뿌리 (Root)
* 토양속 물기 무기양분을 위한 근계형성 (뿌리의 표면적 확장) . Howard Dittmer (1930) 의 실험
- 물과 영양물질의 확보를 위한 식물 지하부 생장의 원리 확인
* 뿌리의 기능 . 식물체 고착 . 영양물질 저장 . 물질 흡수와 수송
-> 지지, 이동, 번식, 통기, 기생 등의 부가적 기능을 위한 변형
뿌리 - 기본특징
뿌리 – 외부형태
• 외부형태
* 주근계 (tap root system)
- 주근과 측근 (lateral root)으로 이루어진 뿌리전체.
- 지지와 저장기능 목적의 쌍자엽식물에서 일반적 * 수근계 (fibrous root system)
- 종자근 (seminal root), 부정근 (adventitous root)으로 구성 - 흡수와 수송기능 증가 목적의 단자엽식물에서 일반적
뿌리 – 외부형태
* 주근계 vs 수근계
. 쌍자엽식물 : 2기생장 다년생, 목재양 증가 -> 흡수 및 통도능력 증가 ! . 단자엽식물 : 지하경으로 지하부 증가 -> 주근계 기능이 기본적이지 않음
뿌리 – 뿌리의 생장
* 제한된 분열부위에서 생장 – 근단 (root tip) . 근관 (root cap)
. 분열대 (세포분열부위, cellular division zone) . 신장대 (세포신장부위, cellular elongation zone) . 성숙대 (세포성숙부위, cellualr maturation zone)
뿌리 – 내부구조
* 근관 (root cap)
. 관주세포 (columella cell)의 종배열로 근관 기둥형성 . 녹말체 : 관주세포내 뿌리 중력 인식
. 기능 : 근단 보호 및 물리적 압력 감지
그림 12-6(B~C) 근관의 내부 구조
G
정상 개체의 관주세포 돌연변이(starchless) 개체의 관주세포
뿌리 – 내부구조 * 근단분열조직
. 분열지연중심부 (quiscent centre) : 분열조직 손상에 대비한 대체 저장
뿌리 – 내부구조 * 성숙된 뿌리
. 표피 (epidermis) : 원표피에서 분화, 기공없음. 근모가 흡수 표면적 증가
뿌리 – 내부구조
* 성숙된 뿌리
. 피층 (cortex) : 기본분열조직에서 분화
- 하피 (hypodermis) : 표피 바로아래, 피층 최외층에 위치.
흡수된 물과 무기양분 소실 방지 - 저장유조직
- 내피 (endodermis) : 피층 맨 안쪽에 위치. 세포간극 없음.
* Casparian strip : 목질소 (lignin)와 목전소 (suberin) 침적
뿌리 – 내부구조
* 내피에서의 물과 무기물질의 이동 - Casparian strip의 구조와 기능
. 전세포벽 경로 (apoplast pathway) . 전원형질 경로 (symplast pathway)
그림 12-10(D) 내피의 구조-카스파리띠
그림 12-10(E) 내피의 구조-세포벽의 목전화
그림 12-11(B): (A)의 4-5 과정
그림 12-11(C)
뿌리 – 내부구조
* 중심주 (stele)
- 내초 (pericycle) : 중심주의 최외측 위치. 측근형성과 관련 - 방사중심주 (actinostele) : 목부극 사이에 사부 위치. 쌍자엽
- 관상중심주 (siphonostele) : 피층과 수 사이에 환상배열. 단자엽 위주.
그림 12-12 측근의 형성과 발달
그림 12-8 쌍자엽식물과 단자엽식물 뿌리의 내부 구조 비교 (A~B) 쌍자엽식물의 뿌리
그림 12-8 쌍자엽식물과 단자엽식물 뿌리의 내부 구조 비교 (C~D) 단자엽식물의 뿌리
그림 12-13 뿌리에서 물관부의 배열과 측근의 발생 위치
그림 12-14 쌍자엽식물과 단자엽식물 뿌리에서 중심주 조직들의 배열 차이를 비교하는 모식도
그림 12-15 지지근--(A) 옥수수, (B) 벵갈보리수
그림 12-15 (C) 수축근-마늘
그림 12-16 균근—(A) 외균근
그림 12-16 균근—(B) 내균근
그림 12-16 균근—(C)
그림 12-17(A~B) 뿌리혹의 구조
그림 12-17(C~D) 뿌리혹의 구조
그림 12-18(A~B) 기생피자식물인 실새삼의 흡기
그림 12-18(C)
그림 12-19 뿌리의 기원을 나타낸 모식도
