Morfologie kořenů Majka Šmilauerová

Funkce kořenů Primární Sekundární čerpání vody a živin upevnění rostliny v/k substrátu Sekundární zásobní propagační dýchání syntéza růstových látek další

Primární funkce

Prokořenění půdního profilu Hloubka, šířka a hustota Trade off (obsazení prostoru x investice do stavby kořenů, dočasný charakter zdroje)

Prokořenění půdního profilu Způsob větvení (kořenová architektura) délka úseků mezi větveními → hustota větvení úhly větvení → únik z vyčerpané oblasti půdy

Kořenové vlášení

Kořenové vlášení Dauciformní kořeny (šáchorovité) Kapilaroidní kořeny (Juncaceae, Restionaceae) „sand-binding“ roots (nemykorhizní jednoděložky, např. ostřice)

Proteoidní kořeny „klastrové“ kořeny původně objeveny u Proteaceae, dnes známy u různých druhů z čeledí Betulaceae, Casuarinaceae, Eleagnaceae, Moraceae, Fabaceae a Myricaceae na velmi chudých půdách, příjem P

Symbiotické vztahy s vazači vzdušného N  hlízky s mykorhizními houbami  mykorhizy s parazity

Symbióza s vazači vzdušného N s bakteriemi Rhizobium - bobovité (Fabaceae), citlivkovité (Mimosaceae), sapanovité (Caesalpiniaceae) s aktinomycety Frankia - jednotlivé rody z různých čeledí (olše Alnus, rakytník Hyppophae, driádka Dryas)

Symbióza s mykorhizními houbami I Arbuskulární - houby tř. Glomeromycota s kořeny bylin i dřevin mnoha čeledí morfologie kořene se zásadně nemění

Symbióza s mykorhizními houbami II Ektomykorhiza - houby tř. Basidiomycota a Ascomycota s kořeny asi 2000 druhů převážně dřevin (smrk, borovice, …, bříza, …) mění se morfologie kořene změny charakteru růstu změny barvy hyfový plášť (a navazující extramatrikální mycelium, rhizomorfy, plodnice )

Symbióza s mykorhizními houbami III Orchideoidní mykorhiza Erikoidní mykorhiza Arbutoidní a monotropoidní mykorhiza

Paraziti v kořenech Mohou měnit nejen anatomii, ale i morfologii (např. Agrobacterium, nematod Heterodera avenae)

Kořeny (polo-)parazitů haustoria

Kontraktilní kořeny Buněčný růst a kolaps kontrakce až o 70%

Kořeny epifitů a lián Příčepivé kořeny - břečťan Hedera helix Úponky - vanilka Ukotvující kořeny fikusů

Zajištění stability v nestabilním substrátu I Chůdovité kořeny - r. Rhizophora v mangrovových porostech, pandány, některé naše ostřice (r. Carex) deskovité kořeny stromů v tropech - fíkus

Zajištění stability v nestabilním substrátu II Adventivní kořeny stromových kapradin (např. r. Diksonia, Cyathea)

Sekundární funkce

Zásobní a propagační funkce Dužnaté kořeny - mrkev (extrémně vyvinutý parenchym sekundárního floemu a xylemu hypokotylu a hlavního kořene), cukrová řepa (anomální sekundární tloustnutí)

Zásobní a propagační funkce Ze 17 typů orgánů klonálního růstu 3 jsou kořenového původu: Kořenové hlízy – 2% našich druhů (např. orsej jarní - Ficaria verna,, tužebník obecný - Filipendula vulgaris) Propagace rozpadem hlavního kořene – 21% našich druhů (např. jetel luční - Trifolium pratense) Adventivní pupeny na kořenech – 15% našich druhů (např. jitrocel - Plantago, pupalka Oenothera)

Dýchání v zamokřené půdě Dýchací kořeny - pneumatofory (r. Avicennia z mangrovů; aerenchym) deskovité kořeny pralesních stromů

Asimilační funkce Vzdušné kořeny epifytů a lián

Kuriozity I Kořeny přeměněné v trny - ochranná funkce (palma Chorisia speciosa)

Kuriozity II kolenovité kořeny (knee roots) tisovce (Taxodium distichum)

„Root morphology“ v současné literatuře Eko-fyziologické studie, reakce rostlin na heterogenitu prostředí, na kompetici, exprese genů Parametry, které jde měřit a porovnávat hloubka prokořenění průměry kořenů různých řádů celková délka nebo povrch kořenů poměr délky a hmotnosti kořemů (SRL) hustota a délka kořenového vlášení

počet kořenových primordií nebo postranních kořenů na jednotku délky kořene počet ekromykorhizních špiček na délku kořene způsob větvení kořenů (topologické parametry)

Popis celých kořenových soustav I Podle místa vzniku kořene tradičně kořeny pravé a adventivní kořeny pravé - růstem a větvením radikuly v akropetalním pořadí adventivní k. - ze starých, druhotně ztlustlých pletiv, ne v akropetalním pořadí, kdekoli na rostlině

Podle podílu „pravých“ a adventivních kořenů - rostliny homorhizické (hl. kořen zaniká, KS jen z adventivních kořenů), alorhizické (KS vzniká větvením hl. kořene, který zůstává zachován po celý život rostliny) a hererorhizické (KS je směsí primárních a adventivních kořenů, jejichž poměr se během ontogeneze mění)

Popis celých kořenových soustav II Podle vývojového pořadí - Vývojové modely vychází z růstu KS základní jednotka - segment x-tého řádu  určení pořadí  různé části segmentu i různé kořeny téhož řádu se funkčně a vývojově liší

Popis celých kořenových soustav III Podle způsobu větvení - Topologické (funkční) modely vychází z funkční podobnosti částí KS (všechny kořenové špičky nebo úseky nesoucí stejný počet špiček jsou si podobné) základní jednotka - link, místo „řádu“ „magnituda“ (počet špiček, které nese)

KS typu rybí kostry („herringbone“) x dichotomicky větvený KS topologický model umožňuje určit míru podobnosti těmto extrémům  neuvažuje celkový rozsah KS  neuvažuje existenci více typů kořenů v KS