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30.3B: 뿌리 변형 - 생물학

30.3B: 뿌리 변형 - 생물학



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식물은 구조적 지지, 식량 저장 및 기생과 같은 다양한 기능을 위해 다양한 뿌리를 가지고 있습니다.

학습 목표

  • 루트 수정 이유 설명

키 포인트

  • 감자와 당근과 같은 식용 야채를 많이 포함하는 저장 뿌리는 가장 일반적으로 알려진 변형된 뿌리 유형입니다.
  • 공중 뿌리는 다양한 모양을 포함하지만 식물의 구조적 지지체와 유사하게 기능합니다.
  • 기생 식물은 식물이 숙주 식물로부터 영양분을 흡수할 수 있도록 하는 특별한 haustorial 뿌리를 가지고 있습니다.

핵심 용어

  • 흥미 진진한: 다육질의 잎이나 수분을 저장하는 기타 조직이 있는 경우
  • 착생 식물: 다른 사람 위에서 자라는 식물로, 그것을 물리적 지원으로 사용하지만 혜택을 제공하지 않으면 영양분을 얻거나 손상을 입히지 않습니다.

루트 수정

식물은 특정 목적을 위해 다른 뿌리 구조를 가지고 있습니다. 특수 뿌리에는 여러 가지 유형이 있지만 더 친숙한 뿌리 유형에는 기근과 저장 뿌리가 있습니다. 공중 뿌리는 지상에서 자라며 일반적으로 구조적 지지를 제공합니다. 저장 뿌리(예: 원근 및 결절 뿌리)는 식품 저장을 위해 수정됩니다.

기근은 여러 종류의 식물에서 발견되며 식물의 위치에 따라 다양한 기능을 제공합니다. 착생 뿌리는 식물이 기생하지 않는 방식으로 다른 식물에서 자랄 수 있도록 하는 일종의 기생 뿌리입니다. 반얀트리는 착생식물로 시작하여 숙주 나무의 가지에서 발아합니다. 공중 지주 뿌리는 가지에서 발달하여 결국 지면에 도달하여 추가 지원을 제공합니다. 시간이 지남에 따라 많은 뿌리가 모여 줄기처럼 보이는 것을 형성합니다. 난초의 착생 뿌리는 뿌리에 있는 모든 유기 물질로부터 수분과 영양분을 흡수하기 위해 해면질 조직을 발달시킵니다. 열대 모래 토양에서 자라는 야자수 모양의 나무인 스크루파인(screwpine)에서는 기근이 발달하여 모래와 물의 변화하는 조건에서 나무가 똑바로 서 있도록 돕는 추가 지원을 제공합니다.

당근, 비트, 고구마와 같은 저장 뿌리는 전분과 물의 저장을 위해 특별히 변형된 뿌리의 예입니다. 그들은 보통 식물을 먹는 동물로부터 보호하기 위해 지하에서 자랍니다. 그러나 잎 다육 식물과 선인장과 같은 일부 식물은 뿌리 대신 각각 잎과 줄기에 에너지를 저장합니다.

변형된 뿌리의 다른 예는 통기 뿌리와 haustorial 뿌리입니다. 땅 위, 특히 물 위로 솟아오르는 통기 뿌리는 염수 해안선을 따라 자라는 맹그로브 숲에서 흔히 볼 수 있습니다. Haustorial 뿌리는 겨우살이와 같은 기생 식물에서 흔히 볼 수 있습니다. 그들의 뿌리는 식물이 다른 식물의 물과 영양분을 흡수할 수 있도록 합니다.


뿌리의 수정

이 글에서 우리는 식량 저장, 호흡, 지지 등을 위한 뿌리의 변형을 연구할 것이다. 일부 식물의 뿌리는 모양과 구조를 변화시키고 변형되어 물과 미네랄의 흡수와 전도 이외의 기능을 수행한다. 그들은 지원, 음식 저장 및 호흡을 위해 수정됩니다. 원근계와 외래계에 대한 뿌리의 변형을 연구한다.

탭 루트의 수정:

식품 저장을 위한 수돗물 변형:

당근의 원뿌리, 순무, 고구마의 엉뚱한 뿌리는 부풀어 오르고 음식을 저장합니다. 2차 뿌리는 가늘게 남아 있습니다. Hypocotyl, 즉 자엽과 뿌리 사이의 배아 영역은 음식을 저장하는 뿌리 뿌리에 합류 할 수도 있습니다. 줄기는 줄어들고 처음에는 원반 모양이며 뿌리가 난다. 모양에 따라 다시 4가지 유형으로 분류됩니다.

기부는 넓고 정점을 향해 점차 가늘어집니다.

중간에서 부풀어 오르고 양쪽 끝에서 점점 가늘어집니다(스핀들 모양). 정점을 향해 점차 가늘어집니다. 육질의 절반은 배축에서 유래

무 (라파누스 사티부스) (मूली),

기부가 구형이고 정점을 향해 급격히 가늘어집니다(상단 모양 또는 구형). 갑자기 정점을 향해 가늘어집니다. 육질의 대부분은 배축에서 유래

비트(베타 vulgaris) (चुकंदर) , 순무(브라시카 라파) (शलजम)

뚜렷한 모양 없이 도톰하고 두툼하다.

4 O’ 시계 공장(미라빌리스 할라파)

더 나은 호흡을 위한 탭 루트 수정:

염수, 늪, 습지, 염호에서 자라는 식물을 염생식물이라고 합니다. 이러한 식물 예. 늪지대(맹그로브 숲)에서 자라는 근경(Rhizophora)은 땅에서 많은 뿌리가 나오고(음의 지방성) 수직으로 위쪽으로 자랍니다. pneumatophores라고하는 이러한 뿌리. 그들은 호흡을 위한 산소를 얻는 데 도움이 됩니다. 뿌리는 물에서 나오는 원추형 스파이크처럼 보입니다. 그들은 나무 줄기 근처에서 대량으로 발생합니다. 노출된 뿌리 끝 부분에는 뿌리가 호흡하는 Rhizophora의 미세한 구멍(렌티셀 또는 기근)이 있습니다. 예를 들어 Rhizophora, Avicennia, Sonnerita, Heritiera(벵골의 Sunderbans에서 발견되는 सुंद्री).

호흡근의 특성:

  • 이들은 수정된 탭 루트입니다.
  • 이들은 비 녹색 및 비 광합성
  • 그들은 해변 근처의 늪과 맹그로브 숲과 같은 습지 서식지에서 발견됩니다.
  • 그들은 중력에 반응하여 수직으로 위쪽으로 자랍니다. 즉, 음의 지방성입니다.
  • 이 뿌리는 코르크로 덮여 있으며 렌티셀이라는 구멍을 통해 기체 교환이 일어납니다.

결절된 뿌리:

콩과 식물(완두콩과)에서 1차 수액 뿌리의 2차 뿌리에는 뿌리 결절이라고 하는 작은 결절 또는 종기가 있습니다. 이 결절은 질소 고정 박테리아를 보호합니다. 리조비움 레구미노사룸. 그들은 뿌리에 의해 흡수될 수 있는 질산염으로 대기 질소를 고정하는 데 도움이 됩니다.

외래 뿌리의 변형:

식품 저장을 위한 부정근의 변형:

단순 결절 뿌리:

이 뿌리는 움츠러들고 부풀어 오르고 어떤 형태도 취하지 않습니다. 그들은 항상 단독으로 운반됩니다. 이 뿌리는 엎드린 줄기의 마디에서 나와 토양으로 들어갑니다. 예를 들어 고구마 (이포모에아 batatus) (शकरकंद).

