Анатомия вегетативных органов покрытосеменных

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА 

РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАР
НЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

АНАТОМИЯ ВЕГЕТАТИВНЫХ 

ОРГАНОВ СЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

СТАВРОПОЛЬ, 2017

УДК                     
ББК                       
С          

Рецензенты

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Войсковой А.Н.

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Дорожко Г.Р.

Чухлебова Н.С

Анатомия вегетативных органов покрытосеменных: Учебное посо
бие. – Ставрополь: Изд-во СтГАУ «АГРУС», 2017.- С. 60

В данном учебном пособии  представлен теоретический и практи
ческий материал по микроскопическому строению вегетативных органов высших семенных растений. 

Для контроля теоретических и практических  знаний студентов 

разработаны контрольные вопросы и  варианты тестов для каждой темы 
лабораторных занятий. Имеется глоссарий.

Цель настоящего учебного пособия облегчить и активизировать 

самостоятельную работу бакалавров на лабораторных занятиях и во 
время  вне аудиторной работы, а также привить навыки самостоятельного исследования.

Предназначено для бакалавров очного и заочного  обучения,
по 

направлениям: 35.03.04 - «Агрономия», 35.03.10 - «Ландшафтная архитектура», 05.03.06 – «Экология и природопользование».

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………….
4

Тема 1. Микроскопическое строение корня

1.1. Первичное строение корня однодольного растения…………
5

1.2. Вторичное строение корня двудольного растения…………..
7

1.3. Особенности строения корнеплодов………………………….
9

1.4. Лабораторная работа №1………………………………………
9

1.5. Контрольные вопросы…………………………………………
14

Тема 2. Микроскопическое строение стебля

2.1. Развитие побега………………………………………………...
15

2.2. Первичное строение стебля…………………………………...
17

2.3. Строение стебля однодольного растения…………………….
18

2.4. Вторичное строение стебля двудольного растения…………
20

2.5. Строение стебля древесного двудольного растения………...
22

2.6. Возрастные изменения в стебле древесных растений………
24

2.7. Особенности строения стебля хвойных растений…………..
26

2.8. Лабораторная работа №2…………………………………………...
27

2.9. Контрольные вопросы………………………………………………
33

Тема 3. Микроскопическое строение листа

3.1. Онтогенез листа……………………………………………………..
34

3.2. Строение листа двудольного растения ……………………………
35

3.3. Строение листа однодольного растения…………………………..
37

3.4. Особенности строения листа (хвои) голосеменных расте
ний…………………………………………………………………………..

38

3.5. Лабораторная работа №3…………………………………………...                
40

3.6. Контрольные вопросы………………………………………………
44

Глоссарий……………………………………………………………..........
45

Тесты…………………………………………………………………...........
49

Литература…………………………………………………………….
58

ВВЕДЕНИЕ

Курс ботаники в сельскохозяйственном вузе является теоретиче
ской основой всех специальных дисциплин, поэтому хорошие  знания 
ботаники 
 
необходимы 
студентам 
для 
глубокого 
освоения 

специальностей агрономического направления.

Анатомия растений представляет собой раздел ботаники, в кото
ром рассматривается внутреннее микроскопическое строение  органов 
растений. Термин «анатомия», от греческого слова «анатоме», означает  
рассечение и указывает на метод изучения строения органов растений на 
клеточном уровне. 

В связи с тем, что размеры клеток микроскопически малы и изме
ряются в микрометрах  (1мкм = 0,001мм), они не доступны для наблюдения невооруженным глазом, для изучения органов на клеточном 
уровне необходим специальный оптический инструмент – микроскоп.

Лабораторные занятия  по анатомии растений знакомят студентов 

с разнообразием строения клеток и  тканей,   составляющих вегетативные органы в связи с их выполняемыми функциями.

Микроскопическое  изучение вегетативных органов  на лаборатор
ных занятиях проводится с использование срезов натуральных фиксированных  объектов изучаемых органов растений,  или на постоянных препаратах. 

