Тема 12. Морфологія і метаморфози кореня

 

Загальні зауваження. Молода рослина починає формуватися з кореня в зв'язку з переходом на самостійний спосіб життя. У результаті виникають різні види коренів, їх видозміни та кореневих систем, які закріплюють рослину в ґрунті, забезпечують водою і розчиненими в ній мінеральними речовинами, виконують додаткові функції. Знання морфології кореня та його видозмін, їх властивостей дають можливість застосовувати агротехнічні прийоми щодо вирощування культур різного призначення.

 

Об'єкти: 1. Проростки квасолі – Phaseolus vulgaris L.

2. Проросток і коренева система пшениці – Тriticum aestivum L.

3. Коренева система кукурудзи - Zеа maуs L.

4. Коренева система лободи білої - Сhеnopodium album L.

5. Коренева система помідор – Lycopersicon esculentum Mill.

6. Коренеплід буряка - Веtа vulgaris L.

7. Коренеплід редьки – Raphanus sativus L.

8. Коренева система люпину - Lupinus polyphillus Lindl.

9. Коренеплід моркви - Dаuсus sativus (Ноffm.) Rоеhl.

10. Кореневі бульби жоржини - Dаhlіа ріnnаtа Саv.

Завдання: 1. Вивчіть і зарисуйте особливості проростків рослин.

2. Вивчіть і зарисуйте форми коренів різних видів рослин.

3. Вивчіть і зарисуйте типи кореневих систем рослин.

4. Вивчіть і зарисуйте видозміни коренів рослин.

Обладнання і матеріали: стереоскопічний мікроскоп, бінокулярні та складні

лупи, скальпелі, пінцети, гербарний та фіксований матеріал проростків, коренів

і кореневих систем.

Література: [1], с. 110 - 115; 187 - 189; [7], с. 84-86, 119-121, 128-131;[8], с.

114 - 118; 123 - 127; [9], с.73 - 77; 86 - 93; [10], с. 140 – 154; [11], с.93-102; [12],

с. 189-191; [13], с.33-34, 36-37; [14], с.157-172, 345-346, [15], с.127-129, 144-152.

Макроскопічне дослідження проростка квасолі. Для вивчення проростків двосім'ядольних рослин можна скористатися фіксованими або гербарними зразками проростків квасолі. Візьміть проросток квасолі і покладіть на предметне скло. Уважно роздивіться його. У нього виділяється один найбільший і товщий корінець. Це головний корінь (рис. 31), або корінь першого порядку, який виник із зародкового корінця насінини квасолі. Корені, що відходять від головного, називаються бічними коренями, або коренями другого порядку, а на них – корені третього і т. д. порядків. Бічні корені за довжиною і товщиною ніколи не перевищують корені першого порядку.

Рис. 31 (а) – проросток квасолі: 1 — брунечка; 2 — вузол; 3 — листок; 4 — епікотилі; 5 — сім'ядоля; 6 — гіпокотиль; 7 — коренева шийка; 8 — головний корінь; 9 — бічні корені;   (б) — проросток пшениці: 1 — листок; 2 — колеоптиль; 3 — додатковий корінь; 4 головний корінь

У проростка квасолі знайдіть кореневу шийку — місце переходу від кореня до стебла, вона дещо товстіша від головного кореня. Вище кореневої шийки виділяється ділянка стебла, яка межує з сім'ядолями і позбавлена будь-яких придатків. Це підсім'ядольне коліно, або гіпокотиль. У молодому віці, коли проростає квасоля, воно зігнуте. Ділянка стебла між сім'ядолями і першою парою справжніх листків називається надсім'ядольним коліном, або епікотилем. З-поміж справжніх листків видно брунечку, конус наростання якої забезпечує ріст стебла квасолі. Ділянка стебла, до якої прикріплюються листки, називається вузлом, а між двома сусідніми вузлами – міжвузлям.

б

Макроскопічне дослідження проростка пшениці. Для цього слід скористатися проростками різних стадій розвитку. Якщо розглянути молодий проросток пшениці, то побачите лише пророслу зернівку звичайно з трьома корінчиками, їх називають первинними корінцями. Уважно придивіться і побачите, що вони неоднаково розміщені. Із них виділіть центральний, або середній, який дещо товщий і нижче відходить — його вважають головним (див. рис. 31). Над ним і з боків розвиваються два тоненьких корінчики, які називають бічними.

Складнішу будову мають проростки більш стиглих стадій розвитку. В одних із них знайдіть пророслу зернівку і вже зазначені первинні корінці, які відходять від нижньої частини. Від верхньої частини відходить колеоптиль, що прикриває зародкові листочки і конус наростання стебла.

У проростків більшої стиглості знайдіть вузол кущення, тобто перший вузол над пророслою зернівкою. Ви його легко розпізнаєте як дещо потовщене стебло, від нижньої частини якого відходять додаткові корені, а від верхньої частини, прикритої листковою піхвою, розвивається молодий пагін. Слід пам'ятати, що додаткові корені тонкі і розвиваються тільки у вузлах кущення. Бічні корені розвиваються із товщих первинних коренів.

Зарисуйте різні стадії розвитку проростків пшениці і позначте її складові частини.

Макроскопічне дослідження форм коренів. На гербарних зразках, фіксованому матеріалі, живих рослинах розгляньте і вивчіть різні форми коренів.

