55. Stavba kořene I. - primární stavba

Parametry úlohy

	Obtížnost:	středně těžké
	Časová náročnost:	50 minut
	Materiálová náročnost:	středně náročné
	Druh materiálu:	kulturní rostliny
	Čím pozorujeme:	mikroskop
	Téma:	Rostlinné orgány vegetativní Krytosemenné rostliny jednoděložné Krytosemenné rostliny dvouděložné
	Roční období:	září, říjen, listopad, prosinec, leden, únor, březen, duben, květen, červen

Teoretický úvod

Kořen (radix) je zpravidla podzemní částí rostliny, která zajišťuje funkci nasávací, vodivou, mechanickou (upevňuje rostlinu v půdě) a zásobní. Hlavní kořen proniká do půdy ve směru gravitace svisle dolů, v určité vzdálenosti od vrcholu kořene z něj odstupují kořeny postranní, které se dále větví. Soubor kořenů jedné rostliny se označuje jako kořenová soustava.

Kořeny jednoděložných rostlin sekundárně netloustnou. Sekundární tloustnutí kořene umožňují druhotná dělivá pletiva kambium a felogén vyskytující se v kořenech nahosemenných a dvouděložných rostlin.

Na povrchu kořene se nachází jednovrstevná pokožka rhizodermis, pod ní vícevrstevná primární kůra – cortex tvořená parenchymatickými buňkami, jejíž nejvnitřnější vrstva se zloustlými buňkami se označuje jako endodermis (vnější vrstva primární kůry se označuje jako exodermis a prostřední vrstva jako mezodermis – s parenchymatickými buňkami s mezibuněčnými prostorami). Endodermis (tvořená parenchymatickými buňkami bez mezibuněčných prostor) ohraničuje střední válec. Pod endodermis je vrstva parenchymatického pletiva – pericykl, jehož činností se zakládají postranní kořeny. Střední válec (stelé) obsahuje vodivá pletiva a v jejich středu se nachází dřeň. U dvouděložných a nahosemenných jsou svazky cévní odděleny kambiem, jehož činností kořen tloustne. Kambium tvoří souvislou vrstvu nad dřevními úseky svazku cévního, při zahájení činnosti vytváří kambium směrem ven vrstvičky sekundárního lýka a směrem dovnitř vrstvičky sekundárního dřeva.

Primární stavbou kořene rozumíme stavbu mladého kořene, který zatím druhotně netloustne. Případně stavbu kořene jednoděložných rostlin. Pro kořen je charakteristické radiální uspořádání cévního svazku.

Materiál

Kořen tykve (Cucurbita pepo), kořen kukuřice seté (Zea mays), kořen zelence (Chlorophytum sp.).

Pomůcky

Mikroskop, žiletka, preparační jehla, skalpel, Petriho misky, podložní a krycí sklíčko, filtrační papír, kapátko, pinzeta, voda, kyselina HCl, barvivo floroglucinol, ethanol.

Úkoly

1. Pozorování primární stavby kořenu tykve

Mladým, malým kořenem tykve proveďte žiletkou co nejtenčí příčný řez. Vložte jej na podložní sklíčko do kapky vody a přikryjte jej krycím sklíčkem. Přebytečnou vodu z okolí krycího sklíčka odsajte filtračním papírem. Pozorujte pod mikroskopem. Povedený preparát pak obarvěte floroglucinolem: sejměte krycí sklo a přikapněte na preparát kapku kyseliny chlorovodíkové a chvíli poté kapku floroglucinolu. Nechte preparát 2 – 3 minuty probarvit, přikryjte krycím sklem a pozorujte znovu pod mikroskopem. Zakreslete uspořádání jednotlivých vrstev buněk kořene. Všímejte si počtu svazků tvořících dřevní a lýkovou část.

2. Pozorování primární stavby kořenu kukuřice

Stejným způsobem jako v předchozí úloze připravte preparát kořene kukuřice. Zakreslete uspořádání jednotlivých vrstev kořene. Všímejte si počtu svazků tvořících dřevní a lýkovou část.

3. Pozorování primární stavby kořenu zelence

Stejným způsobem jako u tykve připravte preparát kořene zelence. Povedený preparát opět můžete obarvit floroglucinolem (viz postup v úkolu 1). Zakreslete uspořádání jednotlivých vrstev buněk kořene. Všímejte si počtu svazků tvořících dřevní a lýkovou část.