Учебный материал лучше усваивается при выполнении рисунков 

или схем микроскопического строения вегетативных органов.
Внима
тельное рассмотрение рисунков, приведенных в данном учебном пособии, и самостоятельные зарисовки помогут лучше понять и запомнить 
учебный материал. Зарисовка рассмотренного временного или постоянного препарата не только способ фиксирования результатов наблюдения, но и активный метод исследования. 

Знание микроскопического строения органов растений необходимо 

для понимания протекающих в них биологических процессов. Это позволит будущим специалистам агрономам установить закономерную 
связь между растением, их структурой  и условиями существования, дает ключ к управлению физиологическими процессами роста и развития 
растений, обеспечивающие высокие урожаи возделываемых  сельскохозяйственных культур. 

Знание анатомических особенностей органов растений позволит 

агрономам по защите  растений правильно поставить диагноз при поражении вирусным, бактериальным и грибковым заболеваниями или повреждении вредителями сельскохозяйственных культур.

АНАТОМИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ВЕГЕТАТИВНЫХ ОРГАНОВ 

СЕМЕННЫХ РАСТЕНИЙ

Тема 1. МИКРОСКОПИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ КОРНЯ

1. 1. Первичное строение корня однодольного растения

Рост корня, поглощение из почвы воды и веществ осуществляется 

зонами кончика корня. В кончике корня,  защищенном корневым чехликом, выделяю следующие зоны: деления, роста и дифференциации (зона 
всасывания или корневых волосков). В зоне деления клеток находятся 
меристемы  - дерматоген, периблема и плерома, их деятельность приводит к образованию первичного строения корня, которое присуще корням 
всех растений в зоне корневых волосков. У однодольных растений первичное строение наблюдается в зоне корневых волосков и в зоне проведения, то есть  в течение всей жизни растения. 

При первичном строении корня выделяют следующие блоки: эпи
блему, первичную кору и центральный цилиндр (рис.1.А.). Эпиблема
первичная покровная ткань корня, состоящая из одного слоя клеток, 
многие из которых вытягиваются и образуют корневые волоски. За счет 
корневых волосков всасывающая поверхность  в несколько  раз. 

Первичная кора состоит из трёх слоёв: 1) экзодерма - наружный, 

чаще многорядного, слоя клеток, оболочки которых пропитаны суберином или лигнином и в зоне проведения выполняют  защитную функцию; 
2)  мезодерма – мощный слой клеток  поглощающих воду и минеральные  соли (всасывающая паренхима); 3) эндодерма – внутренний слой 
первичной коры. Эндодерма  - однорядный слой мертвых клеток, в результате пропитывания оболочек суберином и лигнином. Между клетками эндодермы напротив лучей ксилемы имеются пропускные клетки, 
которые служат для  проведения поглощенного почвенного раствора в 
радиальном направлении, то есть к сосудам ксилемы.

Центральный цилиндр (стела) снаружи окружен клетками пе
рицикла, граничащими с эндодермой. Перицикл дает начало боковым 
корням, паренхиме и млечникам первичного строения. Под перициклом 
расположен сосудисто-волокнистый проводящий пучок  - радиальный 
закрытый с различным у разных видов растений количеством лучей ксилемы. Между лучами ксилемы первичной  расположены участки флоэмы первичной.

Вода и минеральные вещества, через корневые волоски  из почвы 

поступает в первичную кору  корня, затем через пропускные клетки 

Рис.1. Первичное строение корня на поперечном срезе:

А – первичное строение корня однодольного растения (ириса); Б – первичное строение 
корня  двудольного растения (табака); В – начало заложения камбия в центральном ци
линдре корня двудольного растения при переходе ко вторичному строению:

1 –центральный цилиндр; 2 – остатки эпиблемы; 3 – экзодерма;4 – мезодерма; 5  - эндодерма; 6 – перицикл; 7 – флоэма; 8 – сосуды ксилемы; 9 – пропускные клетки эндодермы; 

10 – корневой волосок; 11 – камбий.

