谈谈根冠的来龙去脉

在新编中学“植物学”教科书“根”这一章中,提到:“根在土壤里生长的时候,根冠的外层细胞常常被土粒磨损,在生长点附近的根冠细胞又不断地分裂出新细胞,来补充磨损了的细胞”。这与以前的教科书(包括大学植物学教科书)提出的“根冠细胞磨损脱落后,由根顶端分生组织细胞分裂新细胞来补充。”这一论述有明显的区别。所以,阐明根冠的来龙去脉是十分必要的。一条根一般由根冠和根体构成。从外形来看,根冠象一个套子罩在生长锥的前端,起着保护根尖的作用,并帮助正在成长的根深入土中。一般种子植物都有根冠。它的长度约0.1厘米左右,如大麦属、洋葱等。根冠的发育与周围环境条件有很大关系。有些旱地生长的植物进行水培时,有可能不形成根冠,少数水生植物根冠极度退化,有些水生植物则有特大的根冠,如芡属(Euryale)的根冠就长达0.5厘米,称为根套。     

不同条件对根冠的影响

我利用假期做了一些小实验。其中之一是采用水培和沙培法培养了蚕豆和小麦幼苗,然后将根尖进行固定,做制压片进行观察。发现两种培养方法下的根冠有明显不同,沙培的根冠厚度比水培增加近一倍。看来,不同的环境条件对根冠会产生一定的影响。在沙培中根尖受到的阻碍比水培大,所以刺激根冠较为发达。这对增加对分生区细胞的保护作用是有利的。     

微重力对稻种苗根冠细胞分化的影响

对长成的稻苗根冠细胞的分化进行了观察：１．在静止状态下萌动,发芽（对照）,幼苗根冠的冠细胞分化为平衡囊;平衡囊的淀粉沉积于细胞的向地端,平衡囊转变为分泌细胞,最后导致根尖细胞脱落的胞吐现象。２．在微重力下萌动,发芽,幼苗根冠的冠细胞分化为平衡囊,平衡囊的淀粉粒分散地分布于整个细胞,平衡囊不转变为分泌细胞;而转变为类似分生组织区和延伸区的细胞,无细胞脱落。根冠细胞层次不断增多,并延伸。３．在静止状态     

玉米根冠脱落细胞中微丝分布的荧光显微观察(简报)

在对玉米等主要农作物进行病理及致病毒素毒理分析时,经常选用根冠脱落细胞作为试材。许多学眷认为这些脱落的细胞处于垂死状态,然而,后来的一些研究肯定了Knudson的脱落根冠细胞具有活力的观点。Copoorali无菌培养玉米根冠脱落细胞,发现它们可以分裂;Vermeer等提出存活于玉米根际周围的根冠脱落细胞是根系统范围的扩展,它们在土壤中的作用应予以特别注意;Hawes不仅认为它们为活细胞,而且以它们做实验材料用于毒理分析;Guinal对玉米根冠脱落细胞的来源、细胞结构及生理特性进行了详细研究,肯定了细胞     

丛枝菌根真菌对植物根尖分生区和根冠细胞的侵染*

一般说来,从枝菌根（ＡＭ）真菌大多数是从植物根系根毛区（成熟区）侵入和扩展的,在显微镜下往往看不到根尖分生区和根冠表皮细胞被ＡＭ真菌侵染的特征。这就很容易给人们造成一种假象,似乎ＡＭ真菌不能侵染根尖分生区和根冠表皮细胞,即它们对ＡＭ真菌是免疫的。然而笔者多次于显微镜下看到ＡＭ真菌侵染根尖分生区和根冠表皮细胞,并形成典型的泡囊、丛枝、菌丝等结构。这一现象导致作者在温室盆栽和大田条件下研究了玫瑰红巨孢囊霉（ Ｇｉｇａｓｐｏｒａ　ｒｏｓｅａ Ｎｉｃｏｌ　＆ Ｓｃｈｅｎｃｋ）、珠状巨孢囊霉（Ｇｉｇａｓｐｏｒａ　ｍａｒｇａｒｉｔａ　Ｂｅｃｋｅｒ　＆　Ｈａｌｌ）、根内球囊霉（Ｇｌｏｍｕｓ　ｏｍｔｒａｒａｄｉｃｅｓ　ｓｃｈｅｎｃｋ　＆　Ｓｍｉｔｈ、摩西球囊霉（Ｇｌｏｍｕｓ ｍｏｓｓｅａｅ （Ｎｉｃｏｌ　＆ Ｇｅｒｄ．） Ｇｅｒｄｅｍａｎｎ　＆ Ｔｒａｐｐｅ）、地表球囊霉（ Ｇｌｏｍｕｓ ｖｅｒｓｉｆｏｒｍｅ（ Ｋａｒｓｔｅｎ）Ｂｅｒｃｈ）和弯丝硬囊霉（ Ｓｃｌｅｒｏｃｙｓｔｉｓ　ｓｉｎｕｏｓａ　Ｇｅｒｄｅｍａｎｎ　＆ Ｂａｋｈｉ）对棉花（Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍ　ｈｉｒｓｕｔｕｍ　Ｌ．）、烟草（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ　 ｔａｂａｃｕｍ Ｌ．）和白     

