Chương 1 C ơ QUAN SINH DƯỠNG l ẳl ể RẺ 1. H ình th ái ngoài của rễ 1. H ìn h th á i cùa r ễ và các m iền của r ễ Rễ là một bộ phận cơ quan sinh dưỡng của cây, thường mọc ờ dưới đất. Chức năng chủ yếu là hút nước, các ion khoáng; rễ bám chặt cây vào đất; một số rễ còn làm chức năng dự trữ chất dinh dưỡng cho cây.
Rễ có thể mang chồi nhưng không m ang lá. Hinh thái của rễ có cấu tạo đa dạng, phù hợp với các chức năng sinh lý, thích nghi với các môi trường sống khác nhau nơi cây sinh trường và phát triển. Rễ thường có hình trụ, đầu hơi nhọn, phân nhánh, mang nhiều rễ con, lông hút làm tăng diện tích tiếp xúc với môi trường. Rễ cây mọc trong đất gồm 4 miền: - Miền chóp rễ: có mầu sẫm hơn, gồm các tế bào có vách ngoài hóa nhày che chở cho m ô phân sinh tận cùng của rễ khỏi bị hư hại và xây sát khi đâm sâu vào đất.
- Miền sinh trưởng: nằm ngay trên chóp rễ, là nhóm tế bào mô phân sinh, phân chia liên tục làm cho rễ dài ra. Khi miền sinh trường bị gãy thỉ rễ không dài ra nữa, tại đó mọc ra nhiều rễ con. - Miền hút (miền hấp thụ, miền lông hút): là miền quan trọng nhất của rễ, có chức năng hút nước và các ion khoáng; m iền hút có độ dài không đổi đối với mỗi loài. M iền hút m ang nhiều lông hút, sống và hoạt động trong một thời gian nhât định, sau đó già, chêt rôi rụng đi.
Miên hút ngày càng chuyển dần về phía chóp rễ làm cho các lông hút mới xuất hiện được tiếp xúc với vùng đất mới. - Miền trường thành (miền bần, miền phân nhánh): có lớp biểu bi bao ngoài hóa bần, trong trụ có các mạch dẫn làm chức năng dẫn truyền. Các miển cua rễ: 1. Miền trường thành; 2.
Miền sinh trường, 4. Miền chóp rễ (Hình theo Hoàng Thị Sản và Nguyễn Phương Nga, 2003, tr. Các kiểu r ễ Rễ cọc (rễ trụ): gồm rễ chính và các rễ bên. Rễ cọc mang rễ chính và các rễ bên Rễ chính: là rễ được phát triển từ rễ mầm trong phôi và thường có vị trí hướng thẳng xuống đất, đâm sâu vào đất.
Còn gọi là rễ cấp một. Rễ chính nối liền với trụ dưới lá mầm. 13 Rễ bên: phân nhánh từ rễ chính, được tạo thành theo thứ tự hướng ngọn: những rễ non nhất được phát sinh ờ gần chóp rễ, những rễ sinh trước ờ gần phía gốc. Các rễ bên sinh ra từ rễ chính còn gọi là rễ cấp hai.
Các rễ phân nhánh từ rễ cấp hai thì được gọi là rễ cấp ba,. Tất cả những rễ chính và rễ bên tạo thành hệ rễ trụ. Đặc trưng ở cây Hai lá mầm và cây Hạt trân. Rẻ phụ: mọc ra từ phần thân khí sinh hoặc gốc,.
không có rễ chính, gồm nhiều rễ con có hình dạng, kích thước tương đối đồng đều; không có khả năng sinh trường thứ cấp; cùng phát sinh từ gốc thân sau khi rễ mầm chết sớm. Rễ chùm: có nhiều rễ con mọc lan trên tầng trên của đất, giúp cây vừa bám chặt vào đất, vừa hấp thụ được các chất dinh dưỡng; đặc trưng của các cây trong lóp Một lá mầm. Ngoài ra còn có những rễ mọc ra từ thân cây, cành cây, có khi từ lá cây. Những rễ đó gọi là rễ phụ.
Ví dụ: Ở cây gỗ nhiều năm như cây Đa, Si, Sanh,. có nhiều rễ phụ mpc ra từ thân, cành, những rễ phụ này có thể chạm đất, to dần lên trờ thành những cột để nâng đỡ cây. Ở một số cây thuộc lớp M ột lá mầm như: Ngô, Mía, Tre,. rễ phụ mọc ra từ mấu của thân.