эндодермы  - в сосуды ксилемы, по которым поднимается по восходящему току вверх.

Корни однодольных растений имеют всегда только первичное 

строение. У представителей отдела Голосеменных и класса  Двудольных 
отдела Покрытосеменных в ходе онтогенеза возникает вторичное строение корня. Однако в зоне корневых волосков у них всегда сохраняется 
первичное строение.

1. 2. Вторичное строение корня двудольного растения

Вторичное строение корня двудольный растений формируется при 

переходе от зоны всасывания  к зоне проведения, в результате деятельности вторичной латеральной  меристемы – пучкового камбия, который 
закладывается в центральном цилиндре из клеток основной  паренхимы 
расположенной  между первичными элементами флоэмы и ксилемы 
(рис.1.В). Пучковый камбий будет формировать вторичные элементы 
коллатерального открытого проводящего пучка. Небольшие участки перицикла, расположенного между эндодермой и лучами ксилемы, превращаются в межпучковый камбий образующий основную паренхиму 
радиальных лучей. Участки пучкового и межпучкового камбия образуют  
камбиальную  кривую, а в дальнейшем  сплошное активно функционирующее камбиальное кольцо, которое к  центру корня откладывает вторичную ксилему с крупными сосудами, а к периферии вторичную 

флоэму.

Одновременно, с образованием камбиальной кривой, клетки  пери
цикла, расположенные рядом с первичной флоэмой, делятся и дают 
начало слою пробкового камбия - феллогена. Феллоген  формирует вторичную покровную ткань пробку (феллему) и перидерму, при этом первичная кора сбрасывается, происходит линька корня и формируется вторичное строение корня (рис. 2 .).

Вторичное строение корня находится в зоне проведения и  выпол
няет функцию проведения   воды и минеральных веществ по восходящему току, а органические вещества по нисходящему току. При вторичном строении корня выделяют блоки:   пробка, вторичная кора (флоэма), 
камбиальное кольцо и древесина (ксилема). Флоэма состоит из флоэмы 
первичной и флоэмы вторичной. Флоэма первичная расположена ближе 
к периферии корня, в зрелом корне её ткани плохо различимы, флоэму 
вторичную можно узнать по ситовидным  пластинкам ситовидных трубок.

Вторичная ксилема состоит из крупных сосудов, она образована пучковым камбием. Ксилема первичная находится в самом центре корня, её 
сосуды мелкие. На поперечном срезе вторичного строения корня тыквы 
четко видны  четыре коллатеральных открытых сосудисто-волокнистых

Рис. 2. Микроскопическое строение корня двудольного растения тыквы (Cucurbita):

1 – пробка, 2 – первичная флоэма, 3 – вторичная флоэма, 4 – вторичная ксилема,
5 – древесина, 6 – чечевичка, 7 – сосуды первичной ксилемы, 8 – вторичная кора,

9 – пучковый камбий, 10 – межпучковый камбий, 11 - паренхима радиального луча.

пучка. Между проводящими паучками находятся клетки основной паренхимы радиальных лучей, по которым вода в горизонтальном положении из сосудов ксилемы поступает к клеткам вторичной коры. 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1. 3. Особенности строения корнеплодов

Многие  виды двудольных растений накапливают запасные пита
тельные вещества  в главном  корне, который видоизменяется в корнеплод. Видоизменение связано с разрастанием древесной или лубяной 
паренхимы, то есть с развитием запасающей основной ткани. Корнеплоды бывают монокамбиальные с одним камбиальным кольцом:  1) корнеплод типа моркови – хорошо развита вторичная кора с запасающей паренхимой (петрушка, пастернак и другие растения семейства сельдерейные); 2) корнеплод типа редьки – сильно развита древесина с запасающей паренхимой (редис, брюква, репа и другие растения семейства 
капустные). Поликамбиальные корнеплоды имеют много камбиальных 
колец. К таким  корнеплодам относится  корнеплод свеклы, количество 
камбиальных колец которого равно количеству листьев, делённому на 
два (рис.5.В.). Такое строение корнеплода является третичным. Каждое 
камбиальное кольцо  формирует свои коллатеральные открытые проводящие пучки. Первичная ксилема двух лучевая  и находится в центре 
корнеплода.

