BOTASKA – botanika s kamerou CZ.1.07/2.2.00/15.0312 Kořen (Radix) Ivo Králíček BOTASKA – botanika s kamerou CZ.1.07/2.2.00/15.0312

Modul: Kořen (RADIX) Funkce kořene Vývin kořene Tvary kořenů Vnější stavba kořene Vnitřní stavba kořene Modifikace kořene Význam kořene Inovace studia botaniky prostřednictvím e-learningu CZ.1.07/2.2.00/07.0004

FUNKCE KOŘENE mechanická: upevňující rostlinu v půdě absorpční: příjem vody s roztoky minerálních látek vodivá: rozvod vody a látek pomocí vodivých pletiv zásobní: ukládání minerálních látek a asimilátů syntetická: vznik nejrůznějších látek (aminokyseliny, alkaloidy, fytohormony, …..) Pozn.: vznik kořene jeden z významných mezníků ve vývoji rostlin Pozn.: bezcévné rostliny kořeny nemají, jejich funkci nahrazují rizoidy

VÝVIN KOŘENE založen již v zárodku semene při klíčení vyrůstá kořínek (radikula), ten se mění v hlavní kořen, z něj vyrůstají šikmo dolů nebo vodorovně kořeny postranní Pozn.: většina dvouděložných rostlin má hlavní kořen, ze kterého vyrůstají postranní kořeny, u jednoděložných hlavní kořen zaniká a jeho funkci přejímají kořeny náhradní (adventivní) Pozn.: bezkořenné rostliny: bublinatka (Utricularia), nepukalka (Salvinia) Větvení kořene primitivní typy výtrusných rostlin: vidličnaté (dichotomické), častěji je izotonické (všechny dceřiné větve jsou stejně vyvinuté), méně často anizotonické u ostatních rostlin je větvení postranní neboli boční (z hlavního kořene vyrůstají kořeny I. řádu, z nich kořeny II. řádu, …), postranní kořeny vyrůstají akropetálně (nejmladší kořeny jsou nejblíže vzrostnému vrcholu kořene)

VÝVIN KOŘENE Kořenová soustava – soubor hlavního kořene, postranních a přídatných kořenů Alorhizie (A) – kořenová soustava s hlavním kořenem, kořeny postranními a přídatnými Homorhizie (B) – kořenová soustava tvořená jediným typem kořenů, nejčastěji přídatnými kořeny Primární homorhizie: hlavní kořen nikdy nevzniká (kapradiny, přesličky, plavuně) Sekundární homorhizie: hlavní kořen se zakládá, zaniká (cibuloviny, lipnicovité rostliny) Pozn.: v suchých půdách je kořenová soustava velmi bohatá a mohutná A B

Hlavní kořen a kořeny vedlejší Adventivní kořeny u cibule KOŘENOVÁ SOUSTAVA Hlavní kořen a kořeny vedlejší Adventivní kořeny u cibule

Mělká kořenová soustava Smrk ztepilý

TVARY KOŘENŮ Nitkovitý (a) – tenký, dlouhý kořen, jinak také vláskovitý (např. klíční rostliny) Válcovitý (b) – kořen v celé délce přibližně stejně široký (např. křen, lékořice) Vřetenovitý (c) – kořen protáhlý, postupně se zužující (např. mrkev) Srdcovitý – kořen krátký a tlustý (např. buk) Řepovitý (d) – kořen krátký, dole zúžený (např. řepa) Hlíznatý (e) – kořen tvořící hlízu (např. u vstavačovitých) Chůdovité (f) – mající opornou funkci (např. kukuřice)

STAVBA KOŘENE zóna větvení (a) – místo, kde se kořen větví, vznikají postranní kořeny zóna absorpční (b) (zóna kořenového vlášení) - přijímá rostlina roztoky a neústrojné látky, zde se začínají diferencovat primární pletiva kořene zóna prodlužovací (c) (elongační) - oblast intenzivního růstu kořene, prodlužování a zvětšování objemu buněk zóna dělivá (d) (meristematická) - koncová část kořene, prvotní meristémy, vzrostný vrchol s kořenovou čepičkou a b c d

