Лабораторна робота №6

Тема: АНАТОМІЧНА БУДОВА КОРЕНЯ

Мета: Сформувати поняття про походження та розвиток первинних тканин кореня, виникнення камбію та перициклу, формування вторинної будови кореню, зв’язок будови та функцій.

Завдання:

- вивчити морфолого-генетичні зони кореня на прикладі препарату пророслої зернівки пшениці;

- знати і вміти визначити елементи первинної та вторинної будови кореня одно- і дводольних рослин;

- вміти виготувати тимчасові препарати, пояснивши анатомічну будову кореня.

Об'єкти:

1. Корінець проростка пшениці м'якої – Тritiсum aestivum L.

2. Корінь півників німецьких – Iris germanica L.

3. Корінь гарбуза – Сuсurbіtа реро L.

Обладнання і матеріали: мікроскопи МБР-1 або Біолам, скальпелі, леза, бритви, лупи, проростки пшениці, готові препарати кореня півників та гарбузу, таблиці тощо.

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

На поперечному зрізі кореню виділяють 3 структурні частини:

- ризодерма (епіблема) із кореневими волосками;

- первинна кора;

- центральний циліндр (стела).

Особливістю первинної будови кореня є формування первинних тканин із конуса наростання. Завдяки поділу зовнішнього шару клітин зони ділення (дерматогену) утворюється постійна тканина – ризодерма (епіблема) з кореневими волосками. Ризодерма (епіблема) є покривною тканиною кореня первинної будови, яка виконує захисну і поглинальну функції.

Клітини периблеми дають початок виникненню постійних елементів первинної кори, а клітини плерома – усім складовим частинам центрального циліндра.

Первинна кора кореня складається з:

екзодерми,

паренхіми,

ендодерми.

Центральний циліндр первинного кореня складається з:

перициклу;

елементів первинної ксилеми;

елементів первинної флоеми;

паренхімних клітин.

Вторинна будова кореня пов'язана із виникненням і функціонуванням вторинної твірної тканини у двосім'ядольних рослин:

- у паренхімі центрального циліндра між первинною ксилемою і первинною флоемою закладається пучковий камбій. Його функціонування зумовило відкладання до центру великої кількості вторинної ксилеми, а до периферії – вторинної флоеми. Міжпучковий камбій утворюється із перициклу;

- у периферійній частині функціонує корковий камбій (фелоген), що виник завдяки роботі клітин перициклу - формує кірку і фелодерму та надійного захисту органа від ураження.

Характерними змінами за розвитку вторинної будови кореня є перегрупування тканин відповідно до виконуваної функції:

- замість радіального провідного пучка виникають кілька відкритих колатеральних;

- ксилема набуває осьового розміщення, чим досягається висока стійкість рослини на розрив;

- корінь виконує роль не поглинання поживних речовин і води, а зміцнення та закріплення рослини у ґрунті.

Зони кореня

У зернівки пшениці чітко виділяються три корінці: один із них головний і два додаткові, що розвиваються з гіпокотиля. Кожен корінець має єдиний тип будови. Тому на препараті виділяються усі зони, властиві для кореня односім'ядольних рослин: кореневий чохлик, зона поділу, зона росту, зона кореневих волосків, зона проведення, зона бічних коренів у достатньо стиглих проростків.

При малому збільшенні мікроскопа знайдіть кореневий чохлик. На препараті видно, що від нього відділяються окремі клітини. Під кореневим чохликом знаходиться зона поділу клітин: у ній розрізняють темну центральну частину (плером), з якої розвивається центральний циліндр, світла смуга клітин периблеми по обидва боки від плерома, і зовнішній шар клітин – дерматоген (див. рис. 6.1).

Вище зони поділу розміщується зона росту, або зона розтягу, її особливістю є формування постійних клітин певної форми та величини, завдяки цьому відбувається ріст кореня. Закінчується зона з утворенням перших горбочків майбутніх кореневих волосків.

Далі знаходиться зона кореневих волосків (зона всмоктування), особливістю якої є система добре розвинених волосків, за допомогою яких рослина одержує необхідну кількість води і поживних речовин.

Ділянку кореня, з якої починається відмирання кореневих волосків, і до перших зачатків бічних коренів називають провідна зона.

Зона з розвинутими та зачатковими бічними коренями називається зоною бічних коренів.

Рис. 6.1. Кінчик кореня пророслої зернівки пшениці: 1– епіблема з кореневими волосками, 2 – первинна кора, 3 – центральний циліндр (стела), 4 – дерматоген, 5 – периблема, 6 – плером, 7 – кореневий чохлик, 8 – зона поділу, 9 – зона росту, 10 – зона всмоктування, 11 – провідна зона

Первинна будова кореня

При малому й великому збільшенні мікроскопа відшукайте три основні блоки тканин: епіблему, первинну кору і центральний циліндр (рис. 6.2).

Ризодерма (епіблема) являє собою зовнішній шар паренхімних клітин, витягнутих у горизонтальному напрямі. Молоді клітини живі, голубуватого кольору на препараті. У деяких з них зовнішні стінки випинаються й витягуються в кореневі волоски.

Під епіблемою розміщується 3– 5 шарів багатокутних, щільно зімкнутих клітин екзодерми. Клітинні оболонки просочені суберином, непроникні для води, шкідників і виконують функцію захисту після злущення епіблеми.