다발 결절 뿌리:

그것은 음식을 저장하기 위한 우연한 뿌리의 무리입니다. 이 뿌리는 일정한 모양을 가지고 있습니다. 예를 들어 달리아, 아스파라거스

결절 뿌리:

뿌리의 꼭대기만 구슬처럼 부풀어 오른다. 예를 들어 망고, 생강, 강황

페르시 또는 Moniliform 뿌리:

뿌리가 교대로 부풀어 오르고 수축되어 구슬 모양 또는 moniliform 모양이 있습니다. 예를 들어 잔디, 사초, momordica.

고리 모양의 뿌리:

하나의 디스크가 다른 디스크 위에 있는 것처럼 보입니다. 예를 들어 이페삭

지원을 위한 우발적 뿌리의 수정:

소품 루트:

반얀트리를 지지하는 매달린 구조를 버팀목이라고 합니다. 뿌리는 나무 가지에서 자라서 아래쪽으로 매달리며 궁극적으로 땅을 관통하여 무거운 가지를 지지합니다. 인도 식물원인 Owrah(콜카타)에서 자라는 반얀나무는 거의 1700개의 뿌리 뿌리를 가지고 있으며 매우 넓게 퍼집니다. 나무의 나이는 약 200년입니다. 또 다른 예는 맹그로브 식물입니다. 리조포라.

소품 뿌리의 특성:

  • 그들은 줄기의 가지에서 발생합니다.
  • 그들은 수직으로 매달려 토양에 들어갑니다.
  • 그들은 꽤 길다.
  • 그들은 기둥처럼 행동하고 식물을 지지합니다.

죽마 뿌리:

옥수수와 사탕수수의 줄기는 줄기의 아래쪽 마디에서 나오는 지지 뿌리를 가지고 있습니다. 이것을 죽마뿌리라고 합니다. 그들은 주로 단자엽, 관목 및 작은 나무에서 발견됩니다. 그들은 비스듬히 아래쪽으로 자라며 토양을 관통합니다. 그들의 주요 기능은 식물을 지원하는 것입니다. 옥수수, 바즈라, 사탕수수, 조와르와 같은 식물에서는 소용돌이 모양으로 자랍니다. 스크루파인(केवडा)이나 판다누스(Pandanus)(열대 야자수 모양의 나무)에서 이러한 뿌리는 비스듬히 자라는 줄기의 아래쪽 표면에서만 발생하여 지지를 제공합니다. 또 다른 예는 대나무입니다.

죽마 뿌리의 특성:

  • 그들은 줄기의 기저 마디에서 발달합니다.
  • 그들은 줄기에서 비스듬히 자랍니다.
  • 그들은 길이가 더 짧습니다.
  • 로프가 텐트에 제공하는 것처럼 그들은 식물을 지지합니다.

등반 뿌리:

그러한 식물은 마디에서 뿌리를 생산하여 일부 지지대에 부착하고 그 위로 올라갑니다. 약한 등반가는 노드에서 발생하는 등반 뿌리의 도움으로 지지대를 꼬고 걸쇠를 조입니다. 예를 들어 머니 플랜트, 후추(kali mirch), 빈랑(팬). 아이비에서는 접착 디스크가 등반 뿌리에서 자랍니다.

달라붙는 뿌리:

특별한 달라 붙는 뿌리가 생겨서 지지대의 틈새에 들어가고 착생 식물을 고정시킵니다. 예를 들어 착생 난초

부벽 뿌리:

그들은 줄기의 기저부에 존재하며 토양의 다른 방향으로 퍼집니다. 그들은 수직으로 길쭉하고 수평으로 압축되어 있습니다. 그들은 판자처럼 보입니다. Ficus, Bombax, Terminalia.

특수 기능을 위한 외래근의 변형:

착생 뿌리:

난초와 같은 일부 식물은 햇빛을 받기 위해 숲속의 큰 나무의 가로 가지에 자랍니다. 그들은 독립 영양입니다. 이러한 식물을 착생식물이라고 합니다. 그들은 착생 뿌리라고 불리는 특별한 지역 매달린 뿌리를 개발합니다. 이 뿌리는 해면질입니다. 벨라멘 조직의 존재로 인해 흡습성이 있고 다공성 벽이 있습니다. 그들은 대기에서 수분을 흡수합니다. 예를 들어 vanda, dendrobium 등. 이 뿌리는 부분적인 광합성 능력 때문에 동화 뿌리라고도 합니다.

빠는 뿌리 또는 Haustoria 또는 기생 뿌리:

이들은 고도로 전문화되고 미세한 뿌리로 기생충이 숙주로부터 영양분을 흡수하기 위해 개발했습니다. 부분 기생충에서 숙주의 목부 요소만 침투하고 물과 미네랄을 흡수합니다. 예를 들어 비스커스 앨범. 총 기생충에서 그들은 숙주의 목부와 체관 모두와 접촉을 설정합니다. 따라서 물, 미네랄 및 영양소를 흡수합니다. 예를 들어 쿠스쿠타, 오로반체, 비스쿰, 로라투스.

떠 다니는 뿌리:

공기로 가득 찬 해면질의 떠 다니는 뿌리는 일부 수생 식물의 마디에서 발생하여 부유 및 호흡을 돕습니다. 예를 들어 유시아

광합성 또는 동화성 뿌리:

햇빛에 노출되면 엽록소가 생성되는 뿌리가 녹색으로 변하여 음식을 만듭니다. 예를 들어 Tinospora (gilo)와 난초. Tinospora에서 뿌리는 녹색 매달린 실로 발생합니다. 다른 예로는 태니오필룸, 트라파(싱하라), 포도스테몬이 있습니다.

동화 뿌리의 특성:

  • 이들은 변형된 우발적 뿌리입니다.
  • 이들은 녹색 및 광합성
  • 그들은 수생, 육상 및 착생 식물과 같은 다양한 서식지에서 발견됩니다.
  • 그들은 중력에 반응하여 수평으로 자라므로 유사하게 디아지오트로픽(diageotropic)이라고 하며, 분기 패턴을 나타내므로 사장성(plagiotropic)이라고도 합니다.
  • 기체 교환은 일반 표면을 통해 발생합니다.

균근 뿌리:

이것은 고등 식물과 곰팡이 사이의 공생 관계입니다. 일부 식물에서는 뿌리가 곰팡이 균사와 관련이 있습니다. 균류와 고등 식물의 이러한 연관성을 균근(mycorrhiza)이라고 합니다. 곰팡이는 토양에서 물과 미네랄을 흡수하고 식물은 곰팡이에게 유기농 식품을 제공합니다. 예: Pinus, Monotropa

생식 뿌리:

일부 식물의 우발적 뿌리는 잎이 많은 새싹을 낳는 새싹을 발달시킵니다. 이 뿌리는 번식을 돕습니다. 예: 고구마

수축근:

이 뿌리는 일부 식물의 지하 뿌리줄기, 구근, 괴경, 구근 등에서 찾을 수 있습니다. 그들은 토양에서 식물의 적절한 수준을 유지합니다. 예: 크라쿠스, 프리지아, 칸나.


생리학적 및 기계적 기능을 위한 뿌리의 변형

저장 뿌리는 저장된 음식이 축적되어 다육질됩니다. 매우 자주 이 식물의 공중 부분은 불리한 계절에 죽고, 계절이 다시 좋아지면 지하의 다육질 뿌리 자체 또는 위쪽의 작은 줄기에서 새로운 새싹이 돋아납니다.

따라서 그들은 지하 줄기뿐만 아니라 거의 다년생을 위해 사용됩니다. 다른 경우, 특히 열대 지방에서는 꽃이 피고 열매를 맺는 동안 식물이 예비 식품을 사용합니다. 이 부은 뿌리는 인류에게 중요한 채소이자 식량 저장고 역할을 합니다.

