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維管束
鎖定
維管束是指維管植物(包括蕨類植物、裸子植物和被子植物)的維管組織,由木質部和韌皮部成束狀排列形成的結構。維管束多存在於莖(草本植物和木本植物幼體)、葉(葉中的維管束又稱為葉脈)等器官中。維管束相互連接構成維管系統,主要作用是為植物體輸導水分、無機鹽和有機養料等,也有支持植物體的作用。
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維管束彼此交織連接,構成初生植物體來輸導水分,無機鹽及有機物質的一種輸導系統——維管系統,併兼有支持植物體的作用。
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維管束定義
維管植物體內木質部和韌皮部緊密結合在一起形成的束狀結構,稱維管束(vascular bundle)。
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維管束是是植物進化到較高級階段出現的組織。
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維管束主要由韌皮部與木質部組成,因此,維管束、木質部、韌皮部和周皮、表皮一樣等都屬於複合組織。維管束由原形成層分化而來,在不同的植物或不同的器官內,原形成層分化成的木質部和韌皮部的情況不同,就形成了不同類型的維管束。
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維管束組成
維管束主要由韌皮部(phloem)和木質部(xylem)構成。在被子植物中,韌皮部是主由篩管、伴胞、篩胞、韌皮薄壁細胞與韌皮纖維共同構成的一種複合組織,這部分質地較韌,自上而下的主要運輸有機養料;木質部是主要由導管、管胞、木薄壁細胞與木纖維共構成的複合組織,這部分質地堅硬,自下向上的主要輸導水分,同時與礦物質的運輸、養分的貯存有關。
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維管束類型
1.有限外韌維管束(closed collateral vascular bundle)
2.無限外韌維管束(open collateral bundle)
3.雙韌維管束(bicollateral vascular bundle)
4.周韌維管束(amphicribral vascular bundle)
5.周木維管束(amphivasal vascular bundle)
6.輻射維管束(radial vascular bundlel)
維管束發育過程
裸子植物和雙子葉植物維管束的木質部和韌皮部之間常有形成層,能持續進行分生生長,所以稱無限維管束或開放性維管束(open bundle)。蕨類植物和單子葉植物的維管束中不存在形成層,不能持續不斷的分生生長,故稱有限維管束或閉鎖性維管束(closed bundle)。
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雙子葉植物維管束的發育過程
在維管束的發育過程中,初生韌皮部是從原形成層的外側開始,由外至內進行向心發育,先形成外方的原生韌皮部,後形成內方的後生韌皮部,其發育方式與根相同,為外始式。原生韌皮部較為柔嫩,在分化發育過程中多被破壞,因此,初生韌皮部往往完全由後生韌皮部組成。韌皮薄壁細胞散生在韌皮部中,常含澱粉、單寧、晶體等貯藏物質,韌皮纖維常成束分佈在初生韌皮部的最外側,植物種類不同,韌皮纖維的發達程度不同。
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初生木質部是從原形成層的內側開始先形成原生木質部,然後進行離心發育,逐漸分化形成後生木質部,這種發育順序與根相反,為內始式(endarch)。原生木質部由環紋和螺紋導管以及木薄壁細胞組成,而後生木質部由管徑較大的網紋、孔紋、梯紋導管和木薄壁細胞組成,有時還有木纖維。
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在原形成層分化形成初生維管束的過程中,初生韌皮部和初生木質部之間保留了層分生組織細胞,稱為束中形成層(fascicular cambium),因此,雙子葉植物莖中的維管束多為無限維管束,這是雙子葉植物莖進行次生生長的基礎。
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單子葉植物維管束的發育過程
維管束分佈於基本組織中,數目較多,為外韌維管束。維管束的排列有兩種方式:具中空莖的禾本科植物(如小麥、水稻)中,維管束成內、外兩輪排列,外輪的維管束較小,位於莖的邊緣,大部分埋藏於機械組織中,內輪的較大,周圍為基本組織所包圍;實心結構莖的禾本科植物(如玉米、甘蔗、高粱)中,維管束星散分佈於基本組織中,外圍維管束體積較小,分佈密集,越近中央,維管束體積越大,分佈越稀疏。不論何種類型的莖,其維管束均由維管束鞘、初生木質部和初生韌皮部三部分組成。
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(2)初生木質部位於維管束的近軸部分,橫切面的輪廓呈“V”形。V形的基部,也即維管束向心的一面,為較早形成的原生木質部,包括1-3個環紋或螺紋導管及少量木薄壁組織,生長過程中這些導管常遭破壞,四周的薄壁細胞互相分離,形成氣腔;在V形的兩臂上,也即維管束離心的一面,各有一個後生的大型孔紋導管,以及在這兩個導管之間分佈的薄壁或厚壁細胞,有時也有管胞,共同組成了後生木質部。因此,木質部的分化是由內而外的內始式發育。
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(3)初生韌皮部位於初生木質部的外方,靠近莖周方向,莖發育的後期,外側的原生韌皮部常被擠毀或殘留,內側的後生韌皮部由篩管、伴胞組成。在橫切面上,篩管較大,呈多邊形,伴胞位於篩管的旁邊,為三角形或長方形的小細胞。韌皮部的分化是由外而內的外始式發育。在初生木質部和初生韌皮部之間沒有束中形成層,為有限維管束。
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維管束主要功能
變褐色的維管束(2張)
維管束相關概念
維管束維管組織
在有次生生長的植物(大多數裸子植物和木本雙子葉植物),維管組織包括來源於原形成層的初生木質部和初生韌皮部(合稱初生維管組織)及來源於維管形成層的次生木質部和次生韌皮部(合稱次生維管組織)。在只有初生生長的植物(大多數蕨類植物和單子葉植物)維管組織只包括來源於原形成層的初生木質部和初生韌皮部。
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維管束維管系統
維管束維管束植物
- 參考資料
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- 1. 李曉徵,高職高專園林工程技術專業規劃教材 園林植物及應用,中國建材工業出版社,2017.06,23-24
- 2. 嚴鑄雲主編,藥用植物學 供中藥及藥學等相關專業使用,中國醫藥科技出版社,2015.01,47-48
- 3. 董誠明,全國普通高等醫學院校藥學類專業十三五規劃教材 藥用植物學,中國醫藥科技出版社,2016.01,39-40
- 4. 趙慶年,“十三五”規劃教材 天然藥物學 第2版,江蘇科學技術出版社,2018.02,27
- 5. 姜在民,賀學禮主編,植物學,西北農林科技大學出版社,2016.08,124-126
- 6. 《生態環境名片》編委會編寫,生態環境名片遼寧省自然保護區,遼寧大學出版社,2012.09,255