1. 4. Лабораторная работа № 1

Тема: Микроскопическое строение корня

Задание:   

1. Изучить и зарисовать в виде схемы первичное микро
скопическое  строение корня  однодольного растения 
ириса (Iris pumila).

2. Изучить вторичное микроскопическое  строение корня 

двудольного растения тыквы (Cucurbita pepo). Зарисовать схему строения корня.

3. Изучить микроскопическое строение корнеплодов: 

моркови (Daucus carota), редьки (Raphanus sativus), 
свеклы (Beta vulgaris). Составить схемы их строения.

Материалы и оборудование:

1. Микроскоп.
2. Готовые препараты: поперечный срез корней ириса, 

тыквы и корнеплодов.

3. Живые объекты корнеплодов.
4. Таблицы: «Зоны корня», «Анатомическое строение 

корня», «Строение корнеплодов».

Последовательность работы

Задание 1. Рассмотреть и зарисовать в виде схемы первичное 

микроскопическое  строение корня  однодольного растения ириса (Iris
pumila).

Рассмотреть при малом увеличении  готовый  препарат поперечно
го среза корня ириса (касатика) имеющего первичное строение. Отметить первичную кору, занимающую большую часть поперечного сечения корня  и центральный цилиндр с закрытым радиальным проводящим 
пучком. 
У однодольных растений первичное строение корня сохраняется на протяжении всей жизни, а у двудольных только в зоне всасывания (у табака 
рис.3.). В зоне проведения однодольных растений клетки эпиблемы отмирают вместе с корневыми волосами и защитную функцию выполняют 
клетки наружного слоя первичной коры, которая не однородна. Экзодерма  находится под эпиблемой, и  после её отмирания, стенки клеток  
эпиблемы пробковеют и выполняют защитную функцию.

Основная масса первичной коры представлена крупными живыми 

клетками мезодермы, которая относится к поглощающей паренхиме, осмотическое давление клеток, поддерживаемое постоянным оттоком, создаёт силу всасывания. Внутренний слой первичной коры  - эндодерма, 
это мертвые клетки, окружает плотным кольцом центральный цилиндр. 
Клетки эндодермы имеют утолщенные и опробковевшие, а позже одревесневшие радиальные и внутренние оболочки, наружные – обращенные 
к мезодерме, остаются тонкими.  Среди них находятся живые 
пропускные клетки, через которые вода и минеральные вещества проходят, в ксилему центрального цилиндра. 

Центральный цилиндр окружен одним слоем перицикла, за кото
рым расположен закрытый сосудисто-волокнистый  пучок радиального 
типа. На срезе видны группы сосудов в виде лучей ксилемы. Кроме сосудов ксилема пучка состоит из трахеид и механической ткани – склеренхимы. Флоэма пучка состоит из ситовидных трубок с клетками спутницами и лубяной паренхимы.

Зарисовать схему первичного микроскопического строения корня. 

Обозначить части коры и центрального цилиндра. Сделать выводы, в какой зоне кончика корня у однодольных растений наблюдается первичное строение корня. Указать тип сосудисто-волокнистого пучка.

Рис. 3. Микроскопическое строение корня однодольного растения ириса (Iris)

1 – корневой волосок, 2 – эпиблема, 3  - экзодерма, 4 – первичная кора,

5 – мезодерма, 6 – пропускные клетки  в эндодерме, 7 – клетки основной ткани,

8 – древесная паренхима первичной ксилемы, 9 – центральный цилиндр,

10 – сосуд ксилемы, 11 – ситовидные клетки флоэмы, 12 – перицикл.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12