이러한 팽창과 저장은 원뿌리(가지가 있거나 없는) 또는 우발적인 뿌리를 포함할 수 있습니다. 많은 일반적인 야채는 뿌리 줄기에 저장하는 경우입니다. 이렇게 부풀어 오른 뿌리는 추정되는 모양에 따라 이름이 붙여졌습니다.

무(Raphanus sativus)는 방추형(가운데가 부풀어 오르고 양쪽 끝으로 갈수록 점차 가늘어짐), 당근(Daucus carota)은 원추형(위가 가장 넓고 아래로 갈수록 점차 가늘어짐), 선상(위가 매우 부풀어 올라 갑자기 가늘어짐) 순무(brassica campestris var.rapa) 또는 사탕무(Beta vulgaris)에서 하단으로 갈수록 가늘어짐).

이와 관련하여 나는 이 야채의 지하에 부은 부분이 일반적으로 뿌리 단독으로 형성되지 않지만 배축(무와 순무의 경우 윗배축은 배축이고 당근의 배축 부분은 무시할 수 있음)도 내부에 포함된다는 점에 유의해야 합니다. 그것.

또한 용어는 특정 모양에만 사용되며 항상 균일하지는 않다는 점을 기억해야 합니다. 따라서 시장에 나와 있는 모든 당근이 원뿔형이라는 사실을 당연시해서는 안 됩니다.

비슷한 부종이 많은 식물의 우발적 경로에서 발견됩니다. 고구마(Ipomoea batatas)에서는 달리는 줄기의 마디에서 외래 뿌리가 자랍니다. 이들은 부풀어 오르고 식용 뿌리 괴경을 형성합니다. 고구마 괴경은 우발적인 새싹을 일으키기도 하지만 줄기 괴경인 일반 감자와 구별되어야 합니다.

결절 뿌리는 Dahlia, Tapioca(Manihot esculenta), Ruellia tuberosa 등과 같은 많은 일반적인 식물에서 발견되며 외래성 및 원근을 모두 포함할 수 있습니다. 일부 달리아, 아스파라거스 등에서는 부정근이 무리지어 발생하여 모두 부풀어 오른다. 이들은 다발성 뿌리라고 합니다. 흥미로운 결절 뿌리는 일부 난초의 뿌리입니다.

Orchis에는 즙이 많은 덩이뿌리 한 쌍이 있는데 그 중 하나는 매년 시들고 다른 하나는 옆에서 형성됩니다. 이러한 난초 뿌리는 손바닥 모양의 결절로 기술될 때 때때로 손바닥 모양일 수 있습니다.

망고생강(Curcuma amada )과 Costus speciosus에서는 부정근의 정점만이 하나의 구슬처럼 부풀어 오른다. 이 상태를 결절이라고 합니다. Dioscorea alata에서는 많은 풀과 쐐기풀, 일부 ​​Vitis에서는 일부 뿌리가 교대로 부풀어 오르고 수축되어 구슬 모양(moniliform) 모양을 나타냅니다.

귀중한 약용 식물인 ipecac - Cephaelis(= ​​Psychotna) ipecacuanha에서 에메틴을 생산하고 현재 히말라야 산맥에 심어져 있습니다. 뿌리는 여러 개의 원반이 서로 위에 놓여 형성된 것처럼 보입니다. 이것은 다음과 같이 설명됩니다. 환형.

2. 착생 또는 공중 흡수 뿌리:

착생 또는 공중 흡수 뿌리는 난초에 매달려 있는 특이한 일반적인 뿌리입니다. 착생식물은 달라붙는 뿌리 외에 이러한 기근이 제공됩니다.

기근은 녹색이며 대기 수분을 흡수하는 해면질 벨라멘 조직으로 덮여 있습니다. 따라서 그들의 기능은 흡수성입니다. 그들은 또한 엽록소 때문에 약간의 탄소 동화 작용을 합니다. 이러한 뿌리는 일부 로이드에서도 발견됩니다.

3. 동화적 뿌리:

동화 뿌리는 녹색이지만 일반 뿌리는 그렇지 않습니다. 일부 나무에서는 표면 뿌리가 노출되면 엽록소의 발달에 의해 녹색으로 변하고 탄소 동화 작용을 계속합니다. Epiphytic 뿌리는 또한 동화적입니다.

그러나 Tinospora cordifolia(Menispermaceae)와 같은 특정 식물은 탄소 동화가 주요 기능인 긴 녹색 기근을 가지고 있습니다. 체라푼지와 같은 지역에서 흔히 볼 수 있는 독특한 식물군인 포도과(Podostemaceae)는 언덕의 얕은 물에서 자랍니다.

뿌리는 암석을 뚫을 수 없고 노출되어 있습니다. 그들은 녹색이며 동화적이며 싹을 형성합니다. 이 뿌리는 종종 평평한 엽상체 구조를 가정하고 일부 조류와 유사한 합테라(haptera)라고 불리는 고정 장치를 통해 암석에 고정된 상태로 유지됩니다.

4. 생식 뿌리:

외래 새싹은 때때로 뿌리에서 자라며 번식 수단으로 사용됩니다. 묘목은 이러한 방식으로 많은 정원 식물의 기초에서 발생합니다. 뿌리 절단은 Trichosanthes dioica, 고구마 및 ipecac의 주요 번식 방식입니다. Podostemaceae는 뿌리를 통해 번식합니다. 따라서 그러한 뿌리는 번식력이 있습니다.

5. 호흡근 또는 기포:

염수 습지(맹그로브 식물)에서 자라는 일부 나무와 관목의 뿌리는 산소 부족으로 고통받습니다. 이 상황에 대처하기 위해 일부 뿌리 가지는 수평 이차 뿌리에서 공기 중으로 수직으로(즉, 음의 지방성) 자랍니다. 대기의 공기는 노출된 뿌리 끝에 있는 특수 렌즈세포(기압기)의 미세한 기공을 통해 이 뿌리로 들어갑니다.

따라서 그들은 호흡기 뿌리입니다. 호흡 뿌리를 나타내는 식물의 일반적인 예는 Heritiera(Bengali-Sunderbans에게 이름을 부여한 sundri), Rhizophora 등입니다.

6. 빠는 뿌리 또는 Haustoria:

이것들은 논의된 기생충의 빠는 뿌리입니다. 기생충은 작은 외래 뿌리를 숙주의 조직으로 침투하여 두 식물의 전도 시스템 사이에 연결이 있습니다.

기생충이 음식물을 빨아들이는 통로입니다.

주인. 이러한 빠는 뿌리 또는 haustoria는 많은 전체 및 부분 기생충에서 발견됩니다.

7. 균근 뿌리:

이것들은 논의된 균근 부생식물의 뿌리입니다. 그들은 일반적으로 부식질에서 자라며 뿌리에는 곰팡이 균사체가 있습니다. 균사체는 뿌리에 맨틀을 형성하여 숙주 식물과 균근 균류 모두에 의해 이용되는 음식물 용액(대부분 유기물)을 흡수합니다.

뿌리에 이 유익한 곰팡이가 자라면 뿌리가 위축되어 뿌리가 다소 위축되고 종종 비정상적으로 보입니다. 끝이 자라지 않고 뿌리털이 형성되지 않습니다. 이러한 균근 뿌리는 소나무와 자작나무와 같은 나무와 Monotropa 등과 같은 부생식물에서 발견됩니다.

(B) 특별한 기계적 기능을 수행하기 위한 수정:

1. 소품 루트:

Ficus bengahtensis(반얀나무)와 같은 일부 열대 나무에서는 수평 기중 가지가 기근을 일으키며 이 기근은 뿌리 덮개가 있고 많은 끈처럼 가지에서 수직으로 늘어납니다. 이것들은 아래로 자라서 토양에 도달하고 닻을 내리면 굵어지기 시작하고 궁극적으로 거의 주요 줄기만큼 강해집니다. 그들은 많은 기둥처럼 수평 가지를 지지하거나 지지합니다.

