1

Apparato radicale

2Da Stern.

3

Apparato/Sistema radicale: insieme di tutte le radici della pianta (radice principale e radici secondarie).

La radice deriva dallo sviluppo del polo radicale dell’embrione.Ha accrescimento geotropicamente positivo (verso il basso).

Funzioni:

• ancoraggio al suolo (fulcrante)• assorbimento di acqua e sali minerali (radici più giovani)• conduzione• riserva• produzione di ormoni

CORMO= RADICE+ FUSTO + FOGLIE

APPARATO RADICALE

4

Dalla radice embrionale alla radice principale

Da Stern.

Fg

5

Palco radicale in monocotiledoni e dicotiledoni

M M D M D M D M

Da Gerola.

6

7

Apparato radicale allorrizico

• dal polo radicale dell’embrione

• radice principale

• radici secondarie di 1°, 2°, 3°… ordine

• sistema a fittone (forma piramidale, spesso tuberizzata: pino, abete, quercia, trifoglio)

• radici affastellate e fascicolate (faggio, ricino, melo, pero)

• radici a disco (pioppo, patata)

• Gimnosperme e Dicotiledoni

Da Raven.

8

Apparato radicale omorrizico

• morte della radice principale

• formazione di radici avventizie caulinari

• sistema fascicolato o fibroso

• Monocotiledoni e Dicotiledoni acquatiche

Da Raven.

9

Dimensioni dell’apparato radicale

estensione laterale

profondità

• Estensione laterale

• Profondità

Zea mays, 1,5 mMedicago sativa, 6 mTamarix, 30 m (Egitto)Prosopis juliflora, 53 m (Arizona)(freatofite)

• Lunghezza

Triticum sp., 500-600 mZea mays, 1000 mBetula sp. (20 anni), 55 km!!

• Superficie

Secale cereale, 639 m2 (130 volte il germoglio) in 6 dm3 di suolo

10

Da Strasburger.

11

MORFOLOGIA

ESTERNA

Cuffia + apice meristematico = zona apicale

Zona liscia

Zona pilifera

Zona suberosa o delle radici laterali

Da Raven.

12

Zona suberosa

Zona pilifera

Zona liscia

Zona apicale

Cuffia o caliptra

Zona di struttura primaria

Zona di determinazione Zona di differenziamento

Zona embrionale

MORFOLOGIA ESTERNA MORFOLOGIA INTERNA

13

Con l’allungamento della radice, le cellule già prodotte continuano a occupare nel suolo sempre la stessa posizione, mentre avviene una maturazione dei tessuti in senso apice-base.

14

Caratteristiche

• spessore e lunghezza costanti

• pareti gelificate (secrezione del mucigel)

• presenza della columella con statoliti

• talora, nelle radici aeree può lignificare

Funzioni

• protezione dell’apice meristematico

• aiuto per la penetrazione nel suolo

• percezione della gravità (gravitropismo positivo

della radice)

CUFFIA

15Kobayashi et al. (2007) PNAS 104 (11) 4724-4729

Apice meristematico

Cuffia

columella

Fg

Statoliti(plastidi ricchi di

amido per la percezione della

gravità)

16

ZONA PILIFERA

•Funzione assorbente

•Manca nelle piante acquatiche, nelle micorrize (simbiosi), Bromeliacee epifite (es. Tillandsia cyanea), radici aeree delle orchidee

•Vita limitata dei peli radicali

•Altezza costante

Tillandsia cyanea

(http://www.unife.it/dipartimento/biologia-evoluzione/strutture/orto-botanico/immagini/foto24.jpg/view)

Epidendron radicans

17Da Purves.

18Da Purves.

19Da Purves.

20

ZONA SUBEROSA

o

DELLE RADICI LATERALI

•Funzione sostegno, assorbimento e riserva

•Altezza variabile

21Da Strasburger.

22

STRUTTURA INTERNA

Corrispondenza tra struttura interna e morfologia esterna

Dall’apice alla base della radice (dal basso!):

1. cuffia2. zona embrionale 3. zona di determinazione o dei meristemi I4. zona di differenziamento5. zona di struttura primaria

• pilifera (rizoderma)• suberosa (esoderma)

6. zona di struttura secondaria (dicotiledoni, gimnosperme)

23

ZONA EMBRIONALE

• Apice vegetativo della radice• Cellule iniziali e loro immediate derivate (promeristema)

Da Lüttge.

24

Le cellule meristematiche si dispongono generalmente in strati sovrapposti soprattutto evidenti nelle monocotiledoni.

Zea mays (M) Pisum sativum (D)

25

26

Presenza di cellule che si dividono solo raramente: centro quiescente.

27

• Corrisponde al primo tratto della zona liscia immediatamente successivo all’apice vegetativo.

• Attive divisioni (zona dei meristemi).