STAVBA KOŘENE Všechna pletiva primární stavby kořene vznikají činnosti vrcholového meristému na vzrostném vrcholu kořene (pozn. u kapradin a přesliček jediná buňka (tzv.iniciála)) vegetační vrchol kryt kořenovou čepičkou (kalyptra, a), tvoří ji živé parenchymatické buňky se zeslizovatělými buněčnými stěnami jako ochrana vrcholových meristémů před poškozením usnadňuje vnikaní kořene do půdy ve středu čepičky je sloupek (kolumela, b), obsahuje zrnka přesýpavého škrobu b a

prokambium (základ vodivých pletiv) plerom periblem kalyptrogen dermatogen prokambium (základ vodivých pletiv) plerom periblem kalyptrogen kalyptra (čepička) Philodendron scandens, kalyptra Podélný řez apexem kořene česneku cibule (Allium cepa)

Apikální meristém prokambium protoderm Základní meristém Vodivá pletiva Primární kůra rhizodermis pericykl Nediferencované prokambium Primární xylém Primární floem felogen kambium

VNITŘNÍ STAVBA KOŘENE Primární stavba kořene: Rhizodermis (a) je pokožka, která je na povrchu kořenů Primární kůra (b) je střední částí Střední válec (c) představuje vnitřní část kořene a b c

Příčný řez kořenem kosatce německého rhizodermis exodermis mezodermis endodermis střední válec s radiálním cévním svazkem (aktinostélé) Příčný řez kořenem kosatce německého

VNITŘNÍ STAVBA KOŘENE Rhizodermis jedna vrstva buněk, které k sobě těsně přiléhají bez kutikuly (propustnost pro vodní roztoky) neobsahuje průduchy na povrchu kořenové vlásky (zvětšují celkový povrch), vznikají z pokožkových buněk od kterých nejsou odděleny buněčnou stěnou, mají tenkou buněčnou stěnu, velmi krátkou životnost (několik dní) po odumření přebírá funkci rhizodermis vnější vrstva primární kůry (exodermis)

Kořenové vlášení

VNITŘNÍ STAVBA KOŘENE Primární kůra (cortex) a b c Nachází se pod pokožkou Tvořena živými parenchymatickými buňkami (některé dvouděložné mají i buňky sklerenchymatické a kolenchymatické) vnější (exodermis, a) – po odumření pokožky přebírá její funkci, často korkovatí a může tvořit uvnitř svých stěn pásky (Casparyho proužky) střední (mezodermis, b) je tvořena tenkostěnnými parenchymatickými buňkami s mezibuněčnými prostory, u některých rostlin rozdělená na vnější a vnitřní část, vzdušné kořeny epifytů zde mohou mít chloroplasty, některé rostliny zde mají pryskyřičné kanálky, sekreční buňky a mléčnice vnitřní (endodermis, c) je obvykle jednovrstevná, odděluje primární kůru od středního válce, buňky jsou bez mezibuněčných prostor, na buněčných stěnách se tvoří Casparyho proužky, které vznikají na příčných a podélných stěnách, část buněk zůstává jako tenkostěnné a plní důležitou funkci propustných buněk a b c

VNITŘNÍ STAVBA KOŘENE Střední válec (stéle) nacházejí se zde vodivá pletiva pod endodermis (a) je pericykl (perikambium, b) - dělivé pletivo, kde se zakládají postranní kořeny, tvořen parenchymatickými buňkami bohatými na plasmu a obsahující zásobní látky, jedná se o latentní meristém uprostřed je jediný paprsčitý (radiální) cévní svazek (monoarchní cévní svazek je vzácný – jazyk hadí, diarchní – brukvovité, triarchní – hrách, tetraarchní – fazol, pentaarchní – bob, polyarchní – jednoděložné) Pozn.: dřevo vzniká exarchním způsobem Pozn.: součástí může být i dřeň (zejména jednoděložné r.), tvoří ji tenkostěnné parenchymatické b. a b

Příčný řez kořenem blatouchu bahenního pericykl protoxylém tracheje metaxylému floém