水稻根的负向光性及其影响因素

用水培法观察水稻根的生长, 发现: (ⅰ) 水稻的种子根和不定根, 以及由这些根上长出的分枝根都有负向光倾斜生长的习性. 稻根的负向光倾斜度一般在25° ~ 60°之间, 通常高节位不定根的负向光倾斜度大于低节位不定根的, 更大于种子根的. (ⅱ) 稻根的负向光倾斜生长是由于根尖受光侧细胞的生长量大于背光侧细胞的生长量所致. (ⅲ) 感受光的部位是根冠. 对根冠遮光而给根其他部分照光时根的生长不表现出负向光性; 剥除根冠而保留根尖分生区和伸长区时根会失去负向光性; 剥除根冠而保留根冠原始细胞时稻根在新根冠长出时会恢复背光生长的习性. (ⅳ) 稻根的生长量和负向光倾斜度受光强影响, 在0~100 mmol/(m²·s)的范围内, 根的生长量随光强的提高而减少, 根负向光性角度随光强的提高而增大. (ⅴ) 在10℃ ~ 40℃的温度处理中, 30℃时稻根生长量和负向光性角度最大. (ⅵ) 蓝紫光能显著诱导稻根的负向光性反应, 而红光则无效. (ⅶ) 水培液中的生长素浓度对稻根的生长和向性反应有显著影响. 在0~100 mg/L浓度范围中, 随着生长素浓度的提高对根的伸长生长、负向光性和向重性反应的抑制程度加剧, 当生长素浓度≥10 mg/L时稻根的负向光性反应消失.     

高等植物根边缘细胞的发育调控及其生物学功能

植物根边缘细胞是从根冠表皮游离出来并聚集在根尖周围的一群特殊细胞 ,以前曾称为根冠脱落细胞。最近的证据表明 ,绝大多数物种边缘细胞具有生物学活性 ,其发育是受内外信号调控。边缘细胞一旦从根表皮游离后 ,其代谢活性大大上升、基因表达明显不同于根冠细胞。最近 ,与边缘细胞发育早期和晚期相关的两个基因PsUGT1和RCPME1分别被克隆和鉴定。边缘细胞能特异性地合成、分泌一系列的化学物质 ,包括花色素苷、抗生素、特异性酶类及其他化学物质能抑制或促进根际周围的细菌、真菌、病毒、线虫等的生长以及中和根际周围一些有毒化学物质如铝毒。因此 ,边缘细胞在植物生长发育过程中起着多种生物学功能     

高等植物根边缘细胞的发育调控及其生物学功能

植物根边缘细胞是从根冠表皮游离出来并聚集在根尖周围的一群特殊细胞,以前曾称为根冠脱落细胞.最近的证据表明,绝大多数物种边缘细胞具有生物学活性,其发育是受内外信号调控.边缘细胞一旦从根表皮游离后,其代谢活性大大上升、基因表达明显不同于根冠细胞.最近,与边缘细胞发育早期和晚期相关的两个基因PsUGT1和RCPME1分别被克隆和鉴定.边缘细胞能特异性地合成、分泌一系列的化学物质,包括花色素苷、抗生素、特异性酶类及其他化学物质能抑制或促进根际周围的细菌、真菌、病毒、线虫等的生长以及中和根际周围一些有毒化学物质如铝毒.因此,边缘细胞在植物生长发育过程中起着多种生物学功能.     

磷有效性对大豆根冠中碳分配的影响

在水培条件下,研究不同浓度磷影响大豆根冠中碳分配的结果表明：磷有效性对大豆根冠中碳分配的影响依赖于磷浓度与胁迫时间。磷浓度高于0．125mmol．L^-1或低磷胁迫7d以内,大豆根冠中碳分配受到的影响不显著。低磷胁迫14d的大豆的净光合速率和根呼吸速率均显著下降,根冠比显著提高。这显示长期低磷胁迫下大豆碳同化总量和根呼吸消耗的碳量虽然减少,但根系生长的碳消耗则增加,光合碳同化形成的碳水化合物向根部的分配是受到促进的。     