궁극적으로 프롭 루트가 완전히 교체되면 메인 트렁크가 죽을 수 있습니다. 오래 사는 반얀 나무는 버팀목 뿌리에 지지된 가지가 퍼져 넓은 지역을 덮습니다.

캘커타 주 시푸르에 있는 인도 식물원에 있는 반얀트리는 약 200년이 넘었으며 넓은 지역을 덮고 있으며 900개 이상의 프롭 뿌리를 생산했습니다. Theosophical Society의 Adyar, Madras 및 Buitenzorg Botanical Garden, Java에 있는 다른 나무도 똑같이 주목할 만합니다.

2. 죽마 뿌리:

특정 관목과 나사 소나무(Pandanus foetidus)와 같은 작은 나무는 정착지가 그다지 강하지 않은 탱크, 습지 등의 가장자리에서 자랍니다. 이 경우 짧은 뿌리는 줄기의 밑부분 근처에서 아래쪽으로 비스듬히 자라며 기둥과 같은 역할을 하여 줄기에 고정할 뿐만 아니라 추가적인 지지를 제공합니다.

옥수수 식물의 아래쪽 마디에서 자라는 외래 뿌리도 비슷한 방식으로 작용합니다. 이러한 죽마 뿌리는 Rhizophora와 같은 맹그로브 식물에서도 볼 수 있습니다.

3. 루트 버트레스:

어떤 큰 나무에는 죽마뿌리 대신에 나무 밑둥에서 날개처럼 뻗어나가는 커다란 널빤지 같은 뿌리가 있다. 이것을 부벽이라고 하며 실제로 부분적으로는 뿌리이고 부분적으로는 줄기입니다. 그들은 Bombax ceiba, Terminalia catappa, Ficus sp. 등의 오래된 나무에서 볼 수 있습니다.

4. 등반 뿌리:

일부 등반가는 연약한 등반가 꼬기의 마디에서 자라는 우연한 뿌리로 지지대를 올라갈 수 있으며 마치 등반가가 그 지점에서 지지대에 묶인 것처럼 지지대를 걸쇠를 걸 수 있습니다. 일반적인 예는 aroid Scindapsus officinalis , 빈랑 덩굴 등에서 찾을 수 있습니다.

5. 집착하는 뿌리:

난초와 같은 착생식물은 지지체의 틈새로 들어가 착생식물을 고정시키는 특별한 달라붙는 뿌리를 통해 지지체에 달라붙습니다. 달라붙는 뿌리는 약간의 흡수를 지속할 수 있지만 특수화된 공중 흡수 뿌리와는 다릅니다.

6. Haptera 또는 Holdfast:

동화 및 번식을 수행하는 주요 식물체인 Podostemaceae의 엽상체 가지 뿌리는 일부 조류에서와 같이 고정 또는 합테라라고 부를 수 있는 특수한 뿌리 과정을 통해 암석에 붙어 있습니다.

60페이지에 설명된 Ficus repens 및 Ivy와 같은 접착식 클라이머의 접착 디스크도 고정 장치의 유형입니다.

세 가지 유형의 뿌리, 즉 등반, 집착 및 고정이 모두 평평해지고 원반 모양이 되어 지지대나 기질에 달라붙어 같은 방식으로 작용할 수 있다는 점에 유의할 수 있습니다.

7. 수축성 또는 당기는 뿌리:

땅속줄기(줄기, 구근, 괴경, 구근)가 있는 식물의 경우, 뿌리가 수축하거나 부풀어 올라 공중싹이나 땅속 부분이 적당한 높이를 유지하도록 하여 다른 뿌리와 다른 뿌리가 있다. 토양.

따라서 이러한 뿌리를 당기기 또는 수축 뿌리라고 합니다. Canna, Crocus, Allium, Lilium 등에서 볼 수 있습니다.

8. 떠 다니는 뿌리:

fussiaea repens (Onagraceae)와 같은 특정 수생 부유 식물은 일반적인 외래 뿌리 외에도 마디에서 자라는 특별한 뿌리를 가지고 있습니다. 이 뿌리는 흰 목화 덩어리처럼 보이며 본질적으로 매우 해면질입니다.

그들의 부력은 식물을 떠 있게 유지하는 데 도움이 됩니다. 물에서 꺼내면 빨리 마르고 쪼그라듭니다. 부유하는 뿌리에 포함된 많은 양의 공기는 또한 잠긴 장기의 통기(‘호흡’)에 사용될 수 있습니다.

9. 뿌리 가시:

많은 야자나무(예: Acanthorhiza 및 Iriartea), 일부 aroids(Pothos armatus) 및 기타에서 줄기 밑부분의 부정한 뿌리는 뾰족하고 가시처럼 됩니다. 이것을 뿌리 가시라고 합니다.

그들은 약탈 동물을 몰아내는 식물의 뼈대로서 간접적인 도움이 됩니다. 코코넛 등의 오래된 외래 뿌리도 같은 목적으로 사용됩니다.


외래 루트 시스템: 유형, 수정 및 예

외래 뿌리는 근경이 아닌 식물의 일부에서 발생하는 뿌리 유형입니다. 이 뿌리는 손상된 뿌리, 줄기의 마디, 마디 사이, 가지 또는 기타 조직에서 발생할 수 있습니다. 그 가지와 함께 덩어리진 부정한 뿌리는 ‘을 구성합니다.우발적 루트 시스템.’

외래 뿌리 시스템은 가지가 발생하는 하나의 기본 뿌리를 갖는 대신 외래 뿌리의 동일한 노드에서 발생하는 형태학적으로 유사한 수많은 뿌리가 있다는 점에서 원근 시스템과 다릅니다.

외래 뿌리는 일반적으로 식물의 공중 부분에서 자라는 것을 볼 수 있습니다. 외래 뿌리는 토양에 놓을 때 잎과 줄기 절단에서 자랄 수 있습니다.

그들은에서 형성됩니다 뿌리 원시 세포 그리고 에서 발견 단자엽 식물.

이번 과에서는 적절한 예를 들어 우발적 근계의 유형(수정)에 대해 배웁니다.

기사 색인(클릭하여 이동)

외래 루트 시스템의 변형

외래 뿌리는 다음을 위해 수정됩니다. 기계적 지원, 등반, 집착 그리고 수행 기타 중요한 기능. 우발적 뿌리는 다음과 같이 수정됩니다.

  1. 식품 저장
  2. 지원을 제공하다
  3. 추가 기능 수행

1. 식품의 보관

A. 결절 뿌리

결절 뿌리는 우발적 뿌리의 변형입니다. 다육질이며 특별한 모양이 없으며 종종 부어 오릅니다. 덩이줄기 뿌리의 경우 한쪽 끝에서 새싹이 나오고 다른 쪽 끝에서 뿌리가 나옵니다.

예시- 고구마 (이포모에아 바타타스)

B. 속박된 뿌리

다발 뿌리는 클러스터 형태로 발생합니다. 이 클러스터는 줄기의 바닥에서 발생합니다.

예시- 달리아

C. 단상근

외래 뿌리의 또 다른 변형은 moniliform 뿌리입니다. 이 뿌리도 부풀어 오른다. 그러나 moniliform 뿌리의 팽창은 뿌리에 구슬 모양을 만드는 규칙적인 간격으로 발생합니다.

예시- 장미 이끼 (Portulaca grandiflora)

D. 고리 모양의 뿌리

이 유형의 변형된 외래 뿌리에서는 고리 모양과 유사한 일련의 파생물이 몸에 존재합니다. 이 일련의 파생물은 디스크가 하나 위에 쌓여 있는 것처럼 보입니다.