VNITŘNÍ STAVBA KOŘENE Druhotné tloustnutí kořene Druhotně tloustnou kořeny nahosemenných a dvouděložných dřevin Druhotné dřevo a lýko produkuje kambium Původně radiální cévní svazek se mění v kolaterální (u některých rostlin může vznikat více následných kambiálních kruhů – řepa) V pericyklu vzniká felogen (sekundární dělivé pletivo), který směrem vně produkuje vrstvu zkorkovatělých buněk (felem – korek) a směrem dovnitř vrstvy druhotného krycího pletiva (feloderm), která je tvořena živými parenchymatickými buňkami Periderm – označení pro felem, felogen a feloderm Pozn.: kořeny některých epifytických rostlin (orchideje) mají na povrchu tzv. velamen (jedna nebo několik vrstev mrtvých buněk, obvykle mají ztlustlé buněčné stěny, za vlhka sají vodu, za sucha zabraňuji výparu Příčný řez sekundárně ztloustlým kořenem kaktusu (Echinopsis eyriesii).

Příčný řez kořenem buku lesního korková peridermis deuterofloém kambium deuteroxylém parenchymatická dřeň (medula) Deuteroxylém kořenů má, na rozdíl od deuteroxylému stonků (kmenů), méně výrazné letokruhy, více vodivých elementů a parenchymu a méně sklerenchymatických vláken. Příčný řez kořenem buku lesního

HAUSTORIA – PARAZITICKÉ KOŘENY Kokotice, haustoria Cytinus Raflezie

HAUSTORIA – PARAZITICKÉ KOŘENY Černýš, poloparazit Jmelí bílé, poloparazit Jmelí bílé

způsobené hlízkovými bakteriemi Příčepivé kořeny, břečťan Metamorfózy kořene Orsej jarní, hlízy Nádory na hrachu způsobené hlízkovými bakteriemi Příčepivé kořeny, břečťan

Velamen Orchideaceae

Kořeny tropických dřevin

Kořeny tropických rostlin Tisovec, dýchací kořeny Socratea exorhiza

Mangrove

METAMORFÓZY KOŘENE U řady rostlin v průběhu vývoje došlo ke specializaci funkce kořene nebo převaze určité z funkcí, tím se změnil tvar, hovoříme o tzv. metamorfóze Zásobní funkce: kořeny dužnaté (zdužnatělé kořeny např. mrkve), hlízy, bulvy Mechanická funkce: vzdušné kořeny některých tropických fíkovníků, chůdovité kořeny mangrovových porostů Upevňovací funkce: stahovací (kontraktilní) kořeny cibulovin, příčepivé kořeny břečťanu Asimilační kořeny: zelené, obsahují chloroplasty, přebírají funkci listů (halucha vodní, kotvice plovoucí) Zavlažovací kořeny: s mohutně vyvinutým velamenem, typické pro epifyty (např.orchideje) Dýchací kořeny (pneumatofory): vyrůstají kolmo z kořenů nad povrch zemský (Tisovec) Kořeny umožňující vegetativní rozmnožování: kořenové výhonky a pupeny, typické zejména pro plevelné druhy, ostružiník Haustoria: kořeny parazitických druhů rostlin Symbiotické kořeny: kořeny bobovitých rostlin, kde se vytvářejí hlízky s tzv. hlízkovými bakteriemi (rod Rhizobium), kořeny v symbioze s houbami

Typ metamorfózy význam příklady Hlíza zásobní orsej, jiřina, vstavač Bulva Pozn.: Na stavbě se podílí i stonek řepa, celer Příčepivé kořeny přichycovací funkce břečťan Haustoria zasahují do cévních svazků a odebírají živiny jmelí, ochmet, černýš, kokotice, …. Pneumatofory výměna plynů bažinné rostliny (tisovec), mangrove Kontraktilní kořeny zatahují rostlinu hlouběji do půdy lilie, ladoňka, modřenec Vzdušné kořeny přijímaní vzdušné vlhkosti Monstera deliciosa

Hospodářský význam - zelenina Celer Křen selský

zelenina Petržel Mrkev

HOSPODÁŘSKÝ VÝZNAM význam příklad Potrava (kořenová zelenina) mrkev, petržel, křen, celer Krmivo pro dobytek krmná řepa Potravinářský průmysl cukrová řepa, čekanka Léčiva rulík zlomocný, andělika lékařská

Zajímavosti kořen