Hình thái rễ, chiều ăn sâu, lan rộng của rễ phụ thuộc vào điều kiện sống và đặc tính di truyền của từng loài cây. Nó có thể phát triển theo hướng đâm sâu vào lòng đất hay mọc ngang lan rộng ra xung quanh hoặc cả hai hướng đó. Hình thái ngoài cùa rễ A. Rễ phụ ở thân cây gổ; c.
Hệ rễ chùm ở cỏ. B iến th á i cù a r ễ - Rễ củ: là dạng biến đổi của rễ và có sự tham gia của trụ trên và dưới lả mầm. Rễ củ thường phồng to, chứa chất dự trừ như tinh bột, đường, inulin,. Rễ củ có nguồn gốc khác nhau: Hình thành từ rễ chính như cù Cải, cù Cà rốt, củ Đậu, củ Nhân sâm,.
trên đó có mang các rễ bên. Hình thành từ rễ bên như: sắn, Khoai lang, Củ từ,. 15 - Rễ bám: hay còn gọi là rễ móc: là rễ phụ mọc ra từ thân và cành trên mặt đất, móc vào trụ bám để leo lên; rễ móc không có chóp rễ và lông hút, ví dụ: rễ móc gặp ờ Trầu không (Piper betle). - Rễ hô hấp: còn gọi là rễ thờ: thường phát triển ờ nước vùng lẩy có nhiều bùn nên rễ khó hấp thụ được không khí.
Ờ những cây này có rễ chuyên hóa ngoi lên khỏi mật nước, gọi là rễ hô hấp. Ví dụ: Bụt mọc (Taxodium distichum) và những cây ở rừng nước mặn như các loài thuộc chi Bần (Sonneratia), chi Vẹt (Bruguiera), chi Đước (Rhizophora), cây Sú (Aegiceras comiculatum),. - Rễ giác mút: rễ của những cây ký sinh và nửa ký sinh sống nhờ những chất hữu cơ có sẵn của cây chủ. Ví dụ: các loài tầm gửi (Loranthus) là những cây nửa ký sinh, có khả năng tự quang hợp được.
- Rễ chống hay còn gọi là rễ cà kheo: gặp nhiều ờ các cây sống ờ vùng nước mặn ven biển. Rễ phụ phát triển mạnh thành hình cung làm thành hệ thống chống đỡ nâng thân trên mặt nước những khi nước ngập. Ví dụ: các loài thuộc chi Vẹt (Bruguiera), chi Đước (Rhizophora),. - Rễ cột: phát triển từ rễ không khí mọc đâm thẳng xuống đất, to dẩn lên và phân nhánh như Đa (Ficus), và một số cây trong rừng ẩm nhiệt đới,.
- Rễ không khí: còn gọi là rễ khí sinh: là những rễ phụ phát triển tử thần, rơi thõng trong không khí và treo lơ lửng như sợi dây; không có miền chóp rễ chc chở cho đầu rỗ. Ví dụ thường gặp ở nhiều loài thuộc hụ Lan (Orchidaceae). Rễ của Phong lan là rễ chùm, mọc lơ lửng trong không khí gọi là rễ khí sinh, có màu xanh làm nhiệm vụ quang hợp. Mỗi rễ con có một lớp mô xốp bao bọc ở xung quanh gọi là màn - có khả năng hút được hơi ẩm của không khí, hút các giọt sương, nước mưa cung cấp nước cho cây.
Khi trời khô lớp màn có màu trắng như bạc, khi hút hơi ẩm lại có màu trong suốt, nhìn rõ màu xanh của rễ.2ỆC ấu tạo giải phẫu của rễ Hình 5. Sơ đò và cấu lạo chi tiết các bàn cắt ngang rễ cây Đậu (Medicago sativa) ờ các giai đoạn phát triển khác nhau. Cấu tạo sơ cấp; c, D. Xuất hiện tầng phát sinh; E, F.
cấu tạo thứ cấp cùa trụ dẫn, phân chia tế bào ở vỏ trụ, vỏ bị bong ra; G, H. cấu tạo thứ cấp được hoàn chình. (Hình theo Nguyễn Bá, 2009, tr. 2 ẵ/ ằ Chóp rễ, mô phân sinh ngọn (miền sinh trưởng) Chóp rễ là phần tận cùng của rễ, là bộ phận để bảo vệ cho mô phân sinh ngọn và giữ cho rễ đâm sâu vào đất trong quá trình sinh trường của rễ.