예시- 이페삭(Cephaelis ipecacuanha)

E. 결절 뿌리

결절 뿌리는 정점이나 끝에서 부풀어 오른 부정 뿌리의 변형입니다. 그들은 특징적인 모양을 가지고 있습니다.

예시- 심황(강황)

2. 기계적 강도

A. 버팀대 또는 기둥 외래 뿌리

  • 이들은 나무의 가지에서 아래쪽으로 자라는 우발적 뿌리의 유형입니다. 이 뿌리는 두껍고 무거운 가지를 지지하도록 수정되었습니다.
  • 공중 뿌리는 흡습성, 즉, 공기에서 물(수분 형태로 존재)을 흡수합니다. 수분 흡수로 인해 이 뿌리는 붉은색으로 변합니다.
  • 버팀대 뿌리는 루트 캡 그들의 팁에. 지주 뿌리가 토양에 도달하면 두꺼워지고 기둥처럼 됩니다. 이쯤 되면 줄기와 지주를 구분하기 어려워진다.
  • 흥미로운 사실은 줄기가 죽어도 나무의 버팀대가 왕관을 지탱하고 영양을 공급하기 때문에 나무 전체가 살아 있다는 것입니다.

Acharya Jagadish Chandra Bose 인도 식물원, Howrah에서 자라는 Great Banyan은 거의 250년이 넘었으며 1775개의 뿌리가 있습니다. 이 반얀 나무의 주요 줄기는 몇 년 전에 부패했습니다. 이 나무의 면류관 둘레는 약 404m입니다.

에서 가장 큰 나무 표본 기네스북 세계 기록 아난타푸르 지역의 팀마마 마리마누 마을에서 발견된다. 인도 안드라프라데시. 5.2에이커의 면적에 펼쳐져 있습니다.

B. 죽마 뿌리

이 뿌리는 줄기의 기저 마디에서 비스듬히 나와 토양을 관통합니다. 이 뿌리는 짧지만 두껍고 식물을 지지하도록 수정됩니다. 토양에 침투한 후 섬유질 뿌리로 변형되어 물과 미네랄 흡수를 돕습니다.

  • 사탕 수수 (Saccharum officinarum)
  • 옥수수 (제아 메이스)
  • 파운틴그래스 (페니세툼 세타세움)
  • 수수 (수수 바이컬러)
  • 스크루파인(판다누스 오도라티시무스0

씨샵. 등반 뿌리

  • 이 뿌리는 등반가(다양한 구조물에 오르는 식물)에서 발견됩니다. 그들은 식물이 구조에 부착된 상태를 유지하는 데 도움이 되는 비흡수성 종류의 우발적 뿌리입니다.
  • 등반 뿌리는 지지대의 균열이나 균열을 관통하고 식물이 올라갈 수 있도록 도와줍니다. 이 뿌리는 발톱을 형성하거나 부풀어 오르거나 끝에서 끈적 끈적한 주스를 분비하여 지지대를 단단히 고정시킵니다.
  • 바닐라(Vanilla planifolia) 식물의 경우 마디에서 덩굴 모양의 뿌리가 나온다. 따라서 그들은 덩굴 뿌리로 알려져 있습니다.
  • 등반하는 우발적 뿌리는 또한 각 마디에서 싹이 트고 가지가 나기도 합니다. 이러한 유형의 등반 우발적 뿌리는 달라붙는 뿌리로 알려져 있습니다.
  • 테코마 (테코마 스탠스) 그리고 빈랑 (피리 부는 사람딱정벌레):뿌리는 에서 나온다. 노드.
  • 등반 무화과 (Ficus pumila): 뿌리는 에서 나온다. 노드간.
  • 여자 이름 (헤데라):루트는 노드와 노드 사이에서 발생합니다. 뿌리의 끝 끈적 끈적한 주스를 분비 구조를 견고하게 유지하기 위해
  • 테코마 (테코마 스탠스):뿌리 형태 집게발 등반용.

D. 부벽 뿌리

  • 부벽 뿌리는 줄기의 밑부분에서 발달하며 식물의 구조적 완전성을 유지하는 데 도움이 됩니다.
  • 세로로 길쭉한 줄기의 기부 부분은 토양에서 다른 방향으로 퍼집니다.
  • 이러한 유형의 변형된 우발적 뿌리는 널빤지 모양을 제공합니다.
  • 아르주나 나무 (터미널 아르주나)
  • 목화 나무 (봄백스 세이바)
  • 모튼 베이 무화과 나무 캘리포니아 산타바바라에서 (무화과나무 대목)

3. 추가 기능

A. 동화적 뿌리

  • 이 뿌리는 식물의 중요한 기능을 수행하기 위해 수정됩니다.
  • 이들은 세포에 엽록체가 있기 때문에 광합성을 수행할 수 있는 녹색 뿌리입니다.
  • 동화 뿌리는 표면적을 증가시키기 위해 높게 가지를 쳐서 햇빛을 최대한 흡수합니다.
  • 마름 (트라파 나탄스): 그들의 뿌리는 정상적인 뿌리처럼 잠겨 있습니다.
  • 문씨 (티노스포라 코디폴리아): 줄기 마디에서 나오는 동화적 뿌리가 장마철에 싹이 트고 가뭄시 주름이 생긴다.
  • 리본 뿌리 (태니오필룸)

B. 착생 또는 공중뿌리

  • 이들은 착생 식물, 즉 피난처와 영양을 위해 다른 식물에 사는 식물에 존재하는 우발적 인 뿌리 유형입니다.
  • 착생 뿌리는 모양이 불규칙하고 다른 식물의 표면에 매달려 있습니다. 이 뿌리에는 뿌리 덮개가 없으며 대신에 다음과 같이 알려진 죽은 해면 조직으로 덮여 있습니다. 벨라멘.
  • 착생 뿌리는 흡습성 자연에서, 즉 그들은 벨라멘의 도움으로 공기에서 수분의 형태로 존재하는 물을 흡수합니다.

착생 식물은 달라붙는(또는 고정) 뿌리와 나무 껍질에 모인 먼지로부터 미네랄 염과 수분을 흡수하는 두 가지 유형의 뿌리를 가지고 있습니다.


30.3B: 뿌리 변형 - 생물학

때로는 정상적인 흡수 기능 외에도 전도 및 고정 뿌리는 식품 재료의 저장, 기계적 지원 및 필수 기능을 수행할 수 있습니다. 이를 위해 그들은 뿌리의 변형으로 알려진 구조적/생리학적으로 변형됩니다. 이것은 탭 루트와 외래 루트 모두에서 찾을 수 있습니다.

Taproot의 수정

그림:Taproot의 수정

원뿌리 시스템이 있는 일부 식물에서는 추가 식품 재료가 기본 뿌리에 저장되어 뿌리가 4가지 유형으로 분류되는 기준에 따라 다른 모양으로 부풀어 오르게 됩니다.

방추형 루트

뿌리는 위쪽과 아래쪽 끝으로 갈수록 가늘어지는 넓은 중간 부분을 가진 방추형 구조로 부풀어 오른다. 예 라파누스 사티부스 (무)

Napiform 루트

이 유형의 뿌리는 위쪽이 넓고 아래쪽으로 갈수록 가늘어집니다. 예: 브라시카 라파 (순무)

원추형 루트

뿌리는 위쪽이 넓고 아래쪽으로 갈수록 점점 좁아지는 원뿔형 구조로 부풀어 오른다. 예 도코스 카로타(당근).

결절근

무한한 형태의 구조로 부풀어 오른 뿌리의 유형입니다. 예 미라빌리스 할라파(4시 공장)

부정근의 변형

식품 재료 보관:

그림: 부정근의 변형

일부 식물에서 여분의 식품 재료는 외래 뿌리에 의해 저장되어 식물 몸체의 다른 부분에서 발생하는 두껍고 다육질 구조로 팽창됩니다.