盐生植物根冠区土壤盐分变化的初步研究

对植物根冠区土壤盐分和盐分组成的变化规律的研究表明,盐生草本植物根际土盐分有降低趋势,27个采样点中仅有7个样点根际土盐分是增加的;盐生灌木根冠区土壤盐分的变化与植株生长状况有关,幼龄树和生长旺盛的灌木根冠区盐分变化不明显,根际土盐分甚至略有下降,随着生长势的衰弱,根际土、冠下土和边缘土均表现出土壤盐分的增加,增加最明显的地带为树冠边缘。根冠区有逐渐形成“盐分岛”的趋势。盐生灌木具有生物积盐作用。稀盐盐生植物和泌盐盐生植物根冠区Na^+／K^+比均呈降低趋势,53个采样点中仅有14个采样点的根际土Na^+／K^+比高于背景土,在31个冠下土采样点中仅有10个采样点的冠下土Na^+／K^+比提高,但柽柳、白刺生长衰弱后边缘土Na^+／K^+比有回升趋势;拒盐盐生植物芦苇根际土Na^+／K^+比则有增加趋势,4个采样点中有3个采样点根际土Na^+／K^+比提高,SO4^-2／Cl^-比的变化在稀盐盐生植物、泌盐盐生植物和拒盐盐生植物间存在差异,稀盐盐生草本植物16个采样点中有10个样点根际土SO4^-2／Cl^-比增加,但稀盐盐生灌木根际土、冠下土SO4^-2／Cl^-比降低,边缘土增加;SO4^-2／Cl^-比在泌盐盐生植物根际土、冠下土和边缘土中均呈明显的降低趋势,20个根际土采样点中仅3个采样点SO4^-2／Cl^-比提高,13个冠下土采样点中只有1个采样点SO4^-2／Cl^-比提高,边缘土SO4^-2／Cl^-比在3个采样点中全部降低;拒盐盐生植物芦苇根际土SO4^-2/Cl^-比变化不明显。     

绿豆根边缘细胞发育特性

以东北绿豆为试验材料,采用琼脂悬空培养法,研究了绿豆边缘细胞的发育特性。结果表明:绿豆根尖发育初期根边缘细胞呈球形,随着根尖伸长逐渐发育形成椭圆形、长椭圆形和长条形;发育过程中,根边缘细胞具有较高的存活率,在根长大于10mm后根边缘细胞的存活率均在70%～80%之间并趋于稳定;在根长为25～30mm时根边缘细胞数目达到最大值(约13 000个);根冠果胶甲基酯酶(PME)活性在根长5mm时达到最高值(1.486H+μmol.root cap-1.h-1),此后随着根的伸长,根冠PME活性在1.107～1.256H+μmol.root cap-1.h-1间变化并趋于稳定。     

渗透胁迫引起玉米根冠处胞间连丝的ATP酶活性下降

利用光镜和电镜研究了短期渗透胁迫下玉米(Zea mays L.)根冠区超微结构和ATP酶活性变化。经历了质壁分离后,在根冠细胞仍然可以观察到许多从“撤退”的周质出发向细胞壁辐射的纤丝。利用ATP酶活性产物(磷酸铅)在原生质膜和细胞壁处沉积的特点,发现这些纤丝是质膜围绕原生质而形成的管状结构;在质壁分离过程中,这些纤丝依然与胞间连丝相连。与对照(未胁迫)相比,受渗透胁迫细胞胞间连丝处ATP酶活性明显下降。能量代谢在局部区段的抑制会影响胞间连丝的生理活性,可能包括胞间连丝的扩散调节能力和分子扩散上限的改变。     

外源NO缓解紫茎泽兰提取物对黄瓜根边缘细胞的化感胁迫

以津优35号黄瓜为材料,采用根尖悬空气培养的方法,研究了紫茎泽兰提取物对黄瓜根边缘细胞的化感胁迫,以及外源NO缓解化感胁迫的效应.结果表明: 1000 mg·L^-1紫茎泽兰提取物对黄瓜根尖有明显的伤害作用,根尖组织结构被破坏,根尖表层细胞脱落,细胞排列混乱且疏松;这些伤害能够被外源NO有效缓解.与对照相比,紫茎泽兰提取物处理黄瓜幼苗根尖根边缘细胞(RBC)的数量和细胞活率被显著抑制,分别降低54.5%和97.2%,细胞凋亡率升高12.3倍,RBC的黏胶层厚度增加31.4%,根边缘细胞根冠果胶甲基酯酶(PME)活性显著增加.与紫茎泽兰提取物处理相比,提取物胁迫下添加外源NO处理的RBC数量和细胞活率分别增加72.4%和146.0%,细胞凋亡率和RBC黏胶层厚度分别降低30.7%和15.0%,PME活性在处理72 h时降低了14.3%.紫茎泽兰提取物对黄瓜RBC产生细胞毒性,诱导细胞发生凋亡和死亡,破坏RBC对根尖的保护,提取物进一步对根尖产生胁迫伤害,破坏根尖的组织结构.外源NO可以在一定程度上缓解提取物对黄瓜根尖及RBC的化感胁迫伤害.     

