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萝卜和胡萝卜储藏根的结构:《植物学》停课不停学(一) 精选

已有 2957 次阅读 2020-2-19 07:35 |系统分类:科普集锦

萝卜和胡萝卜储藏根的结构:《植物学》停课不停学(一):萝卜和胡萝卜是最为普遍的大宗蔬菜,二者最为主要的食用部位均为其外观肥大和肉质的肉质直根,很多同学和朋友以为二者同属一类,肉质直根的结构也是一样的,实则不然。


萝卜为十字花科萝卜属草本,其肉质直根为长圆形、球形或圆锥形,外皮颜色多以绿色、白色和红色为主。萝卜基生叶和下部茎生叶大头羽状半裂,总状花序,花瓣4,花位白色或粉红色。萝卜营养丰富,素有“冬吃萝卜夏吃姜”的说法。《本草纲目》这样描述萝卜:“根辛、甘,叶辛、苦,温,无毒”;熟食“大下气,消谷和中”,“制面毒,行风气,去邪热气”。中国植物志记载“萝卜根作蔬菜食用,其种子、鲜根、枯根、叶皆入药,其种子可消食化痰;鲜根具有止渴、助消化等作用;叶治初痢,并预防痢疾”。

胡萝卜和萝卜虽然只有一字之差,但是二者亲缘关系很远,胡萝卜为伞形科胡萝卜属草本,不是中国原产,李时珍在《本草纲目》中有相关记载“元时始自胡地来,气味微似萝卜,故名”。从植物学上讲,胡萝卜肉质根粗壮,圆锥形,紫红或黄色;基生叶长圆形,二至三回羽状全裂,复伞形花序,伞辐多数,花常为白色或淡红色。胡萝卜营养极为丰富,富含胡萝卜素、维生素B1、维生素B2叶酸和多种氨基酸等,如胡萝卜素是维生素A的主要来源,维生素A缺乏会导致夜盲症等疾病。


虽然萝卜和胡萝卜的主要食用部位都是肉质根,那么二者结构是不是一样呢?要回答这个问题,我们必须先了解植物根的基本结构。

根的初生结构:种子在萌发不久,幼根就开始出现初生结构,初生结构从外到内分别是表皮、皮层和中柱。表皮:常有一层特化的吸收细胞组成,一般不角质化或仅有薄的角质化;同时,部分表皮细胞的细胞壁向外突出形成根毛,扩大了根的吸收面积。皮层:由多层体积较大、排列疏松的薄壁细胞组成,其最内层(内皮层)细胞排列紧密,且在细胞的横向壁和切向壁有一条木质化和栓质化的带状加厚区域(凯氏带)。中柱:是皮层以内的中轴部分,分为中柱鞘、初生木质部、初生韧皮部和薄壁细胞组成。中柱鞘是维管形成层、木栓形成层和侧根发生的主要发源部位。初生木质部位于根中央,横切面上常成辐射状,其发育方式是从外到内逐渐成熟(外始式),原生木质部主要有环纹和螺纹导管组成,后生木质部主要是梯纹导管、网纹和孔纹导管组成。初生韧皮部则分散在初生木质部的辐射角之间,其发育方式也是外始式,原生木质部(一般有筛管组成)在外,后生韧皮部(主要有筛管和伴胞组成)在内。薄壁细胞则分布在初生木质部和初生韧皮部之间。


根的次生结构:维管形成层和木栓形成层这两种次生分生组织分裂产生次生组织,进而形成根的次生结构。1、在次生生长阶段,存在于初生木质部和初生韧皮部间的薄壁细胞恢复分裂能力形成维管形成层的一部分,同时原生木质部辐射角外部的中柱鞘细胞也恢复分裂能力,形成维管形成层的另一部分,维管形成层分别向内和向外分裂形成次生木质部和次生韧皮部。一般情况下,次生木质部数量远多于次生韧皮部。2、随着次生组织的不断增加,中柱鞘外的皮层和表皮细胞受到破坏,此时中柱鞘细胞恢复分裂能力形成木栓形成层,其继续分裂形成木栓层和栓内层,和木栓形成层一起构成其保护作用的周皮。

再来看萝卜和胡萝卜的肉质根结构的差异!萝卜和胡萝卜均为变态的储藏根,教材中有关于萝卜和胡萝卜储藏根的结构模式图,为更好的让同学们弄明白二者的差别,我把家里用于做菜的萝卜和胡萝卜进行了横切,从横切面上可清晰的看出二者结构差异。萝卜的肉质直根开始存在正常的初生生长、次生生长以及相应的结构,其次生木质部中的薄壁细胞十分发达,并且存在很少木纤维,故吃起来清脆可口;随着肉质直根的生长,木薄壁组织中出现多个副形成层,分别向内和向外产生三生木质部和三生韧皮部(以木薄壁细胞和韧皮薄壁细胞为主)。在生长季节,形成层和副形成层的活动,导致了萝卜肉质根中发达的木质部。和萝卜相比,胡萝卜的肉质直根大致相似,但是和萝卜不同的是其在次生生长过程中形成发达的韧皮部(以韧皮薄壁细胞为主),而木质部所占的比例比较少(部分资料引自强胜主编《植物学》和中国植物志)。





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