결절근

변형된 뿌리는 부은 뿌리관으로 단독으로 발생하는 전립선 줄기의 결절에서 발생합니다. 예 이포에모에아바타타스(고구마).

속박된 뿌리

변형된 뿌리는 줄기의 기부에서 발생하는 부풀어 오른 뿌리 괴경의 클러스터로 발생합니다. 예 달리아, 아스파라거스.

Moniliform (구슬뿌리)

변형된 뿌리에는 교대로 부풀어 오르고 수축된 영역이 있어 구슬 모양의 사슬이 나타납니다. 예: 모모르디카 인디카(테테 카렐라)

고리 모양의 루트

부어 오른 뿌리는 일련의 고리 모양 또는 고리 모양의 구조로 구성됩니다. 예: 토근

결절 뿌리

이 유형에서 뿌리의 끝은 구조와 같이 구슬로 부풀어 오르게 됩니다. 커큐마 아마다.

기계적 지원:

같은 식물에서 제아 메이스(옥수수), 사카룸 오피시나룸( 사탕수수 ) 비스듬히 아래쪽으로 자라는 구조는 바람의 굽힘력에 대한 기계적 지지를 제공하는 죽마 뿌리로 알려진 아래쪽 노드에서 발생합니다.

Ficus benghalensis와 같은 열대 나무에서 수직으로 아래쪽으로 자라는 구조는 토양 표면에 도달한 후 정상적인 뿌리로 기능을 시작하고 기압 가지에 기계적 지지를 제공하는 공중 가지에서 발생합니다. 이것은 소품 루트로 알려져 있습니다.

등반 루트

나무가 우거진 등반가나 Piper betel(Betel 덩굴)(Paan), Pothos 종(Money plant) 등과 같은 덩굴에서 매달린 뿌리는 마디나 마디 사이 또는 두 부분 모두에서 발생합니다. 이 두 부분은 식물에 기계적 강도를 제공하기 위해 지지대를 감싸고 묶습니다.

중요한 기능을 위해

동화적 뿌리

같은 식물에서 트라파 나탄스(물밤) (파니폴), 티노스포라 코디폴리아(구르자) 등 녹색 매달린 뿌리는 엽록소 색소의 존재로 인해 광합성을 수행할 수 있는 공중부에서 발생하며 동화성 뿌리로 알려져 있습니다.

착생 뿌리

난초와 같은 착생식물에서는 대기의 수분을 흡수할 수 있는 벨라멘으로 알려진 해면질 조직으로 덮인 줄기에서 특별한 유형의 뿌리가 발생합니다. 이 수분은 식물이 광합성 과정을 수행하는 데 사용되며 착생 뿌리로 알려져 있습니다.

Haustorium 또는 빨기 뿌리

Cuscuta와 같은 기생 식물에서는 작은 말뚝 같은 파생물이 나와 숙주 표피에 침투하여 가지를 냅니다. 이 가지는 전도 조직, 즉 목부와 체관부에 삽입됩니다. 따라서 기생식물은 기생식물로부터 필요한 수분광물과 식품재료를 얻을 수 있다. 이것은 hostoria 또는 빠는 뿌리로 알려져 있습니다.

호흡근

염수 지역에서 자라는 식물(맹그로브 식물)에서 수직 상향 성장 구조는 토양 표면 위에 발생하는 2차 뿌리에서 발생하며 호흡 뿌리 또는 기근으로 알려져 있습니다. 여기에는 공기압으로 알려진 미세한 기공이 제공되어 산소 요구 사항을 충족시키기 위해 대기 중 산소를 받아들일 수 있습니다. 예 리조포라

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기억해야 할 사항
  • 때로는 정상적인 흡수 기능 외에도 전도 및 고정 뿌리가 식품 재료의 저장, 기계적 지지 및 필수 기능을 수행할 수 있습니다. 이를 위해 그들은 뿌리의 변형으로 알려진 구조적/생리학적으로 변형됩니다.
  • 원뿌리 시스템이 있는 일부 식물에서는 추가 식품 재료가 기본 뿌리에 저장되어 뿌리가 다른 모양으로 부풀어 오릅니다.
  • 일부 식물에서 여분의 식품 재료는 식물체의 다른 부분에서 발생하는 두껍고 다육질 구조로 팽창하기 때문에 외래 뿌리에 의해 저장됩니다.
  • Ficus benghalensis와 같은 열대 나무에서 수직으로 아래쪽으로 자라는 구조는 토양 표면에 도달한 후 정상적인 뿌리로 기능하기 시작하고 기압 가지에 기계적 지지를 제공하는 공중 가지에서 발생합니다. 이것은 소품 루트로 알려져 있습니다.
  • Ficus benghalensis와 같은 열대 나무에서 수직으로 아래쪽으로 자라는 구조는 토양 표면에 도달한 후 정상적인 뿌리로 기능하기 시작하고 기압 가지에 기계적 지지를 제공하는 공중 가지에서 발생합니다. 이것은 소품 루트로 알려져 있습니다.
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꽃이 피는 식물의 11급 생물학 형태(뿌리, 줄기 및 잎) 뿌리 변형

때로는 뿌리가 고정, 흡수 및 전도 이외의 다른 기능을 수행하므로 구조적으로 수정됩니다. Both tap roots and adventitious roots may undergo such modifications. There are many types of root modifications.

Modification of tap roots

(1) Storage roots : In some plants, the primary tap roots are modified for storing reserve food materials. The secondary roots remain thin and they are absorptive in function. The storage roots are usually swollen and assume various forms:

(NS) Conical : The swollen root is broad at the base and tapers gradually towards the apex giving a shape of cone, e.g., Carrot.

(ii) Fusiform : The root is swollen in the middle and narrow towards both its base 예를 들어, Radish (라파누스 사티부스).

(iii) Napiform : The root is nearly globular or spherical in shape. The basal portion of root is much swollen which suddenly tapers towards the apex giving a top-shaped appearance, 예를 들어, Turnip (Brassica napus, vern, Shalgam) and Beet (베타 vulgaris, vern. Chukandar).

(iv) Tuberous : The storage root having no definite shape is called tuberous, .e.g., 미라빌리스 할라파 (4 O&rsquoclock plant),

(2) Branched roots

(NS) Nodular roots (Tuberculated roots) : The primary tap roots and its branches of leguminous plants, 즉., plants belonging to sub-family papilionatae of the family leguminosae (예를 들어, Pea, Gram, Ground nut, Beans etc.), bear nodule like swellings, called root nodules.

They are red in colour due to the presence of leg-haemoglobin. The nodules are inhabited by nitrogen fixing bacteria called 리조비움 레구미노사룸. It converts atmospheric nitrogen into nitrates and supply them to the plant. In turn 근경 gets nutrients and shelter from the plant.

(ii) Pneumatophores or Respiratory roots : The roots of some plants growing in saline marshes (mangrove plants) suffer from the lack of oxygen. This is due to the water logged condition of the soil. To cope with this situation some root branches grow vertically upwards.

They become aerial and negatively geotropic. These roots bear many minute pores called pneumathodes (lenticels) towards their upper ends. Gaseous exchange takes place through pneumathodes. Such aerial, porous, roots which help in gaseous exchange are called breathing roots. 예를 들어, Sonneratia, Heritiera, 리조포라, Avicennia 그리고 Ceriops etc. and are found in sundarbans of West Bengal.

For physiological or Vital functions

(1) Storage roots : The roots where adventitious roots become swollen to store food. They are of following types :

Tuberous roots : These adventitious roots are swollen without any definite shape 예를 들어, Ipomoea batata or (Sweet potato).

