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[科普中国]-变态茎

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变态茎(modification of stem) 由于功能改变引起的形态和结构都发生变化的茎。植物在长期系统发育的过程中,由于环境的变迁,引起器官形成某些特殊的适应,以致形态、结构都发生了改变的茎。

茎的变态,有两种发展趋向。变态部分,有的特别发达,有的却格外退化。无论发达或退化,变态的部分都保存着茎特有的形态特征:有节和节间,有退化成膜状的叶,有顶芽或腋芽。茎变态是一种可以稳定遗传的变异。

简介变态茎(modification of stem) 由于功能改变引起的形态和结构都发生变化的茎。植物在长期系统发育的过程中,由于环境的变迁,引起器官形成某些特殊的适应,以致形态、结构都发生了改变的茎。

茎的变态,有两种发展趋向。变态部分,有的特别发达,有的却格外退化。无论发达或退化,变态的部分都保存着茎特有的形态特征:有节和节间,有退化成膜状的叶,有顶芽或腋芽。茎变态是一种可以稳定遗传的变异。1

地上变态茎1、叶状枝

茎扁化变态成的绿色叶状体。叶完全退化或不发达,而由叶状枝进行光合作用。、如昙花、令箭、文竹、天门冬、假叶树和竹节蓼等的茎,外形很像叶,但其上具节,节上能生叶和开花。

2、枝刺

由茎变态为具有保护功能的刺。如山楂和皂荚茎上的刺,都着生于叶腋,相当于侧枝发生的部位。

3、茎卷须

由茎变态成的具有攀援功能的卷须。如黄瓜和南瓜的茎卷须发生于叶腋,相当于腋芽的位置,而葡萄的茎卷须是由顶芽转变来的,在生长后期常发生位置的扭转,其腋芽代替顶芽继续发育,向上生长,而使茎卷须长在叶和腋芽位置的对面,使整个茎成为合轴式分枝。

4、肉质茎

由茎变态成的肥厚多汁的绿色肉质茎。可行光合作用,发达的薄壁组织已特化为贮水组织,叶常退化,适于干旱地区的生活。如仙人掌类的肉质植物,变态茎可呈球状、柱状、或扁圆柱形等多种形态。1

地下变态茎1、根状茎

由多年生植物的茎变态成的横卧于地下、形状似根的地下茎。根状茎上具有明显的节和节间,具有顶芽和腋芽,节上往往还有退化的鳞片状叶,呈膜状,同时节上还有不定根,营养繁殖能力很强。如竹类、鸢尾、白茅和蓟等。

2、块茎

由茎的侧枝变态成的短粗的肉质地下茎。呈球形、椭圆形或不规则的块状,贮藏组织特别发达,内贮丰富的营养物质。从发生上看,块茎是植物茎基部的腋芽伸入地下,先形成细长的侧枝,到一定长度后,其顶端逐渐膨大,贮积大量的营养物质而成。如马铃薯块茎,顶端有一个顶芽,节间短缩,叶退化为鳞片状,幼时存在,以后脱落,留有条形或月牙形的叶痕。在叶痕的内侧为凹陷的芽眼,其中有腋芽1至多个,叶痕和芽眼在块茎表面相当于茎上节的位置上呈规律地排列,两相邻芽眼之间,即节间。除马铃薯外,菊芋(洋姜)、甘露子(草石蚕)等也有块茎。

3、球茎

由植物主茎基部膨大形成的球状、扁球形或长圆形的变态茎。观赏植物唐菖蒲和药用植物番红花具比较典型的球茎。节与节间明显,节上生有退化的膜状叶和腋芽,顶端有较大的顶芽。从发生上看,有些球茎,如荸荠、慈菇等是由地下匍匐枝(侧枝)末端膨大形成的。球茎内都贮有大量的营养物质,供营养繁殖之用。

4、鳞茎

扁平或圆盘状的地下变态茎。其枝(包括茎和叶)变态为肉质的地下枝,茎的节间极度缩短为鳞茎盘,顶端有一个顶芽。鳞茎盘上着生多层肉质鳞片叶,如水仙、百合和洋葱等。营养物质主要贮存在肥厚的变态叶中。鳞片叶的叶腋内可生腋芽,形成侧枝。大蒜的营养物质主要贮存在肥大的肉质腋芽(即蒜瓣)中,包被于其外围的鳞片叶,主要起保护作用。1

相关植物莲、狗牙根、白茅.拳参.马铃薯.菊芋(洋姜)、半夏、甘露子(草石蚕.荸荠、慈菇、芋、洋葱、水仙、皂荚、仙人掌。

其中仙人掌的含水量可达60%-80%,仙人掌的粗茎上盖着一层蜡质,以防止茎内所储存的水分蒸发。叶子呈针状,以减少水分蒸发。因为长在沙漠中,其根部异常发达,可以吸收深藏在地底下的水分。针状叶不仅仅只为了防止水分蒸发,还可以使某些动物望而生却。沙漠里某些高大的仙人掌还被称为仙人柱。1

本词条内容贡献者为:

赵阳国 - 副教授 - 中国海洋大学