植物根系分泌有机酸有哪些种类,其作用分别是什么?
回答:
某些植物细胞能合成一些特殊的有机物或无机物,并把它们排出体外、细胞外或积累于细胞内,这种现象称为分泌现象。植物分泌物的种类繁多,有糖类、挥发油、有机酸、生物碱、丹宁、树脂、油类、蛋白质、酶、杀菌素、生长素、维生素及多种无机盐等,这些分泌物在植物的生活中起着多种作用。例如,根的细胞分泌有机酸、生长素、酶等到土壤中,使难溶性的盐类转化成可溶性的物质,能被植物吸收利用,同时,又能吸引一定的微生物,构成特殊的根际微生物群,为植物健壮生长创造更好的条件;植物分泌蜜汁和芳香油,能引诱昆虫前来采蜜,帮助传粉。某些植物分泌物能抑制或杀死病菌及其他植物,或能对动物和人形成毒害,有利于保护自身。另一些分泌物能促进其他植物的生长,形成有益的相互依存关系等。也有些分泌物是植物的排泄物或储藏物。许多植物的分泌物具有重要的经济价值,例如橡胶、生漆、芳香油、蜜汁等。
植物产生分泌物的细胞来源各异,形态多样,分布方式也不尽相同,有的单个分散于其他组织中,也有的集中分布,或特化成一定结构,统称为分泌结构。根据分泌物是否排出体外,分泌结构可分成外部的分泌结构和内部的分泌结构两大类。
①外部的分泌结构普遍的特征,是它们的细胞能分泌物质到植物体的表面。常见的类型有腺表皮(glandularepidermis)、腺毛(glandularhair)、蜜腺(nectary)和排水器(hydathode)等。
腺表皮即植物体某些部位的表皮细胞为腺性,具有分泌的功能。例如矮牵牛(Petuniahybrida)、漆树(Rhusverniciflua)等许多植物花的柱头表皮即是腺表皮,细胞成乳头状突起、具有浓厚的细胞质,被有薄的角质层,能分泌出含有糖、氨基酸、酚类化合物等组成的柱头液,利于粘着花粉和控制花粉萌发。
腺毛腺毛是各种复杂程度不同的、具有分泌功能的表皮毛状附属物。腺毛一般具有头部和柄部二部分,头部由单个或多个产生分泌物的细胞组成。柄部是由不具分泌功能的薄壁细胞组成,着生于表皮上。熏衣草(Lavandulaangusti-folia)、棉、烟草、天竺葵、薄荷等植物的茎和叶上的腺毛均是如此。荨麻属(Urtica)的螫毛具有特殊的结构,它是单个的分泌细胞,似一个基部膨大的毛细管,顶部封闭为小圆球状。当毛与皮肤接触时,圆球顶部原有的缝线破裂,露出锋利的边缘,刺进皮肤,再由泡状基部将含有的蚁酸和组织胺等的液体挤进伤口。许多木本植物如梨属(Pyrus)、山核桃属(Carya)、桦木属(Be-tua)等,在幼小的叶片上具有粘液毛,分泌树胶类物质覆盖整个叶芽,仿佛给芽提供了一个保护性外套。食虫植物的变态叶上,可以有多种腺毛分别分泌蜜露、粘液和消化酶等,有引诱、粘着和消化昆虫的作用。
排水器排水器是植物将体内过剩的水分排出到体表的结构。它的排水过程称为吐水(guttation)。排水器由水孔、通水组织和维管束组成,水孔(waterPore)大多存在于叶尖或叶绿,它们是一些变态的气孔,保卫细胞已失去了关闭孔的能力。通水组织(epithem)是水孔下的一团变态叶肉组织,细胞排列疏松,无叶绿体。当植物体内水分多余时,水通过小叶脉末端的管胞,流经通水组织的细胞间隙,最终从水孔排出体外,形成吐水。许多植物,如旱金莲、卷心菜、番茄、草莓、地榆等都有明显的吐水现象,浮叶水生植物、如菱、睡莲等吐水更为普遍。
蜜腺蜜腺是一种分泌糖液的外部分泌结构,存在于许多虫媒花植物的花部。分泌花蜜,提供传粉昆虫所需的食物,与花的色彩和香味相配合,适应虫媒传粉的特征,这类蜜腺称花蜜腺。在一些植物营养体的地上部分,如茎、叶、叶柄和苞片等部位也存在蜜腺,这些蜜腺称花外蜜腺,它们被认为是在植物进化过程中与招引蚂蚁以避免其他食草害虫的危害有关。花外蜜腺不仅存在于被子植物,在某些蕨类植物的叶上也有存在。蜜腺的形态多样,有的无特殊外形,只是腺表皮类型,如紫云英的花蜜腺是在雄蕊和雌蕊之间的花托表皮具腺性,能分泌花蜜;旱金莲是花距的内表皮能分泌花蜜。有的植物蜜腺分化成具一定外形的特殊结构,如油菜花蜜腺在花托上成4个绿色的小颗粒;三色堇的花蜜腺在二个雄蕊上,是药隔延伸成的二个棒状物伸入花距内;乌桕和一品红的花外蜜腺分别成盘状和杯状存在于叶桐和花序总苞片上。蜜腺的内部结构比较一致,分泌组织大多包括表皮及表皮下几层薄壁细胞。这些细胞体积较小,细胞质浓、核较大,常具有发达的内质网和高尔基体,有时发育成传递细胞。靠近分泌组织常具有维管束。由于蜜的原料来自韧皮部的汁液,因此,这些维管束中含有的韧皮部和木质部的比例与蜜汁的成分有关,当韧皮部发达时,蜜中糖分含量较高,反之,木质部发达时,糖分含量降低,水分含量增高。