Výsledky pozorování

Na preparátech kořenů jsou dobře viditelné buńky jednotlivých vrstev, tak jak je popsáno v úvodu. Povrch kryje pokožka rhizodermis, pod níž je silná vrstva parenchymatické primární kůry. Na fotografii detailu řezu kořenem kukuřice a na obarveném preparátu řezu kořenem zelence je dobře zřetelná i endodermis oddělující střední válec. Uvnitř středního válce vidíme paprsčitě uspořádané cévní svazky s pravidelně se střídajícími dřevními a lýkovými částmi. Množství paprsků dřevní a lýkové části je rozdílné u jednoděložných a dvouděložných rostlin. U jednoděložných je jich více (tzv. polyarchní cévní svazek), u dvouděložných bývá menší počet často 3 – 5. Na řezu kořenem tykve jsou patrné 4 dřevní části a 4 části lýkové. Při pozornějším pohledu si všimneme, že se zdá, jako by jedna dřevní část chyběla. Tykev mívá obvykle pentarchní cévní svazek (s 5 dřevními a 5 lýkovými částmi). Střed mezi cévními svazky je vyplněn parenchymatickou dření. Floroglucinolem se obarvily dřevní části a další buňky se ztloustlými buněčnými stěnami červeně. U detailu řezu kořenem kukuřice je pod vrstvou endodermis dobře patrná i vrstva pericyklu. Na fotografii pořízené při menším zvětšení pak po obvodu pozorujeme kořenové vlášení.

Metodické poznámky a doporučení

Snažíme se o opravdu tenké a hlavně kolmé řezy.
Nezbytnou podmínkou úspěšné práce je ostrá žiletka.
Doporučujeme vkládat řezy před barvením nebo pozorováním do lihu, nenaberou na sebe tolik vzduchových bublin.
Dbáme na bezpečnost práce při používání kyseliny a barviva, vhodné je použití pracovního oděvu (plášť).
Barvení floroglucinolem umožňuje zvýraznit buňky s lignifikovanými buněčnými stěnami. Obvykle se tedy intenzivně obarví buňky xylému a méně výrazně pak další buňky většinou sklerenchymatických pletiv, které mohou a nemusí být součástí cévního svazku. Pokud je buněk menší množství nebo mají buněčné stěny ztloustlé málo, preparát se příliš intenzivně nebarví (v naší úloze např. tykev).
Kořeny můžeme získat kdykoli během roku naklíčením semen.
Vybíráme tenké malé kořínky.
Za vhodné považujeme kombinovat tuto úlohu s úlohami 56 a 57 a porovnávat primární a sekundární stavbu kořene.
Stavbou kořene se zabývá také úloha 58 – metamorfézy kořene – vzdušné kořeny.

Obrazová dokumentace


Tykev (Cucurbita pepo) – Příčný řez kořenem s primární stavbou. Vitální preparát ve vodě; vpravo vitální preparát barvený floroglucinolem. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 4/okulár 10 + fotoaparát Nikon Coolpix L20	1 – pokožka – rhizodermis; 2 – primární kůra; 3 – střední válec s radiálním cévním svazkem; 4 – dřevo – xylém; 5 – lýko – floém; 6 – dřeň


Kukuřice setá (Zea mays) – Příčný řez kořenem s primární stavbou. Vitální preparát ve vodě. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 4; 10/okulár 10 + fotoaparát Nikon Coolpix L20	1 – pokožka – rhizodermis; 2 – primární kůra; 3 – střední válec s radiálním cévním svazkem; 4 – dřevo – xylém; 5 – lýko – floém; 6 – dřeň; 7 – endodermis; 8 – pericykl; 9 – kořenové vlásky


Zelenec (Chlorophytum sp.) – Příčný řez kořenem s primární stavbou. Vitální preparát ve vodě; vpravo vitální preparát barvený floroglucinolem. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 4/okulár 10 + fotoaparát Nikon Coolpix L20	1 – pokožka – rhizodermis; 2 – primární kůra; 3 – střední válec s radiálním cévním svazkem; 4 – dřevo – xylém; 5 – lýko – floém; 6 – dřeň; 7 – endodermis