通过前面的实验,我们了解到根的一级结构和茎的一级结构存在很大的差异。 那么向日葵根,在幼苗中,在根和茎的交界处,根结构是如何转变为茎结构的呢?
向根茎过渡的过渡区位于土壤表面的根与茎之间,是根细小的区域。 转变过程复杂,种类繁多。 常见的类型之一是四原型根,其中初生木质部和初生韧皮部形成四束,交替排列。 转化开始时,每束初生木质部由外向内逐渐纵向分裂为两束,一束从右侧旋转180°,另一束从左侧旋转180°。 同时,各束向相邻韧皮部内侧移动,与韧皮部相连。 来自不同木质部束的每两束木质部连接至一束韧皮部。 最后,两束木质部合并为一束,同时在中心形成髓部。 此时,维管柱由根排列转变为茎排列[参见《植物学(形态与解剖学)》第127页,图4-123,A]。
观察向日葵根茎转化的永久膜①。 上面有四排切片。 最上面一行是具有主要结构的根部的一部分。 可以看到典型的根结构(图31-1,B,a)。 维管柱外侧有一层明显的中柱鞘细胞。 外面是一层内皮细胞,部分细胞壁上仍依稀可见凯氏带结构。 靠近中柱鞘细胞的维管柱内有四束初生木质部,细胞壁被染成红色的导管清晰可见。 木质部束之间有四束初生韧皮部。 很明显,初生木质部和初生韧皮部交替排列。
第二排和第三排切片是从根到茎的转变过程。 在第二排切片中,可以看到两束韧皮部一分为二,总共有6束韧皮部。 与此同时,初生木质部也开始分裂。 在第三排切片中,可以看到初生木质部的两束已分别分裂成两束,而另外两束尚未分裂的已向内翻转180°与韧皮部结合形成外韧皮部束(图31-1,B,bd)
在第四排切片中,从根到茎的转变过程已经基本完成,两个分裂的木质部束开始与分裂的韧皮部结合形成维管束。 这形成了具有六个维管束的茎的主要结构(图31-1,B,e,f)。 维管束之间有髓射线,茎的中心是薄壁组织的髓部。