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第二节植物营养器官-茎茎的基本概述一、茎的生理功能：1.支持作用：2.输导作用:3.贮藏作用:4.繁殖作用:5.光合功能:二、茎的基本形态和组成1绝大多数植物的茎呈辐射对称的圆柱体。但也具不同外形的茎，如：三棱形的马铃薯和莎草科植物茎，四棱形薄荷、益母草等唇形科植物的茎，四棱形的芹菜茎。2茎可分为节和节间。节：茎上着生叶的部位。节间：相邻两个节间的部分。有长短之分3茎上有叶和芽。枝条：着生叶和芽的茎称为枝条。顶芽、腋芽、芽鳞叶痕、叶迹茎的基本概述茎的基本形态•长枝和短枝：如苹果、梨、银杏上的短枝是花枝或果枝，长枝为营养枝•芽：是未发育的枝或花和花序的原始体•叶痕：叶脱落后留下的疤痕•叶迹：枝条与叶柄间的微管束断离后留下的痕迹，或称微管束迹•芽鳞：是叶的变态，其外层细胞角化或栓化，起保护作用•芽鳞痕：顶芽开放时，其芽鳞片脱落后在枝条上留下的密集痕迹三芽和分枝（一）芽及其类型：1、芽的基本结构：芽是尚未发育的枝条、花或花序的雏体。叶芽的结构生长点幼叶叶原基腋芽原基2、芽的类型：按位置按性质定芽不定芽：老茎、根、叶上及创伤部位，如桑、柳的老茎；甘薯、刺槐的根；落地生根和秋海棠的叶上腋芽：也叫侧芽，生长于叶腋顶芽：茎或枝顶端混合芽：梨、苹果的顶芽可同时发育成枝、叶、花花芽：发育成花或花序叶芽：发育成枝2、芽的类型：按芽鳞有无裸芽：无芽鳞鳞芽：有芽鳞按生理活动状态休眠芽：温带多年生木本植物枝条上近基部的腋芽活动芽：当年生长季节萌发的芽（活动芽与休眠芽可互相转化：如在突然高温干旱时，活转休）水稻、小麦顶芽：可为活动芽、花芽、裸芽；梨的鳞芽：为顶芽或侧芽、休眠芽、混合芽（二）茎的分枝单轴分枝合轴分枝二叉分枝茎的分枝类型•单轴分枝：如松、杉、杨、棉花等，具有顶端优势，能成为有用之材•合轴分枝：如桃、柑、棉花的果枝等，抗折能力强•假二叉分枝：如辣椒、石竹、丁香等，叶对生，顶芽停止生长，两个腋芽分别发育为新枝•二叉分枝：多见于低等植物，如网地藻；在少数高等植物中出现，如地钱、石松、卷柏等；没有顶芽单轴分枝是裸子植物的主要分枝方式，而合轴分枝和假—是被子植物的主要方式（三）禾本科植物的分蘖：•生长初期：节间很短，节密集于基部，每一节上生有一叶，每个叶腋中具一腋芽•四至五叶期：腋芽生长为新枝，同时在节位上产生不定根茎尖结构及其生长动态•苗端分生组织•叶原基和芽原基•茎尖的分区一、苗端分生组织：枝端或茎端abccd1、原套原体学说a原套原始细胞b原体原始细胞c周缘分生组织d髓分生组织原分生组织初生分生组织成熟组织原套原体周缘分生组织髓分生组织原表皮基本分生组织原形成层表皮皮层、髓射线髓微管束基本分生组织2、组织原学说•表皮原•皮层原•中柱原二、叶原基和芽原基•1、叶原基：在裸子植物和双子叶植物中，一般在苗端分生组织表面的第二层或第三层发生叶原基的细胞分裂，原套或原体的衍生细胞都可分裂引起叶原基的形成•2、芽原基：腋芽起源于腋芽原基，发生在叶原基的叶腋处，但晚于叶原基三、茎尖的分区•分生区：圆锥形，由原分生组织和初生分生组织构成，后者形成原表皮、基本分生组织、原形成层。在茎尖顶端四周分化出叶原基和腋芽原基。•伸长区：细胞同时迅速伸长，细胞分裂减弱，三种基本分生组织逐渐分化出一些成熟组织。•成熟区：细胞的分裂和伸长趋于停止，内部各种成熟组织的分化基本完成，一具备幼茎的初生结构。茎的初生生长和初生结构一、茎的初生生长•顶端生长：由苗端分生组织的活动而引起的生长。使茎的节数增加，节间伸长，同时产生新的叶原基和腋芽原基。一年中顶端生长的次数与气候有密切关系，如茶叶、柑桔属、芒果等，其芽可进行几次顶端生长。缠绕茎的顶端生长特点：•居间生长：随着居间分生组织的分裂生长和分化成熟，节间明显伸长。二、双子叶植物茎的初生结构•表皮：初生保护组织，外壁具角质层，表皮毛，气孔器。