56. Stavba kořene II. - sekundární stavba

Parametry úlohy

	Obtížnost:	středně těžké
	Časová náročnost:	50 minut
	Materiálová náročnost:	středně náročné
	Druh materiálu:	volně rostoucí a kulturní rostliny
	Čím pozorujeme:	mikroskop
	Téma:	Rostlinné orgány vegetativní Krytosemenné rostliny dvouděložné
	Roční období:	září, říjen, 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 dělivá pletiva kambium a felogen 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. Kořen v primární stavbě má obvykle radiální cévní svazek. Při přechodu na sekundární stavbu se uspořádání dřeva a lýka ve středním válci mění a cévní svazky přechází na kolaterální typ – svazky s dřevní částí uloženou dostředivě a lýkovou uloženou odstředivě. Dřevní a lýková část jsou 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.

Sekundárním tloustnutím se primární kůra roztrhává a odlupuje, její funkci přebírá periderm (druhotná kůra) vzniklý činností felogenu. Felogen se nachází ve vnějších vrstvách pericyklu, směrem ven produkuje korkovou vrstvu a někdy směrem dovnitř parenchymatický feloderm (základní parenchym).

Materiál

Tykev (Cucurbita sp.), divizna velkokvětá (Verbascum densiflorum), petržel (Petroselinum sativum), mrkev setá (Daucus carota).

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 sekundární stavby kořene tykve v místě vyrůstání postranního kořene

Vyberte starší, silnější kořen tykve a vytvořte žiletkou příčný řez v místě, kde z hlavního kořene vyrůstá kořen postranní, uřízněte co nejtenčí řez kořenem, 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 přikápněte na preparát kapku kyseliny chlorovodíkové a chvíli po té kapku floroglucinolu. Nechte preparát 2 – 3 minuty probarvit přikryjte krycím sklem a pozorujte znovu pod mikroskopem. Zkreslete uspořádání jednotlivých vrstev buněk kořene. Všimněte si uspořádání dřevní a lýkové části cévních svazků.

2. Pozorování sekundární stavby kořene divizny velkokvěté

Vyberte starší, silnější kořen divizny a pomocí žiletky zhotovte co nejtenčí příčný řez. Preparát vložte do kapky vody na podložní sklíčko, přikryjte krycím sklíčkem a pozorujte. Povedený preparát opět obarvěte floroglucinolem způsobem popsaným v předcházejícím úkolu. Obarvený preparát pozorujte pod mikroskopem a zakreslete uspořádání vrstev buněk v kořenu divizny. Všimněte si uspořádání dřevní a lýkové části cévních svazků.

3. Pozorování sekundární stavby kořene petržele a mrkve

Pomocí žiletky zhotovte co nejtenčí příčný řez z tenkého konce kořene petržele. Preparát vložte do kapky vody na podložní sklíčko, přikryjte krycím sklíčkem a pozorujte. Zdařilý preparát opět obarvěte floroglucinolem způsobem popsaným v prvním úkolu. Obarvený preparát pozorujte pod mikroskopem a zakreslete uspořádání vrstev buněk v kořenu petržele. Všimněte si uspořádání dřevní a lýkové části cévních svazků. Stejný postup opakujte s kořenem mrkve.

Výsledky pozorování

Na preparátu z kořenu tykve jsou dobře viditelné buńky povrchové rhizodermis a pod ní vrstvy parechymatických buněk primární kůry a střední válec s vodivými pletivy. V levé dolní části preparátu lze pozorovat odstupující postranní kořen. Cévní svazky jsou kolaterální s obarvenou dřevní částí orientovanou dostředivě a lýkovou částí uloženou nad dřevní – odstředivě. V dřevní části jsou výrazné velké cévy.

Na preparátu z kořene divizny vidíme na povrchu buňky peridermu, pod ním vrstvy parenchymatických buněk a činností kambia vzniklý deuterofloém a deuteroxylém. Dřevní části jsou obarveny floroglucinolem tmavě červenofialově.

U preparátů kořene mrkve a petržele pozorujeme buňky obvodového peridermu, pod nímž je parenchym primární kůry (při velkém zvětšení lze pozorovat v parenchymu siličné kanálky, popř. chromoplasty – na naší fotografii nejsou zřetelné). Kolaterálně uspořádané cévní svazky mají mezi jednotlivýmí dřevními a lýkovými částmi dobře viditelné dřeňové paprsky.

Metodické poznámky a doporučení

Při zhotovování řezů je třeba dbát, aby byly skutečně co nejtenčí a kolmé a pro laboratorní práce vybírat tenké kořeny přírodnin, lépe se z nich řezy zhotovují.
Nezbytnou podmínkou úspěšné práce je ostrá žiletka.
Mrkev, petržel (popř. pastinák) lze v kterémkoli období roku koupit, proto jsou pro pozorování vhodným materiálem.
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. Protože druhotným tloustnutím kořene vznikají mohutné vrstvy buněk xylému, barví se kořen v sekundární stavbě výrazně lépe ve srovnání s kořeny v primární stavbě.
Za vhodné považujeme kombinovat tuto úlohu s úlohou 55 a 57 a porovnávat primární a sekundární stavbu kořene.
Stavbou kořene se zabývá také úloha 58 – metamorfózy kořene – vzdušné kořeny.

Obrazová dokumentace


Tykev (Cucurbita pepo) – Příčný řez kořenem se sekundární stavbou v místě vyrůstání postranního kořenu. Vitální preparát barvený floroglucinolem. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 4/okulár 10 + fotoaparát Nikon Coolpix L20	1 – krycí pletiva – periderm; 2 – parenchym primární kůry; 3 – dřevo – xylém; 4 – céva; 5 – lýko – floém; 6 – vyrůstání postranního kořene; 7 – dřeň; 8 – dřeňový paprsek


Divizna velkokvětá (Verbascum densiflorum) – Příčný řez kořenem se sekundární stavbou. Vitální preparát barvený floroglucinolem. Mikroskop LP 3012-T; objektiv 4; 10/okulár 10 + fotoaparát Nikon Coolpix L20	1 – krycí pletiva – periderm; 2 – parenchym primární kůry; 3 – dřevo – xylém; 4 – lýko – floém; 5 – céva; 6 – kambium


Petržel (vlevo nahoře a vpravo), Mrkev setá (vlevo dole) – příčný řez kořenem – sekundární stavba mikr. Preparát tativní a barvený floroglucinolem. Zvětšení 4,10, 20 fotoaparát Nikon Coolpix L20	1 – krycí pletiva – periderm; 2 – parenchym primární kůry; 3 – dřevo – xylém; 4 – lýko – floém; 5 – céva; 6 – kambium; 7 – dřeňový paprsek