主根

主根圖冊(8張)

指由胚根發育而成的，大而明顯的初生根。 ^[2]  按照發生部位的不同，可以將根分為主根、側根和不定根。 ^[3]  側根和不定根又稱為次生根。 ^[3] 

胚根突破種皮，是種子萌發的一個重要標誌，也代表了胚後主根發育的開始。胚根發育成幼苗的主根需要經過兩個過程：（1）胚根在胚軸方向的定向伸長；（2）胚根中細胞分裂的激活。 ^[4] 

種子萌發時，胚根最先突破種皮向地生長，發育形成主根。主根生長到一定長度後，一定部位側向形成許多分枝，分枝上再形成分枝，這種由主根上產生的各級分枝稱側根。主根和各級側根由胚根發育而成，都有一定的發生位置，統稱定根。 ^[3]  側根因生長的先後順序不同而分成不同的級次。主根上直接發生的側根稱為一級根，着生在一級根上的是二級根依次類推。起初側根的生長與地面平行，以後轉向地下生長。 ^[1] 

與其他在胚後發育階段形成的根一樣，主根在縱向由下到上可以分為4個區域：根冠（rootcap）、分生組織區（meristem zone）、伸長區（elongation zone）和成熟區（maturation zone）。 ^[4] 

分生組織區是細胞進行有絲分裂（mitotic cell division）的區域。根據細胞分裂活躍程度的不同，近年來又把分生組織區分為頂端分生組織區（apical meristem zone）和基部分生組織區（basal meristem zone）兩個部分。頂端分生組織區中細胞分裂旺盛；而基部分生組織區中細胞分裂較為不頻繁，細胞在縱向上開始伸長，最後失去分裂能力，進入伸長區。伸長區的細胞最終不能夠再在縱向上繼續伸長，成為成熟區細胞。成熟區的特徵之一是根毛細胞的出現，因此也常被稱作根毛區（root hair zone）。另外，側根通常也是在成熟區長出的。 ^[4] 

在根冠與分生組織區交界處是主根的組織中心（organizing centre），該處的細胞基本不發生分裂和分化，因此又稱為靜止中心。在靜止中心的周圍是根的各類幹細胞（stern cell），它們能夠通過不對稱分裂（asymmetrical division），不斷進行自我更新，併產生可以分化為不同類型根細胞的子細胞，來維持根的生長。其中根冠的幹細胞層與分生組織區之間，由於有靜止中心相隔，近年來也稱為根冠分生組織區（root cap meristem）。靜止中心能夠產生一個小範圍的信號來控制其周圍幹細胞的分裂與分化，其覆蓋的區域通常稱為幹細胞小生境（stem cell niche），而從幹細胞分裂產生的一些子細胞．正是由於超出了信號控制範圍，才會開始分化。 ^[4] 

主根圖冊(7張)

根能產生近百種分泌物，包括糖類、氨基酸、有機酸、維生素、核苷酸和酶等。這些分泌物物有的可以減少根與土壤的摩擦力，使根能順利穿越土壤；有的對毗鄰植物產生刺激或毒性，如寄生植物列當的種子要在寄主根分泌物的刺激下才能萌發，而小麥和高粱的根系分泌物對農業雜草具有抑制作用；根的分泌物還能促進一些土壤微生物的生長進而影響植物體的代謝活動、吸收作用和抗病性。 ^[3] 

根有多種用途，它可以食用、藥用和用作工業原料。甘薯、木薯、胡蘿蔔、蘿蔔、甜菜等植物的根皆可食用，部分也可作飼料。人蔘、大黃、當歸、甘草等植物的根可供藥用。甜菜可作製糖原料，甘薯可制澱粉和酒精。某些喬木或藤本植物的老根，如棗、蘋果、青風藤等的根，可雕製成造型獨特的工藝品。在自然界中，根有保護坡地、堤岸和防止水土流失的作用。 ^[3] 

植物最早的根形成於胚胎階段，通常稱為胚根（embryonic root）。當種子萌發時，胚根會首先突破種皮，發育成幼苗的主根。主根在雙子葉植物如擬南芥中又稱為初生根（primary root），而在單子葉植物如水稻中常稱作種子根（seminal root）。在主根上可產生側根（1ateral root），側根上再可產生多級次分支根，這些根通常也稱為側根。有些植物的根可以從莖葉上產生，這種不是由根部發生、位置也不定的根，統稱為不定根。在擬南芥中，在主根與下胚軸交接的位置，偶爾會有不定根的形成；而水稻種子萌發後2-3 d內，跟主根交接的胚芽鞘的節（coleoptilar node）上會形成多個不定根，通常稱為冠根（crown root），其數目在不同品種的水稻中存在較大變異。不定根和主根具有相同的結構，也能產生側根。 ^[4] 

大部分植物的根系可歸入以下兩類之一：直根系或鬚根系。 ^[4] 

大多數裸子植物和雙子葉植物的主根繼續生長，明顯而發達。由主根及各級側根組成的根系，稱為直根系。單子葉植物的主根在生長一個短時期後，即停止生長而枯萎，並由莖基部節上產生大量不定根，這些不定根也能繼續發育，形成分枝，整個根系形如須狀，故稱鬚根系。大多數蕨類植物的根系，也是由不定根所組成，這些不定根從莖、根狀莖發育而來。 ^[5]