Більшу частину препарату становить мезодерма, її клітини великих розмірів, за формою паренхімні, округлі, тонкостінні, з міжклітинниками.

Внутрішній шар первинної кори створює ендодерма. Клітини ендодерми легко розпізнати: вони забарвлені у червоний колір, мають потовщення оболонок з трьох боків – внутрішнього тангентального і двох радіальних. Клітини різною мірою здерев'янілі. Це кільце клітин в окремих місцях розривається пропускними клітинами. Ці клітини живі, мають тонкостінні клітинні оболонки, заповнені густим вмістом. Через них просочується вода і поживні речовини до провідних елементів центрального циліндра. Центральний циліндр починається із перицикла, клітини якого живі, розміщені паралельно ендодермі. Клітини, здатні до ділення: вони утворюють клітини камбію і дають початок розвитку бічним кореням, тому цю тканину називають коренерідною, твірною. Глибше залягає паренхіма центрального циліндра, яка в центральній частині нерідко дерев'яніє, внаслідок чого набуває червоного відтінку. В цю тканину заглиблений провідний пучок радіального типу. Саме такий пучок характерний для первинної будови кореня. Він утворений радіальними променями ксилеми, які ближче до ендодерми утворені дрібними за розмірами трахеїдами й судинами протоксилеми, а ближче до центру – великими судинами метаксилеми. Між променями ксилеми знаходяться ділянки флоеми, в якій відповідним чином виділяються протофлоема, орієнтована до ендодерми, і метафлоема, яка спрямована до центру.

Рис. 6.2. Поперечний зріз кореня півників німецьких (первинна будова):

І– епіблема з кореневими волосками,

ІІ – первинна кора: 1 – екзодерма, 2 – мезодерма, 3 – ендодерма, 4 – пропускні клітини,

ІІІ – центральний циліндр: 5 – перицикл, 6 – трахеїди, 7 – судини (6, 7 – первинна ксилема), 8 - ситовидні трубки, 9 – клітини-супутниці, 10 – тонкостінна паренхіма (8, 9, 10 – первинна флоема), 11 – товстостінна паренхіма центрального циліндра

Вторинна будова кореня

Ззовні корінь покриває перидерма або шари скорковілої тканини. Клітини коричнюватого кольору правильно розміщені одна над одною. Цю тканину складають мертві клітини корку. Під корком в окремих місцях досить чітко помітні 1– 2 шари твірної тканини – фелогену. Його клітини заповнені цитоплазматичним вмістом і більш інтенсивно забарвлені в лазуровий колір. Нижче залягає кілька шарів фелодерми, клітини якої разом з клітинами серцевинних променів створюють паренхіму кори. Ці клітини великих розмірів, паренхімні, з тонкими оболонками та міжклітинниками (рис. 6.3).

На препараті чітко виділяються чотири провідних пучки колатерального типу, розділені великоклітинною паренхімою радіальних променів. Звуженими кінцями вони упираються в малі промені первинної ксилеми. Первинна ксилема являє собою велику трахею, розміщену в самому центрі, від якої на чотири боки відходять промені з дрібних трахеїд та ксилемноі паренхіми.

У кожному пучку виділяється первинна флоема, яка примикає до паренхіми кори. У відцентровому напрямі відкладається вторинна флоема, яка складається із флоемної паренхіми, клітин-супутниць і ситовидних трубок. Ситовидні трубки, які мають великі ситовидні пластинки з ситечками. Вони забарвлені у синій колір, живі. Поряд з ними знаходяться дрібні клітини-супутниці, заповнені густим цитоплазматичним вмістом.

За флоемою до центру розміщений пучковий камбій, представлений дрібними паренхімними живими клітинами, що утворюють ніжне сітчасте мереживо. На рівні пучкового камбію у межах радіальних променів утворюється міжпучковий камбій.

Значну частину препарату і зокрема провідного пучка займає вторинна ксилема. При мікроскопуванні зрізу кореня гарбуза її помітно завдяки червоному кольору, а також наявності великих судин, розмежованих одна від одної ксилемною паренхімою (жива тканина).

Рис. 6.3. Поперечний зріз кореня гарбуза (вторинна будова): 1 – перидерма, 2 – паренхіма вторинної кори, 3 – первинна флоема, 4 – вторинна флоема, 5 – пучковий камбій, 6 – вторинна ксилема, 7 – первинна ксилема, 8 – радіальні промені, 9 – міжпучковий камбій

ХІД РОБОТИ

1. Провести візуальне та мікроскопічне дослідження препарату молодого корінця проростка пшениці. Зарисувати будову кореня (див. рис. 6.1.)

2. Провести мікроскопічне дослідження препарату кореня півників. Побачене зарисувати (див. рис. 6.2).

3. Здійснити мікроскопічне дослідження препарату поперечного зрізу кореня гарбуза. При малому збільшенні мікроскопа роздивіться й проаналізуйте будову препарату. Зарисуйте схему розміщення окремих блоків тканин вторинної будови кореня (див. рис. 6.3).

4. Зробити висновки про первинну і вторинну будову кореня.

Завдання для самоконтролю:

1. Корінь – його будова та функції.

2. Зони кореня.

3. Кореневі волоски – будова і функції

4. Видозміни коренів рослин.

5. Типи кореневих систем.