植物解剖学

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  植物解剖学汉语拼音:Zhiwu Jiepou xue;英语:Plant anatomy),阐明植物细胞、组织和器官的显微、超显微结构及其发育规律的植物学分支学科。原是植物形态学的一部分。

  20世纪中期以前,植物解剖学基本上是利用各种光学显微镜进行观察。50年代以后,广泛应用了透射电子显微镜和扫描电子显微镜,并采用了人工离体培养及各种物理的、生物化学的技术方法,对于植物的各种组织结构和功能都有了更深入的了解,进一步扩大了植物解剖学的研究领域。

  植物解剖学经历了两三个世纪的研究后,在其他有关学科的相互渗透下,又逐渐分化出一些分支学科。

  ①植物比较解剖学。从系统演化的观点,比较各类群植物结构的异同的学科。这些结构特征,可以作为植物分类学的依据。近年来,人们除了仍对维管组织,特别是次生木质部的解剖给予关注外,还由于扫描电子显微镜的应用,而对叶子的结构(如叶脉、角质膜、气孔及表皮毛等),给予了较大的注意。

  ②植物发育解剖学。从植物个体发育的观点,说明植物的组织和器官发生发展过程的学科。一般从胚胎各部分的起源与发育开始,阐明植物体中分生组织的本质,各种组织的起源,初生生长和次生生长的各种结构变化以及各组织的结构和功能。基本上可将此分支的研究分为组织分化与器官形成两个方面。前者包括顶端分生组织及其分化的表皮层、基本组织、维管组织,以及分泌结构,传递细胞与周皮发生等。后者着重在根端分生组织的分化、侧根的形成、根的次生生长和不定根的发生;茎端的分化,叶和芽的发生,茎的初生生长和次生生长;叶原基的发生和组织分化,以及幼叶的发育与变异等。

  ③植物生理解剖学。从植物生理功能的角度,探讨植物各种组织结构的学科。19世纪后期,德国G.哈贝兰特的《植物生理解剖学》一书,将植物组织依据功能划分成12个生理解剖系统:分生组织(系统)、皮系统(保护系统)、机械系统、吸收系统、光合系统、维管(或输导)系统、贮藏系统、通气系统、分泌和排泄系统、运动系统、感觉系统和刺激传导系统,从而奠定了植物生理解剖学的基础。近代植物生理解剖学重点讨论了光合作用与光合组织(具有叶绿体的细胞)、各种激素对细胞和组织结构分化的影响、组织结构与吸收和输导的关系、植物生长发育中的组织变化,特别是成花过程中的结构变化等。

  ④植物病理解剖学。研究植物细胞与组织的抗病机理及其结构变化的学科。20世纪初德国E.屈斯特尔论述了彩斑现象、黄化及其相关现象、水肿组织、愈伤组织和再生与虫瘿等,也对组织发生、机械组织的发生、病理与生态的关系等,进行了比较系统的描述,还确定了细胞增生、细胞减生、细胞肿大和膨肿等一些植物病理解剖学的名词。近年植物病理解剖学进一步揭示了种子植物在防病的结构变化中,或是增厚角质膜,或是延迟气孔的开放 ,抵抗或避免病菌的侵入,以及被侵染后的细胞及其周围的细胞能主动迅速死亡并产生毒素,从而阻止病菌的蔓延等。

  ⑤植物生态解剖学。研究在不同生态条件下(旱生、水生、腐生等),植物细胞、组织结构的变化的学科。尤其着重于旱生植物的适应结构的研究。近年来,植物遭受有毒气体与重金属离子毒害的组织变化,与耐毒气和河湖污染的适应等方面研究,也日渐增多,已成为植物生态解剖学中的重要部分。

  ⑥木材解剖学。又称次生木质部解剖学。1858年C.W.von 内格利在描述维管组织系统时,首先提出木质部和韧皮部的概念。德国C.萨尼奥提出“管胞”这一名词,他对木材组织进行的研究工作,奠定了木材解剖学的基础。木材解剖学的研究,大致趋向木材系统演化和亲缘关系的理论研究,以及用作木材鉴定和利用的应用研究两个方面。