Виберіть кореневу систему пшениці або іншої злакової рослини і розгляньте її корені. Вони тонкі, ніжні, довгі, на кінцях із кореневими волосками, їх видно без стереоскопічного мікроскопа або бінокулярної лупи. Ці корені належать до ниткоподібних.

На прикладі моркви ознайомтеся з веретеноподібним типом кореня; в нього головний корінь потовщений, дещо конусоподібний, а в деяких сортів - веретеноподібної форми, від якого відходять поодинокі бічні корені.

У редьки або редису ознайомтеся з ріпоподібною формою коренів - дуже розширеною верхньою і різко збіжистою нижньою частинами, від якої відходять бічні корені.

У буряка або петрушки розгляньте конічну форму кореня.

Рис. 32. Типи кореневих систем за походженням: а — система головного кореня; б — система додаткових коренів; в — змішана коренева система; 1 — коренева шийка

Макроскопічне дослідження кореневих систем. У практиці розрізняють три типи кореневих систем: стрижневу, мичкувату та змішану.

Із запропонованого гербарного матеріалу візьміть лободу білу або люпин чи іншу двосім'ядольну рослину і ретельно вивчіть її кореневу систему. Зверніть увагу на те, що серед маси коренів виділяється головний, або корінь першого порядку, від якого відходять бічні корені другого порядку, а від останніх —. бічні корені третього і т. д. порядків. Бічні корені ніколи не перевищують розмірів головного кореня. Коренева система, в якої виділяється головний корінь і менших розмірів бічні, називається стрижневою, або кореневою системою головного кореня (рис. 32).

На прикладі пшениці ознайомтеся з мичкуватою кореневою системою. Зверніть увагу на те, що у пшениці непомітно головного кореня або він не виділяється з маси додаткових коренів, які розвиваються у великій кількості із стебла. Додаткові корені.майже всі однакові за довжиною, ниткоподібні і мають вигляд мички, звідки й назва — мичкувата коренева система, або коренева система додаткових коренів.

У помідорів або смородини чи аґрусу вивчіть особливості змішаної кореневої системи, яка поєднує ознаки мичкуватої та стрижневої. В неї виділяється один головний корінь і кілька бічних, які майже досягають розмірів головного. В цього типу кореневої системи ви легко виділите один головний корінь, від нього відходять

Рис. 33. Коренеплід буряка:                                                    Рис. 34. Кореневі бульбочки

1—головка; 2—шийка; З—власне корінь            на коренях люпину

 

бічні корені, а вище від стебла — система додаткових коренів, тоненьких, коротких, горизонтально розміщених.

Макроскопічне дослідження метаморфозів коренів. У зв'язку з виконанням коренем додаткових функцій він зазнає різних видозмін. Ознайомимось з основними з них.

Коренеплоди. На прикладі цукрових буряків вивчіть особливості будови коренеплодів (рис.33). Візьміть коренеплід і ретельно вивчіть його. Верхня його частина, що несе листки (брунька), утворює головку. За походженням це стеблова частина (епікотиль). Серединну безкореневу найбільш потовщену частину становить шийка, що сформувалася за.рахунок епікотиля і гіпокотиля. Третю нижню частину представляє власне корінь. Його легко розпізнаєте, бо від нього у два боки відходять бічні розгалужені корені. Сформувався коренеплід у результаті нагромадження запасних поживних речовин.

Кореневі бульби, або шишки. На прикладі жоржини або гадючника звичайного вивчіть особливості будови кореневої бульби, або кореневої шишки. Зверніть увагу на те, що потовщеними є не головний, а бічні корені, які трансформуються у кореневі шишки. На кореневих шишках видно додаткові бруньки, завдяки яким розмножуються ці рослини.

Опорні корені. У кукурудзи роздивіться і вивчіть опорні корені. Особливу увагу зверніть на нижню частину стебла, на перші міжвузля, на яких при стиканні з вологим ґрунтом виникають специфічні опорні корені. Це досить міцні й довгі корені, розміщені кільцем навколо стебла. За походженням — це додаткові корені, що виконують опорні та дихальні функції.

У люпину вивчіть кореневі бульбочки (рис. 34). Легко помітити, що коренева система в нього — типова стрижнева. На головному та бічних коренях видно численні здуття — кореневі бульбочки, як наслідок співжиття бульбочкових бактерій з рослиною. Якщо їх розрізати і розглянути зріз під мікроскопом, то видно, що основна частина бульбочки представлена розрослою основною паренхімою — бактероїдною тканиною, оточеною епіблемою з кореневими волосками.

Висновки. 1. Залежно від генезису, умов місцезростання та виконання основних фізіологічних функцій у рослин виробились різноманітні корені та кореневі системи. 2. В результаті виконання коренями додаткових функцій у них видозмінилася морфологія та анатомія, внаслідок чого утворилися різноманітні їх видозміни.

 

Тести для самоконтролю

 

1. Який корінь називається головним?

2. Якого походження додаткові і бічні корені?

З Дайте визначення кореневої системи.

4. Охарактеризуйте стрижневу кореневу систему.

5. Назвіть ознаки відмінності стрижневої і мичкуватої кореневих систем.

6. Назвіть найголовніші видозміни кореня.

7. З яких морфологічних частин формується коренеплід?

8. Якого походження кореневі бульби і яку функцію вони виконують?