(epidermis) • 幼茎最外一层活细胞，细胞砖形，长径与茎的纵轴是平行的，排列紧密，常无叶绿体，细胞外壁较厚，角质化，常有角质层，有的植物还在蜡被。 • 有气孔，但少，有表皮毛或封锁毛（可反射强光，防止水分的过度散失，多见于一些沙生植物）。植物学精品课程

(二) 皮层(corter) • 位于表皮和维管柱之间，有多层细胞，主要是薄壁细胞，有细胞间隙，排列疏松，水生植细胞间间隙很发达，构成通气道，外层细胞常有叶绿体，所以嫩茎呈绿色。植物学精品课程

外层常有厚角组织，可以连续呈环状（南瓜），也有呈束状（铁线莲、薄荷），使茎有棱。皮层与中柱的比例占得小。外层常有厚角组织，可以连续呈环状（南瓜），也有呈束状（铁线莲、薄荷），使茎有棱。皮层与中柱的比例占得小。 • 内皮层不明显，只有沉水植物、少数陆生植物有内皮层，有凯氏带增厚（如：穿心莲）。草本植物蚕豆、花生、番薯、南瓜等皮层内方含有淀粉粒，称淀粉鞘。植物学精品课程

(三) 维管柱(vascular cylinder) • 皮层以内柱状结构，为初生维管组织，由原形成层发展而来，无明显的中柱鞘，包括三部分：维管束、髓和髓射线。植物学精品课程

1、维管束(vascular bundle) • 初生维管束(primary vascular bundle)：来自形成层，原形成层始终保持分离束状，发展成初生维管束也是分离束状，如南瓜，形成层成连续环状——连续环状初生维管束，如桃——实际仍是分离的维管束。植物学精品课程

初生韧皮部在外方，初生木质部在内方，外韧维管束(collateral bundle)，又称并生型维管束。 • 内外皆为韧皮部，中间为木质部，称为双韧维管束(bicollateral bundle)，如葫芦科、茄科、旋花科、夹竹桃科。植物学精品课程

初生韧皮部(primary phloem)：其发育为外始式（向心式发育），由此有原生韧皮部、后生韧皮部之分。组成分子：筛管、伴胞、韧皮纤维、韧皮薄壁细胞（韧皮薄壁细胞比伴胞大，是生活细胞，含淀粉、单宁、结晶，有贮藏作用）。植物学精品课程

初生木质部(primary xylem)：发育方向从内向外，称内始式（离心式发育），由此有原生木质部、后生木质部之分。组成分子：导管、管胞、木纤维、木薄壁细胞（木薄壁细胞是生活细胞，细胞壁木质化，具贮藏作用）。植物学精品课程

束中形成层：位于初生木质部与初生韧皮部之间。束中形成层：位于初生木质部与初生韧皮部之间。植物学精品课程

2、髓 幼茎中央的薄壁细胞，体积大，贮藏作用。 3、髓射线位于两个维管束之间，连接皮层与髓的部分。具有贮藏、横向运输作用，可恢复细胞分裂能力，转变为束间形成层。植物学精品课程

六、双子叶植物茎的次生结构 • 由于维管形成层、木栓形成层活动，使茎增粗，形成次生生长，所产生的各种组织称为次生结构。 (一) 维管形成层的产生及其活动 • 在初生韧皮部初生木质部之间有一层细胞保留分裂能力，成为束中形成层，当茎进行次生生长时，在髓射线处相应于束中形成层的部位也有一层细胞恢复分裂能力，叫束间形成层，维管形成层就变为环状。植物学精品课程

维管形成层的细胞有两种： • 一种占多数，细胞呈扁平纺锤状，横切面呈长方形称纺锤状原始细胞。 • 一种近为等径，横切面呈方形，叫射线原始细胞。植物学精品课程

纺锤状原始细胞 射线原始细胞植物学精品课程

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