Chóp rễ có vai trò trong phản ứng hướng đất cùa rễ. Sự hóa nhày màng của những tế bào ngoài cùng của chóp rễ để làm giảm bớt ma sát khi rễ đâm vào đất. Các tế bào của chóp rễ là những tế bào sống, thuộc mô mềm, bên trong thường chứa tinh bột. Miền sinh trưởng tiếp nối miền chóp rễ.
Mô phân sinh ngọn nằm trong miền sinh trường phân hóa cho ra 3 loại mô phân sinh sơ cấp của rễ: - Tầng sinh bỉ (lớp nguyên bì): cho ra biểu bỉ của rễ - Tầng sinh vò (mô phân sinh cơ bản): sinh ra các tế bào của vỏ sơ cấp và vò trong. - Tầng sinh trụ (tầng trước phát sinh): cho ra trụ giữa chứa mô dẫn, tầng phát sinh và vỏ trụ. Cả 3 tầng sinh bì, sinh vỏ và sinh trụ cùng xuất phát từ một nhóm tế bào khởi sinh ờ đỉnh rễ gọi là đỉnh sinh trưởng. Nhóm thực vật có mạch chưa tiến hóa như họ c ỏ tháp bút (Equisetaceae), họ Dương xỉ (Polypodiaceae).
chi có 1 tế bào khởi sinh duy nhất. Cấu tạo s ơ cấp của rễ - Biểu bỉ 4- Thường gồm các tế bào kéo dài, sắp xếp sát nhau và có vách mòng. + CÓ thể hóa bần hoặc cutin. + Thường chỉ có một lóp tế bào.
Biểu bì nhiều lóp thường chi thấy ờ các rễ của những cây Phong lan (Orchidaceae), Ráy (Araceae),. - Vỏ sơ cấp (Vỏ cấp I) Do tầng sinh vỏ của mô phân sinh ngọn sinh ra, gồm các tế bào móng bằng xenlulozơ, cấu tạo tương đối đồng đều. Ở cây Hạt trần và cây Hai lá mầm (rễ có sinh trường thứ cấp) thì vò sơ cấp chì có mô mềm và sớm bị 18 bong đi chứ không có mô cứng như các cây Một lá mầm (vi không có sinh trường thứ cấp). Cấu tạo vỏ sơ cấp gồm: + Vỏ ngoài (ngoại bì): gồm một hoặc nhiều lớp tế bào dưới biểu bi, vách tế bào thấm chất bẩn (suberin).
Te bào vỏ ngoài đôi khi có đai caspari và thường có phiến suberin ờ phía trong của vách sơ cấp. + Mô mềm của vỏ: các tế bào thường sắp xêp đồng đều thành các dãy xuyên tâm hay xen kẽ nhau thành từng lớp đồng tâm. Đa số tế bào mô mềm của vò rễ thường chứa chất dự trữ, không có diệp lục. Ở một số loài cây Một lá mầm rải rác có tế bào tiết, ống tiết, túi tiết,.
Các cây sống dưới nước, mô mềm vỏ ờ phía ngoài có các khoảng gian bào lớn làm chức nãng trao đổi khí. + Vỏ trong (nội bì): là lóp trong cùng của vỏ sơ cấp, có nguồn gốc từ tầng sinh vỏ; thường có đai caspari làm giảm bớt sự xâm nhập của nước vào trụ giữa. Đoi vói cây Hai lá mẩm, đai caspari làm một khung hóa bần tại các vách xuyên tâm của tế bào vò trong; ờ cây Một lá mầm, khung hóa bẩn có hình chữ u do vách tế bào vỏ trong dày lên ờ cả 3 phía. - Trụ giữa (trung trụ): là phần giữa cùa rễ, gồm: vỏ trụ và hệ thống dẫn.
+ Vỏ trụ: nằm phía ngoài cùng của trụ giữa, ngay sát vỏ trong; gồm các tế bào mô mềm có màng mỏng, xếp luân phiên với các tế bào vỏ trong. Vò trụ cố thể hóa cứng từng phần hay toàn bộ.