• Stratificazione:1. protoderma2. protocorteccia (meristema fondamentale)3. procambio (+ protomidollo)

• La cuffia può derivare da:- protoderma (dicotiledoni)- caliptrogeno (monocotiledoni)

ZONA DI DETERMINAZIONE

28

29

• Corrisponde alla porzione distale della zona liscia (pochi mm).

• Crescita per distensione (regione di allungamento).

• Progressiva acquisizione delle caratteristiche dei tessuti adulti.

ZONA DI DIFFERENZIAZIONE

30

Protoderma Rizoderma

Protocorteccia Cilindro corticale(parenchima corticale + endodermide)

Procambio Fascio conduttore(xilema + floema)

Protomidollo Midollo

Zona

di

dete

rmin

azio

ne

Zona

di

diffe

renz

iazio

ne

Zona

di s

truttu

ra

prim

aria

31Da Raven.

ZONA DI STRUTTURA PRIMARIA

I tessuti sono ormai differenziati ed assolvono alla loro funzione.

Trasporto ascendente

Trasporto discendente

Rivestimento

32

STRUTTURA PRIMARIA DELLA RADICE

Sistemi di tessuti:

• sistema tegumentale (rizoderma ed esoderma)• sistema fondamentale (corteccia e/o midollo)• sistema di conduzione (fascio cribro-vascolare alterno o

raggiato)

Zona pilifera

Zona suberosa

Zona di struttura primaria

33

Nella struttura primaria, i sistemi di tessuti individuano tre cilindri concentrici:

• tessuto tegumentale

• cilindro CORTICALE (con endodermide)

• cilindro CENTRALE o STELE

34

Nella radice la stele presenta

UN SOLO FASCIO cribro-vascolare di tipo RADIALE

ACTINOSTELE

35

RADICE IN STRUTTURA PRIMARIA: SEZIONE

36

Dall’esterno verso l’interno (in sezione trasversale):

1. RIZODERMA, con funzione assorbente

2. CORTECCIA• Compresa tra rizoderma e cilindro centrale• Molto sviluppata rispetto a quella dei fusti aerei• Tessuti parenchimatici (talora anche sclerenchimatici in certe Monocotiledoni)• Alla caduta del rizoderma, lo strato più esterno della corteccia si modifica e diventa

ESODERMA• L’ultimo strato della corteccia è ENDODERMIDE

3. CILINDRO CENTRALE o STELE• Deriva dal protomidollo e dal procambio• Meno voluminoso del cilindro corticale (corteccia)

37

Rizoderma

Esoderma

Punti di permeazione

Esoderma in formazione

Da Istologia..

Corteccia

Cilindro centrale

Cellule parenchimatiche

Endodermide

Periciclo

Cellule parenchimatiche

38

Assorbimento dell’acqua

Da Raven.

39

..3. CILINDRO CENTRALE o STELE

Deriva dal protomidollo e dal procambio

Meno voluminoso della corteccia

Dall’esterno verso l’interno (in sezione trasversale):a. Periciclo: In genere è monostratificato, talora è sclerificato.Funzioni: - strato rizogeno

- contribuisce alla formazione del fellogeno - contribuisce alla formazione del cambio

cribro-vascolare

b. Fascio cribro-vascolare: Di tipo alterno o raggiato struttura actinostelica- Arche: xilematiche e floematiche, numero variabile in M e D- Floema: accrescimento centripeto (ProtoF esarco; MetaF endarco, anche nel

fusto)- Xilema: accrescimento centripeto (ProtoX esarco; MetaX endarco, in contrario

che nel fusto)- Midollo: spesso assente nelle Dicotiledoni- Raggi midollari

40

Zona pilifera

Rizoderma

• Parenchima corticale• Endodermide

(banda del Caspary)

• Periciclo• Fascio radiale

(Midollo)

Zona suberosa o delle radici laterali

• Esoderma• Parenchima corticale

• Endodermide(stadio terziario)

• Periciclo• Fascio radiale

(Midollo)

SCHEMA DELLA STRUTTURA PRIMARIA DI RADICE

41

Esoderma

Cilindro corticale

Actinostele

RADICE DI DICOTILEDONE

42

Struttura della stele (con 1 solo fascio) di Dicotiledone

Endodermide

Periciclo

Arca floematica

Arca xilematica

43

X

F

XF

Fasci radiali..da Istologia..

44

Esoderma

Cilindro corticale

Actinostele

RADICE DI MONOCOTILEDONE

45

Endodermide

Periciclo

Arca floematica

Arca xilematica

Midollo

Struttura della stele (con 1 solo fascio) di Monocotiledone

46

Radice biarca

Radice tetrarca

Radice triarca

Radice poliarca

Dicotiledoni:

poche arche

Monocotiledoni:

tante arche

Da Mauseth.

47

• Appendici laterali della radice.

• Origine endogena: dal periciclo (strato rizogeno) formazione di un nuovo meristema apicale.

• Endoderma come strato digerente.

• Organografia analoga a quella della radice principale.

RADICI LATERALI

48

Peric

iclo

49

Da Mauseth.

Da Strasburger.