Fasciculated roots : These are tuberous roots arising in cluster from the base of the stem. 예를 들어, Dahlia, Ruellia (Menow weed), 아스파라거스 등.

Nodulose roots : These roots become swollen at their tips due to accumulation of food 예를 들어, Maranta 특. (Arrowroot), Curcuma amanda (Mango &ndash ginger).

Moniliform or Beaded roots : These adventitious roots are swollen at frequent intervals. This gives the root a beaded appearance. 예를 들어, Portulaca (Rose moss), Momordica (Bitter gourd), Cyperus (Guinea rush).

Palmate tuberous roots :난초 there is a pair of succulent tuberous root, one of which perishes every year while another new one is formed by its side. Such orchid roots may sometimes be of palmate shape, therefore, called palmate roots.

Annulated roots : The roots of a medicinal plant, Cephaelis ipecacuanha (Ipecac) yields emetine that looks like discs placed one above another, therefore, called annulated.

(2) Epiphytic roots : These roots are also called &lsquohygroscopic roots&rsquo. These roots develop in some orchids which grow as epiphytes upon the trunks or branches of trees. They hang freely in the air and absorb moisture with the help of special sponge like tissue called velamen. Velamen is modification of epidermis. 예를 들어, Vanda, Dendrobium 등.

(3) Parasitic or Haustorial or Sucking roots : The roots of parasitic plants, which penetrate into the host tissues to absorb nourishment, are called haustorial roots. 예를 들어, Cuscuta (Dodder, Vern, Amarbel).

(4) Saprophytic roots (Mycorrhizal roots) : The roots are associated with fungal hyphae either superficially (ectomycorrhizae) or internally (endomycorrhizae) for absorption of water and minerals. 예를 들어, Monotropa 그리고 Sarcodes.

(5) Photosynthetic or Assimilatory roots : These are green, aerial, adventitious roots which prepare food materials by photosynthesis are called photosynthetic roots or assimilatory roots 예를 들어, Taeniophyllum, Trapa 그리고 Tinospora. In some epiphytes like Taeniophyllum, the stem and leaves are absent. The entire plant is represented by thin green, ribbon like roots which contain velamen. These roots absorb moisture from the atmosphere and manufacture food materials by photosynthesis.

(6) Reproductive roots : Some fleshy adventitious root develop buds which can grow in to new plants. These are called reproductive root. These roots serve as means of vegetative propagation. 예를 들어, Sweet potato, Dahlia 등.

For mechanical function

(1) Stilt roots (Brace roots) : The aerial, adventitious obliquely growing roots that develop from the lower nodes of the stem to give additional support are called stilt roots. These roots bear several large overlapping root caps called multiple root caps. 예를 들어, Sugarcane, Pandanus, Rhizophora, Sorghum 그리고 Maize. 판다누스 (screw pine) is a common sea shore plant.

(2) Prop roots or Pillar or Columnar roots : These adventitious aerial roots arise from horizontal aerial branches of the trees like Ficus benghalensis (Banyan). They grow vertically downward, penetrate the soil, become thick and assume the shapes of pillars. They provide support to the spreading branches of tree. Prop roots possess lenticels for aeration.

In India, the biggest banyan tree having large number of prop roots are found at Indian Botanical Gardens, Kolkata and Kadiri (Andhra Pradesh).

(3) Buttress roots : The horizontal plank like aerial, adventitious roots that develop at the base of the stem to give additional support are called buttress roots or ballast roots, 예를 들어, Terminalia 그리고 Salmalia.

(4) Climbing roots : The aerial adventitious roots that arise from the nodes or internodes of weak stemmed plants to climb up their support are called climbing roots, 예를 들어, Pothos, Piper betel, Vanilla 그리고 헤데라. 에 포토스 그리고 헤데라, climbing roots develop all over the stem. 에 바닐라, single tendril like root arise at each node. Hence they are called tendrillar roots. 에 Piper betel, many short branched, adventitious roots arise at each node. These roots are called clinging roots.

(5) Floating roots : These roots develop from the nodes of floating aquatic plants like Jussiaea (=Ludwigia). They store air, become inflated and spongy, project above the level of water, make the plant light and function as floats.

(6) Contractile or Pull roots : Some roots of plants with underground stems contract or swell so that the aerial shoots are kept in a proper depth in the soil. These roots are called contractile or pull roots, 예를 들어, Canna, Crocus, Allium, Lilium, Freesia, 등.

(7) Root thorns : In aroids like 포토스 and many palms (Acanthorhiza 그리고 Iriartea) the adventitious roots become hard and pointed hence called root thorns.


배경

Plants have developed a broad range of defense strategies and a complex network of signal transduction pathways [1, 2]. Calcium (Ca 2+ ) serves as a ubiquitous secondary messenger that is involved in multiple physiological and developmental processes in plants [3, 4]. Unfavorable environmental conditions, such as drought, salt, extreme temperatures, and pathogen infection are all known to trigger discreet spatial and temporal changes in the concentration of [Ca 2+ ]cyt in plant cells, leading to specific cellular responses [5]. Ca 2+ sensor proteins, including Ca 2+ -dependent protein kinases (CDPKs), calmodulins (CAMs), and calcineurin B-like proteins (CBLs), decode these specific signatures and interact with targeted proteins to relay signals [6,7,8]. Plants have evolved complex Ca 2+ -decoding mechanisms. The CBL-CIPK network is an example of a significantly diverged Ca 2+ -decoding system in plants [9]. CBLs show significant similarity with both the regulatory β subunit of calcineurin (CNB) and the neuronal calcium sensors (NCS) of animals [10]. CBLs harbor four elongation factor (EF) hand motifs as the structural basis for Ca 2+ binding. These EF hands specifically target a group of CDPKs designated as the CBL-interacting protein kinases (CIPKs) [9]. CIPKs consist of an N-terminal kinase catalytic domain and a C-terminal regulatory domain. The N-terminal kinase catalytic domain is related to sucrose non-fermenting kinase (SNF1) and AMP-activated protein kinase (AMPK) [10, 11]. The C-terminal regulatory domain contains a conserved NAF (Asn-Ala-Phe)/FISL (Phe-Ile-Ser-Leu) motif, consisting of 24 unique amino acid residues, that is essential and sufficient for interaction of CIPK proteins with CBLs [6, 12]. The protein phosphatase interaction (PPI) domain, containing 37 unique amino acid residues, is conserved in 애기장대 protein kinase S (PKS) and in the DNA damage repair and replication block checkpoint kinase, Chk1, from various organisms including humans [13, 14]. The PPI motif, adjacent to the NAF/FISL motif, is necessary for interaction with abscisic acid-insensitive (ABI) protein phosphatases [14].

Comparative genomic analysis of CBL-CIPK genes in plants provides details about the functions, complexity, and conservation of the CBL/CIPK family and the evolution of the CBL-CIPK signaling network [15]. To date, a total of 10 CBLs and 26 CIPKs in 애기장대 and 10 CBLs and 31 CIPKs in rice have been identified [16,17,18]. Although the specificity of the interactions of most of the CBLs and CIPKs has been confirmed using yeast two-hybrid assay experiments in 애기장대, the function of CBLs and CIPKs remains elusive [19, 20]. CBL4 interacts with CIPK24 to form specific complexes that function in activating plasma membrane-localized Na + /H + antiporters and vacuolar H + -ATPases to promote salt tolerance [11]. CIPK21 is involved in the regulation of osmotic stress response in 애기장대 through interaction with the vacuolar Ca 2+ sensors CBL2 and CBL3 under salt stress conditions [21]. CBL1 and/or CBL9 interact with CIPK23, and control activation of the inward K + channel AKT1, thereby regulating K + uptake under low-K + conditions [22]. The CBL-CIPK signaling pathway plays important roles in plant responses to environmental stresses [23]. To date, investigations of the CBL-CIPK network have mainly concentrated on how ion channels are involved in the influx or efflux of various ions. However, how the CBL-CIPK network participates in drought stress responses in plants have not been extensively reported [22, 24].

