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2015年8月16日 作者:xwz2367609 [返回]
木本植物水气环境下根形态的变化

    通过近十年的研究,所有植物都可以实现水培与气培或者水气培,说明所有植物都是由低等的植物进化为高等的植物,由水生植物进化为陆生植物这么一个进化轨迹

  • 理由之一,通过水培诱导可以让陆生植物实现静止水培,形成发达的通气组织根系,而且都是不定根系的根构,让植物回归到水生根形态。
  • 理由之二,在气培或者水气培环境下,根构同样表现为发达的不定根根系,无明显主根与侧根,说明最早地球上没有土壤时,植物处于水陆临界态的根形态就是不定根根系,现在湿地植物或者水生或者挺生与沉水植物都是这样的根构。

    主侧根的形成是登陆后植物为了获取更多水肥获取机会而形成,通过级次分根可以形成庞大的根系输送网与更大的截获范围。通过技术手段实现不定根的重现,说明所有植物初始起源就是以不定根作为根构,也说明植物强大生态适应性是进化过程环境更替所致,是原来沉默或者冗余基因在特定环境下激活表达。也说明不管多高等的植物,都含有进化过程中所有阶段的基因与记忆基因。这为植物具有强大的生长潜力奠定基础,也为人工创造环境激发表达提供理论依据。木本与草本的区别也是相对的,在气雾培环境下,原属草本的植物可以木质化成为木本,如蔬菜树培育到后期,通常都有茎的发达木质化,说明也是适应性所致,高大的植株需要强挺的茎干。这种生态适应性可以后天激发,也可以先天诱导,后天激发就是原来没有该基因,但在特定环境下激发了基因变异而形成新功能,先天就有的,就如通气组织的诱导,就是氧胁迫下让细胞程序性死亡而形成根系,这种程序性死亡也是环境所诱导(水生植物就有遗传性程序化死亡以促成形成发达通气组织)。基因的庞大性与环境的多变性是强大生态适应性的基础,生物细胞强大的复制性又为变异(新功能)提供自然选择上数量与概率的保障

    木本植物大多有明确的主侧根或者粗壮的根系,但在气雾培或者水气培环境下,这种根系不再需要,成为螯赘,如人的阑尾。在气雾与水培环境下根系可以直接获取肥水,无需级次分根与发达的骨架根,就如阑尾是人类退化的胃一样,因食物的精细化,慢慢让它退化。水气培环境下由于根系获取肥水的直接性,无需骨架根,来扩大截取肥水范围,只需细化根系增大表面积即可,于是形成发达的根毛根与水根,在无阻力情况下,也弱化的细胞厚壁组织与角质化组织的形成,根系机械化程度低,根系变得洁白而弱嫩。就如人的小肠形成大量的绒毛,以增大吸收表面积,所以气雾培根系毛细根特别发达。所有植物木本植物的根系都是由不定根根系进化为主根根系,但这种根系在胁迫环境或拟水环境下才会发生,也是一种返祖的应用

    所有木本植物在移栽前最好对原有陆生根系进行去根处理,再行催根,这样可以短时间内获取不定根根构,再行移栽气雾或者水气培环境,就可以获得更高的成活率及无生理阻碍现象发生(早年在无去根的枣树气雾培中发现,后期水气根与陆根之间的维管整没有完全贯通而影响生长),缩短缓苗期。

以下是木本植物在气雾与水气培环境下的根构与形态。

美国速生紫薇的水气根(根系洁白弱嫩为发达的薄壁组织根系)

楝树的水气根

枸杞的水气孔根

台湾超级果桑的水气根(根上具发达的毛根)

通过水培驯化形成的通气组织水根

欧洲无花果水气根(根伸长区特长分化)

无去根催根处理的枣树虽然也于陆生根上形成发达的水气根但后期有生理障碍发生(出现根系维管束连通障碍)

佛手诱导的水根

水气根的伸长区特长,是活力的标志


 

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