根系

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根の種類

根の重要性

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ほとんどの植物において、根系は主に土壌に植物を固定し、水と鉱物を取り込むために役立つ地下構造です。 根は、目に見える花、茎、葉に比べてなじみが薄いかもしれないが、植物にとって重要であることに変わりはない。

根には、根冠、分裂帯、伸長帯、成熟帯という4つの領域がある(図1)。 根冠は根の先端にあるカップ状の細胞群であり、根が土を突き破るときに、根冠の奥にある繊細な細胞を保護する。 根冠はムチゲルという潤滑油のような働きをする物質を分泌して、その動きを助けている。 また、根冠は植物が重力に対応する際にも重要な役割を果たす。 植木鉢を横向きにすると、茎は光の当たる上方に伸び、根鉢は下方に伸びるようにできている。 根冠の上には分裂帯があり、その上には伸長帯がある。 分裂帯には、成長し分裂している分裂細胞がある。 細胞分裂のたびに、一方の娘細胞は分裂細胞の性質を保ち、もう一方の娘細胞(伸長帯)は、時には150倍にも伸長する。 その結果、根の先端は文字通り土の中に押し出される。

成熟領域では、細胞が分化し、保護、貯蔵、伝導などの機能を果たす。 断面で見ると、多くの根の成熟帯は、外側の層(表皮)、より深い層(皮質)、および伝導性の血管組織を含む中央部を持っている。

表皮は通常、根の外縁部の細胞の単層で、水と溶解した鉱物を吸収し、この機能は根毛の存在によって非常に促進される。 根毛は表皮の細胞が外側に伸びてできたもので、根の先端付近の狭い範囲に限定されている。

根の中心には血管組織があり、根を上って茎に水を運ぶ機能(木部組織)と、茎から根に炭水化物やその他の物質を運ぶ機能(葉部組織)がある。 木部と葉部の細胞は、端から端までくっついているか、壁が重なり合って先細りになっており、細胞から細胞への物質の移動が容易である。 多くの植物では、根の断面において、木部と篩部の細胞の一つの集まりが、比較的小さな面積を占めている。 他の植物では、円柱状の維管束組織が、髄と呼ばれる比較的未分化な細胞の中心の周囲に環状に形成されている。

根はしばしば菌根と呼ばれる土壌菌と共生関係を形成している。 この共生関係では、植物は菌類が取り込んで供給するリンの恩恵を受け、菌類は植物が生産する炭水化物の恩恵を受ける。

もうひとつの共生根組織は、エンドウやインゲンなどの植物(マメ科)と根粒菌の間のもので、根粒菌が存在する場合よりも、一般にうまくいきません。 細菌は根の細胞に侵入して増殖し、そうすることで植物が合成した炭水化物を利用できる根粒を形成する。

根の種類

ほとんどの樹木や野草では、根のひとつである先根が、他の繊維状の根よりも目立つ。

他の植物、特にイネ科植物では、多かれ少なかれ同じ大きさの多くの根から形成される繊維状の根系があります。

植物はまた、バットレス根などの他のタイプの根を形成することがあり、これは、ハゲヒノキやいくつかのイチジク木のような植物の下部幹などの大きな地上の支持構造を形成する。 バットレス根は、特に湿った土壌でこれらの樹木を支えるのに有効である。 支柱根は、トウモロコシのように下部の茎から、あるいはアカテツ、ガジュマル、一部のヤシのように下部の枝から発生し、これらの浅根の植物にさらなる安定性を与える。 つる性植物(ツタなど)は根を出し、他の植物、建物、壁などに付着するのを助ける。 また、マングローブのような気根は、植物が通常生育する酸素の少ない泥から成長し、酸素の吸収を助ける。 この根の成長は、根としては珍しく、重力の方向にではなく、重力から離れる方向に成長します。 この根は、植物自身の葉が変化してできた空洞の中に伸びている。

根の重要性

ニンジン、テンサイ、カブ、キャッサバはすべて、炭水化物を貯蔵するために特化した根である。

タマネギ、ニンニク、ジャガイモ、ショウガは地下で成長するが、根ではなく、茎の組織である

KEY TERMS

皮質-根皮質は、表皮と内部の血管組織の間にある比較的柔らかい組織である。

表皮- 根の最も外側の、通常は単層の細胞。

繊維根系-ほぼ同じ大きさの多くの根で構成される根系。

繊維根- 主に土壌の上層部で見られる。

分裂- 主に細胞分裂を行う細胞のグループ。

ムシゲル- 根によって生成される多糖類で、根の侵入を助け、乾燥を抑制し、吸収を増加させます。

主根- ほとんどの植物によって形成される主根で、そこからさらに側根が発生します。

根は、土壌に浸透し、結合し、安定させ、土壌侵食を防ぐのに役立ちます。 また、根は土壌微生物やマクロ生物の成長を刺激し、土壌を圧縮し、その分泌物によって土壌化学を変化させ、その死によって有機物を追加する。

菌根;窒素固定も参照。

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