Bread wheat (Triticum avestivum L.) is one of the global staple crops and is mainly grown in arid and semi-arid regions. Serious water scarcity can cause dramatic yield losses in wheat production systems. Although extensive studies have been made that elucidate the role of the CBL-CIPK signaling pathway in 애기장대, wheat CIPKs remain poorly investigated likely owing to the polyploid nature of the bread wheat genome and absence of a complete genome sequence [24, 25]. In the present study, a drought-responsive gene, TaCIPK23, was isolated based on a wheat drought de novo transcriptome sequencing experiment [26]. Over-expression of TaCIPK23 conferred drought tolerance in transgenic wheat and 애기장대. 또한, TaCIPK23 transgenic lines were more sensitive to ABA than the wild-type plants. TaCIPK23 enhanced the expression of a group of drought- and ABA-responsive genes under drought stress conditions. These results reveal a positive role for TaCIPK23 in conferring drought tolerance and regulating ABA signaling in plants.


30.3B: Root Modifications - Biology

The stem is the main axis of the plant body arises from the plumule of an embryo. It bears branches, leaves, and flowers. The stem is characterized by its positively phototropic nature and the presence of nodes, internodes, and buds. On the basis of position, buds can be categorized into two types:

  • Apical or Terminal bud occurring at the apex or growing tip
  • Auxiliary or lateral bud occurring on the axil of leaf

Modifications of stem

Underground modifications of stem

In some herbaceous plants, the aerial part die off during unfavourable conditions and the reserve food materials are stored in their underground portion due to which they become thick and fleshy. These structures are although underground are considered as the modified stems because they have distinct nodes, internodes, scaly leaves and buds on them.

These underground modified stems can grow into the new plant with the coming of favourable conditions. Thus, they are also known as organs of perennation. Its types are discussed below:

Rhizome is underground, branched, dorsiventral horizontally growing modified stem having distinct nodes and internodes. Thin and membranous scaly leaves arise on the nodes. Apical as well as auxiliary bud arise on the rhizome which grows into new aerial shoots. Adventitious root arises from the lower surface of a rhizome. Eg Zingiber officinate (Ginger).

It is spherical, an underground structure having reduced conical stem known as disc in which the internodes are highly compressed and nodes closely arranged. Thick and fleshy scaly leaves arise on the nodes which store reserved food materials. Apical bud is enclosed by the scaly leaves and auxiliary buds are sometimes developed. Adventitious root arises from the lower surface of the stem. Eg Allium cepa(Onion), 부추속 사티붐 (Garlic).

It is underground swollen vertically growing modified stem having circular nodes and internodes. Thin membranous and brownish scaly leaves arise on the nodes. Single apical bud is prominent and auxiliary buds are sometimes developed. Adventitious roots arise normally all over the body of the corm. Eg Colocasia, Croccus sativus(Safron).

Tubers are swollen terminal portions of an underground stem which are covered with a thin corky sheath having lenticels(pores). Many depression known as eyes are present which represent nodes. Thin scaly leaves and buds arise on the eyes or nodes. Adventitious roots are absent. Eg 솔라늄 결절 (Potato).

Sub-aerial modification of stem

The sub-aerial modifications are found in many herbaceous plants with a thin, delicate and weak stem. In such plants, a part of the stem lives underground whereas remaining part of the stem is aerial. These plants bear adventitious roots and aerial branches at nodes. Based on type of growth and part of plant that provides them, it is divided into four types:

The runner is a specialized weak stem that has long and thin internodes and the branches creep over the surface of the soil. The branches develop adventitious roots from the lower sides of each node. The aerial branches develop from the axil of the scale leaves at the nodes. The runner gives rise to new plants either from axillary or terminal buds. Eg Cynodon dactylon (Doobo), mint.

It is a thin layered branch which grows horizontally outward and bears nodes and internodes. It produces adventitious root at the point of contact with the soil. Leaves are distributed all over the stolon due to normal apical growth. Eg Strawberry

It is the lateral branch which develops from the axillary bud of an underground part of the stem. It grows obliquely and gives rise to leafy shoot. The adventitious root develops at the base of nodes of the underground part of a sucker. Eg Mentha arvensis (Mint), Chrysanthemum.

The offset is also known as condensed aquatic runners. It is weak, elongated, horizontal branches at one internode that arise in the axil of a leaf. An offset produces a tuft of leaves above and a cluster of the roots below. The offset may break off from the parent plant and acts as an independent plant. Eg Pistia(Water lettuce).

Aerial modifications of stem

Phylloclade:

It is the characteristic feature of some xerophytic plants. Phylloclade can be defined as green, swollen, cylindrical or flattened aerial modified stem of unlimited growth. It has many depressions known as Aereoles representing on the nodes on which reduced leaves or spines and buds are developed. Phylloclade store water in the form of mucilage and is covered by thick cuticle so that the plant can survive in a dry habitat. Eg Opuntia(Nagphani), Euphorbia royleana(Siundi)

Cladode is short, green aerial modified stem or branch of limited growth having single internode only. It can perform photosynthesis on itself because the leaves are modified into thin membranous scales. Eg Asparagus racemoscus (Kurilo).

Tendrils are thin, elongated, thread-like spirally coiled modified stem which may be branched or unbranched and provide support to the climbers. Tendrils arising from the axils of leaves are known as axillary tendrils. 예: Passiflora (Passion flower). Tendrils arising on the internodes are known as extra-axillary tendrils. Eg Cucurbita (Gourd). Tendrils arising on the opposite of leaf are known as leaf-opposed tendrils. Eg Vitis vinifera(Grapevine).

Thorns are short pointed hard often straight aerial, modified stem arising from the axil of the leaf which may be branched or unbranched and may bear leaves or flowers. Eg Durant repens, Punica granatum(Pomegranate), Bougainvillea.

Bulbils are modified axillary buds which are meant for vegetative propagation of the plant. They develop from axillary buds, which become swollen and fleshy with food and drop off to form new plants. Eg Agave.

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기억해야 할 사항
  • The stem is the main axis of the plant body arises from the plumule of an embryo.
  • The stem is characterized by its positively phototropic nature and the presence of nodes, internodes, and buds.
  • Rhizome is underground, branched, dorsiventral horizontally growing modified stem having distinct nodes and internodes.
  • Phylloclade can be defined as green, swollen, cylindrical or flattened aerial modified stem of unlimited growth.
  • Cladode is short, green aerial modified stem or branch of limited growth having single internode only.
  • Phylloclade store water in the form of mucilage and is covered by thick cuticle so that the plant can survive in the dry habitat.
  • 여기에는 사람들 사이에 형성된 모든 관계가 포함됩니다.
  • 한 사회에는 하나 이상의 커뮤니티가 있을 수 있습니다. 사회보다 작은 공동체.
  • 보거나 만질 수 없는 사회적 관계의 네트워크입니다.
  • 공동의 이익과 공동의 목표는 사회에 필요하지 않습니다.

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저자 기여

Z. Shi and S. Xu carried out most of the experiments and bioinformatics analyses S. Xing contributed to the SAM-binding assay and assisted in several experiments L. Xue carried out part of molecular cloning L. Zhang, G. Yan, and P. Yang carried out mass spectrometry analyses J. Liu provided the screening reporter system and constructive insights in ESC biology P. Zhou and M.W. carried out the GoldCLIP experiment and analyses K. Yao and Z. Hu carried out the metabolome analyses and F. Lan conceived the project and cowrote the manuscript with Z. Shi and S. Xu.

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