•皮层：多层细胞构成，表皮内侧有厚角组织的分布，有的有分泌腔、乳汁管、淀粉鞘•维管柱：维管束：初生木质部、初生韧皮部、束内形成层构成髓射线：联系皮层和髓部髓部：由薄壁细胞构成双子叶植物茎的初生结构表皮髓射线髓部维管束皮层表皮初生木质部初生韧皮部内皮层皮层中柱鞘根毛双子叶植物根的初生结构（一）表皮•由原表皮发育而来•长方形细胞排列紧密，无细胞间隙•有少数气孔，是气体交换的通道•一般不含叶绿体•有的植物（如蓖麻）含花青素，使茎为红色或紫色•细胞外壁较厚，常角质化，具角质层•有的有蜡被，如甘蔗、蓖麻等•有的还分化表皮毛和腺毛，起保护作用（二）皮层•由基本分生组织发育而来•大部分为薄壁细胞，有叶绿体，能同化和储藏•近表皮为几层厚角组织细胞，有时含叶绿体•棉花、向日葵等：具分泌腔；甘薯等：具乳汁管；花生、桃等：具含晶体和单宁的细胞•大多数植物的内皮层不明显，但在水生植物和某些植物的地下茎中有内皮层，并具凯氏带，如益母草；有的植物（如蚕豆、蓖麻等）皮层最内层细胞中的淀粉鞘很明显（三）维管柱•皮层以内的部分•占体积较大•没有中柱鞘，故皮层与维管柱的界线不明显•多数由维管束、髓和髓射线组成原分生组织初生分生组织成熟组织原套原始细胞周缘分生组织原表皮基本分生组织原形成层表皮皮层维管束原体原始细胞髓分生组织基本分生组织髓部茎尖分生组织到成熟组织的变化过程三、禾本科植物茎的结构：多为中空，少数为实心。表皮：有长、短细胞之分，短细胞分为栓细胞和硅细胞，支持功能。气孔器基本组织：由薄壁细胞构成，近表皮处有少量厚壁组织的分布。维管束：散生于基本组织中，外层的较小，内层的较大。维管束木质部呈V字型，开口处有韧皮部，外被维管束鞘。C3C4植物的维管束鞘结构有所不同。三、单子叶植物茎的结构（水稻、小麦等）玉米、甘蔗等玉米和小麦水稻茎的有限维管束（外韧）禾本可种子根的结构基本结构•表皮：长细胞和短细胞，气孔器（哑铃形保卫细胞和两个护卫细胞）•基本组织：由薄壁细胞组成，水稻、小麦、竹等茎中央的薄壁细胞解体，形成中空的髓腔；玉米、高粱、甘蔗等的茎内被薄壁组织充满•维管束：维管束鞘初生木质部初生韧皮部植物茎的次生生长和次生结构•一、维管形成层的产生与活动束中形成层束间形成层•二、木栓形成层的产生与活动多数植物：起源于与表皮临近的一层细胞（薄壁组织细胞或厚角组织细胞）柳树、苹果、夹竹桃等：起源于表皮细胞葡萄、茶等：初生韧皮部的薄壁细胞三、茎的加粗——茎的次生生长和次生结构：束内形成层束间形成层维管形成层次生木质部（内）次生韧皮部（外）维管射线次生木质部：导管、管胞、木薄壁细胞、木纤维年轮：一个生长季节所产生的次生木质部的量，称为生长轮，一年只有一个生长季节，生长轮即为年轮。心材：位于轴心，失去输导能力，起支持作用的次生木质部部分。边材：位于茎的边缘，主要行输导功能的次生木质部分。春材（早材）与夏材（晚材）髓射线维管射线相同点横向运输横向运输异同点初生性质次生性质数目一定数目不一定四、周皮的产生及结构1发生：表皮：苹果、夹竹桃皮层：桃、玉兰次生韧皮部：绝大多数种类2活动：产生周皮周皮木栓层：细胞呈砖形排列，整齐、细胞壁栓质化木栓形成层：次生性质的分生组织栓内层：1~3细胞，壁薄，常含叶绿体皮孔：茎与外界通气的结构，为圆形、椭圆形或长棱形的浅褐色小突起。接骨木的皮孔双子叶植物茎的初生结构表皮髓射线髓部维管束皮层棉花茎的次生结构维管束的类型有限外韧型维管束（大部分单子叶植物）无限外韧型维管束（大部分双子叶植物）双韧维管束（葫芦科、夹竹桃科等）周木维管束（如朱蕉、大豆、酸模等）周韧维管束（被子植物的一些特殊器官上，如花、果等）二、茎的变态•（一）地下茎的变态•1、根状茎：白毛、芦苇、莲藕、竹子、•生姜等•2、块茎：马铃薯，由植株基部叶腋长出•来的葡伏枝顶端经过增粗生长而成•3、鳞茎：洋葱、大蒜、百合等•4、球茎：荸荠、芋茎和叶的变态（二）地上茎的变态•葡匐茎：草莓、蛇莓等•肉质茎：仙人掌、莴苣等•叶状茎：竹节蓼、文竹、假叶树、昙花等•茎卷须：南瓜、葡萄、黄瓜等•茎刺：柑桔、山楂、皂荚等；•蔷薇、月季、玫瑰等的刺为茎表皮的突出物，即皮刺竹节蓼-叶状茎假叶树-叶状茎昙花-叶状茎