分生組織

分生組織

分生組織(meristem)是在植物體的一定部位,具有持續或周期性分裂能力的細胞群。分裂所產生的細胞排列緊密,無細胞間隙;細胞壁薄,細胞質濃厚,細胞體積較小,一般呈等徑多面體,細胞核大,一小部分仍保持高度分裂的能力,大部分則陸續長大並分化為具有一定形態特徵和生理功能的細胞,構成植物體的其他各種組織,使器官得以生長或新生。分生組織是產生和分化其他各種組織的基礎,由於它的活動,使植物體不同於動物體和人體,可以終生增長。

基本介紹

  • 中文名:分生組織
  • 外文名:meristem
  • 套用學科:植物學-植物解剖學
  • 所屬分類:植物組織
基本分布,發育過程,兩種分類,位置分類,來源分類,關係,

基本分布

一些結構比較複雜的藻類植物,如輪藻(Cha-ra)、鹿角菜(Peluetia)和網地藻(Dictyota)等,其營養體頂端有個大形的頂端細胞,能長期保持分生能力,是所有體細胞的原始細胞。苔蘚植物葉狀體邊緣或軸狀體頂端,同樣有這樣的單個頂端細胞。部分蕨類植物,如木賊屬Equisetum)、水龍骨屬Polypodium)等,根和莖頂端的單個頂端細胞,則與其衍生的許多細胞構成簡單的頂端分生組織石松屬Lycopodium)、瓶爾小草屬(Ophioglossum)等的莖端和蓮座蕨屬(Angiopteris)的根端,以及種子植物根和莖的頂端都有一群原始細胞替代單個頂端細胞,與其剛衍生的細胞共同組成頂端分生組織。
大多數木本種子植物,以及某些化石蕨類植物,如鱗木屬(Lepidodendron)等,在植物體軸的側面周圍,有另一類分生組織,稱側生分生組織。它包括維管形成層木栓形成層(見周皮)。
維管植物的某些類群,特別是單子葉植物,由於適應氣候季節的變化和器官的局部生長,在莖的節間和葉的基部還有一種分生組織,它在一定時期內進行持續的細胞分裂,使節間和葉繼續生長,由於它位於比較成熟的組織之間,故稱居間分生組織

發育過程

在一個成熟的植物胚胎上,胚根和胚芽的頂端都已有頂端分生組織分化,這是植株形成中各種組織和器官的主要來源。由頂端分生組織所包括的原始細胞及其衍生的細胞,從發育上看又稱原分生組織。不過也有人認為只有原始細胞才是原分生組織。原分生組織進一步通過細胞分裂和分化,形成初生分生組織,它們在離根或莖的頂端一定距離處,可以區分出原表皮層,基本分生組織原形成層。隨後由初生分生組織分別分化為皮系統、基本組織系統維管系統,成為根和莖的初生結構
原形成層分化初生維管組織後,繼續保留在初生木質部初生韌皮部之間的分生組織細胞,與由基本薄壁組織恢復分生能力而形成的細胞層,共同構成維管形成層,並在生長季進行活躍的細胞分裂,向內和向外分別分化次生木質部次生韌皮部,使根和莖不斷加粗生長。與此同時,在根的中柱鞘和莖維管組織外方的皮層或和表皮細胞一起轉變為木栓形成層,由它向外分化木栓層,向內分化栓內層,共同組成周皮,同樣使根和莖不斷加粗,以替代表皮起著保護作用。過去有人把這兩種側生分生組織,統稱為次生分生組織,但由於難以區分持續分生活動和已分化的細胞恢復分裂活動之間的差異,故這一術語現已摒棄。

兩種分類

分生組織從兩個方面進行分類,即兩種分類:根據存在位置進行分類;根據細胞來源進行分類。

位置分類

1、頂端分生組織位於根、莖及其分枝頂端。由於它們的活動,使根、莖得以伸長,長出側根、側枝、新葉和生殖器官。組成頂端分生組織的細胞小而呈等徑的多面體,細胞壁薄,細胞核大且位於細胞的中央,細胞質濃厚,液泡小而分散。
2、側生分生組織縱貫根、莖,位於其周圍靠近器官邊緣的部分,一般為一、二層細胞所構成的圓筒形或帶狀結構。包括維管形成層(即形成層)和木栓形成層。前者的活動,使植物的根和莖得以不斷增粗,後者的活動使長粗的根和莖的表面及受傷的器官的表面形成新的(次生的)保護組織。側生分生組織主要存在於裸子植物和木本雙子葉植物。草本雙子葉植物和單子葉植物由於缺乏側生分生組織,故其根和莖沒有明顯的增粗生長。組成側生分生組織的細胞與頂端分生組織細胞有明顯的區別。例如形成層的細胞多呈長梭形,液泡明顯,細胞質不濃厚,其分裂活動往往隨季節的變化而有明顯的周期性。
3、居間分生組織位於成熟組織之間,是頂端分生組織在某些器官中的局部區域的保留。主要存在於多種單子葉植物的莖和葉中。例如,在水稻、小麥等穀類作物莖的節間基部保留有居間分生組織,其活動的結果,使莖節急劇伸長,以完成拔節和抽穗。蔥、蒜、韭菜的葉子剪去上部還能繼續伸長,是因為葉基部居間分生組織活動的結果。花生雌蕊柄基部的居間分生組織的活動,能把開花的子房推入土中。跟頂端分生組織和側生分生組織相比,居間分生組織細胞持續分裂的時間較短,一般分裂一段時間後,所有細胞都轉變為成熟組織。

來源分類

1、原分生組織由來源於胚的、沒有任何分化、始終保持分裂能力的胚性細胞——頂端原始細胞及相鄰的接近原始的細胞組成的原始細胞層組成。位於根、莖及其分枝頂端的最前部分。當一個原始細胞分裂時,其中一個子細胞繼續保持原始細胞的持續分裂能力,維持自身的存在,另一個子細胞經過幾次分裂產生許多衍生細胞。
2、初生分生組織由原分生組織衍生的細胞組成。存在於根、莖及其分枝頂端最前方的原分生組織後面。細胞形態上已出現了最初的分化,它們在離根或莖的頂端一定距離處,可區分出原表皮層(由它分化產生植物的表皮系統)、原形成層(由它分化產生植物的初生維管組織)和基本分生組織(由它分化產生植物的基本組織)三部分,但仍具有很強的分裂能力。是由未分化的原分生組織向完全分化的成熟組織過渡的組織類型
3、次生分生組織由成熟組織細胞,經歷生理上和形態上的變化,脫離原來的成熟狀態(即脫分化),重新恢復細胞分裂能力而轉變成的分生組織。木栓形成層是典型的次生分生組織。

關係

將上述分生組織的兩種分類方法聯繫起來看,則頂端分生組織應包括原分生組織初生分生組織側生分生組織一般屬於次生分生組織居間分生組織可看作保留在植物體局部區域的初生分生組織。在植物體,凡是由初生分生組織細胞分裂、分化所形成的組織,都稱為初生組織,凡是由形成層等次生分生組織細胞分裂、分化所形成的組織,都叫作次生組織

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