用蚕豆根做"观察植物细胞有丝分裂"的实验

培养洋葱或大蒜的根做“观察植物细胞有丝分裂”的实验材料 ,受季节的限制 ,按课本的要求培养洋葱的根 ,远远满足不了班级多、用量大的学校做实验。培养蚕豆根做该实验的材料 ,有以下优点 :1)用水培法培养蚕豆的根 ,易培养 ,不受季节限制 ;2 )蚕豆染色体个数较洋葱、大蒜的染色体个数少 ,在显微镜下观察 ,蚕豆根尖的染色体大而清晰 ,易找到有丝分裂相 ;3)蚕豆细胞有丝分裂高峰期在早上 8时 ,下午 3时左右 ,便于上课时使用 ;4 )培养的蚕豆根可以连续做 3个实验 ,即做完“观察植物细胞有丝分裂”的实验后 ,继续培养 ,可做“观察根毛和根尖”的…     

玉米根冠细胞的脱落及其对根与根际关系的影响

以光学与电子显微镜技术观察了玉米幼苗根冠细胞脱落进程与胞间关系的变化。发现随着外沿细胞的脱离,固有的胞间连丝渐次伸展、孔径扩展,进而断裂为半连丝。半连丝内侧端仍与质膜保持固有的连接;外侧端向壁外伸展,直接与根际介质沟通,从而在根冠共质体与根际质外体之间建立了动态性的单向共质联系。以成列囊泡在半连丝中存在与由断口端溢出、半连丝呈现活跃ＡＴＰ酶活性、外源不透膜示踪物向胞内原生质掺入以及原生质的穿壁等实例证明,半连丝仍具生理活性,可作为根冠共质体与根际介质间物质与信息交流的直接通道。     

新除草化合物WD对洋葱根尖细胞形态的影响

不同浓度梯度的双酯灵（简称WD）,在不同时间处理下的洋葱根尖细胞形态研究结果表明,双酯灵使洋葱根尖分生区细胞有丝分裂指数下降,其对有丝分裂的抑制表现为,低浓度短时间内,有丝分裂前,中后,末4个时期状态都存在,而高浓度长时间处理下,有丝分裂停滞,积累于间期或早前期,双酯灵对洋葱 根尖细胞形态的影响还表现在：胁状分生组织分层结构不清,细胞核缩小,分生区与根冠界线不清,根冠细胞从内向外受加重,呈现的南壁分离,原生质消失等死亡症状,上述结果初步探明了双酯灵的除草机理。     

根端原分生组织和静止中心

根端原分生组织人们对于植物根端原分生组织的认识是有一个过程的。在1950年前,许多植物解剖学家就对根端进行过较为深入地研究。根据这些研究,人们了解到大多数植物根端是由两个通常不同的区域所组成:顶端根冠和亚顶端根端分生组织。分生组织区通常被认为是由许多细胞肋所组成,这些细胞肋似乎起源于分生组织顶端的中央区域,即所谓的中柱极。所以曾提出位于这些细胞肋焦点处的一群细胞产生根的所有组织的看法。因此,研究者早先认为这一     

“水分进入植物体内的途径”的教学设计与随想

1．学生分析学生已经知道了植物体的结构层次,有了关于根尖分区的知识——成熟区、伸长区、分生区、根冠,也在日常生活中了解了植物的根可以吸收水分,茎可以输送水分。但根吸水的具体部位以及为什么这个部位能够吸水,茎为什么能输送水分,这些疑问引起了学生探究的兴趣。     

初中生物实验教学中的能力培养

本文就初中生物实验教学与能力培养作初步探讨。1生物实验教学与观察能力观察能力的培养,首先要求有明确的观察目的和观察“线索”,才能抓住观察重点。例如观察报尖时,目的是了解根的主要功能,而根尖的根毛区是吸收水和无机盐最活跃的部位,因此应把观察的重点转移到根毛上来,按照由下向上,以“根冠～分生区～伸长区～成熟区”的线索来观察根尖纵切片。而观察桃花时,目的是了解其结构,因此可由外向内,以“花导～花冠～雄蕊～雌蕊”的线索来观察。此外,还要掌握科学的观察方法,才能获得正确的观察结果。例如在观察鲫鱼鳍的功能时…     

VAM对几种园林草坪草侵染的显微观察

对7种园林草坪植物根段染色结果表明：VAM侵染植物根段后可分别形成泡囊状、菌丝状、丛枝状、圈状、棒状吸器;VAM对根尖的侵染率差异以分生区最显著,并可诱导形成根原基;VAM可侵染根冠。