Radice: zona di struttura primaria, periciclo e radici laterali

Cilindro centrale

Il Periciclo

Angiosperme: generalmente è formato da un solo strato cellulare Ci sono tuttavia casi (Monocotiledoni: graminacee, palma, agave; Dicotiledoni: gelso, salice, castagno, vite) in cui il periciclo è multiseriato Gimnosperme: è generalmente multiseriato Pochi casi (alcune piante acquatiche o parassite) in cui il periciclo è completamente assente

Emissione Radice laterale

Periciclo EndodermaDove, Come e Quando si sviluppa una radice laterale? struttura primaria 3.6 3.0 21 2.0 3€ 20 1.0 1.0 distensione differenziamento Apice meristema apicale R E .pr A. ----- cxRadice: 3. Zona di Struttura Primaria Cilindro centrale Il Periciclo Endoderma Arca liberiana Arca legnosa Parenchima corticale Alcune cellule del periciclo proliferano. Si forma l'apice della nuova radice laterale. La radice laterale si fa strada nel parenchima corticale, rivestita dall'endoderma che si estroflette. La radice laterale esce all'esterno lacerando i tessuti della radice principale.

Cilindro centrale e Periciclo

Endoderma Periciclo xilema primario floema primario Corteccia

Rizotassia e Rizostiche

Rizotassia: le radici laterali vengono emesse secondo un ordine preciso, che riflette il numero e la posizione delle arche legnose CO 16 Ep rl ít En 2 Rizostiche: linee longitudinale lungo i quali vengono emesse le laterali, il cui numero è determinato dal numero di arche xilematiche - Rizostica

Sviluppo delle radici laterali

endodermide Maude Hinchee Maude Hinchee 9 epidermide periciclo a b - endodermide cuffia radicale c d e Si osservano i primordi delle radici laterali le cui cellule si divideranno portando ad un aumento volume e alla lacerazione delle cellule del cilindro centrale e dell'epidermide. In un primo momento l'endoderma asseconda la crescita della radichetta laterale.

Periciclo nelle Pteridofite

nelle pteridofite un'unica cellula rizogena, si dedifferenzia dal periciclo assume una forma piramidale simile alla cellula del meristema apicale

Periciclo nelle Graminacee

Nelle graminacee, il protoxilema si forma a ridosso dell' endoderma, per cui non c'è periciclo in corrispondenza delle arche legnose. Le laterali allora si formano dal periciclo in corrispondenza delle arche liberiane Anche in questo caso le laterali si formano in posizione Isostica e si mantiene la concordanza tra laterale e actinostele. Radici sottili, es. radici biarche, non viene rispettato lo schema isostico le radici infatti NON si formano dal periciclo ma dai raggi midollari a sinistra e a destra di ogni arca legnosa . Posizione DIPLOSTICA con formazione di 4 Rizostiche. r4 16 r4 1'5 lg 16 - ly in- -- m 1

Sviluppo e Fattori Ambientali

Sviluppo 3.0 3.0 2.0 2.0 3.0 2.0 20 1.0 1.0 R pr Cilindro centrale Il Periciclo Fattori Ambientali

• Luce
• Nutrienti
• Temperatura
• Aereazione
• Acqua
• Ostacoli
• Microorganismi
• Gravità
• Radici vicine

Esempi di Sviluppo delle Laterali

Esempi Sviluppo delle laterali in plantule di Arabidopsis t. a diverse concentrazioni di nutrienti ( fosforo, azoto e zolfo) + P P N I N S 1 S - Current Opinion in Plant Biology

Immagini di Sistemi Radicali

a h € Fig. 1a-d Scanned images of root systems, all at same scale. a Acacia cognata, high rainfall; b A. brachybotrya, low rainfall; c Hakea eyreana, high rainfall; d H. sericea, low rainfall

Altre funzioni del Periciclo

Altre funzioni del periciclo: il periciclo partecipa alla formazione dei Tessuti Meristematici Secondari ·Cambio- cribrovascolare ·Fellogeno

Complesso di Tessuti del Cilindro Centrale

Complesso di tessuti originati dal Procambio Formato da tessuto parenchimatico fondamentale nel quale si trovano immersi i tessuti di conduzione Endoderma Periciclo xilema primario Cilindro Centrale floema primario Corteccia

Struttura Actinostelica della Radice

STRUTTURA ACTINOSTELICA Nella radice i fasci xilematici sono intercalati a quelli floematici (ARCHE). Nelle Monocotiledoni: radici poliarche. Nelle Dicotiledoni: minor numero di arche. Parenchima corticale Endoderma F F Periciclo X Cilindro centrale X X X Arca liberiana F F Arca legnosa Rizoderma

Dicotiledoni e Monocotiledoni

Xylem Phloem Pericycle Endodermis Cortex Pith Phloem Xylem DIcot root Pericycle Endodermis Cortex Monocot rootmedullar pith xylem arc phloem arc Dicots actinostele Monocots actinostele

Sezione della Radice in Struttura Primaria

Dicotiledoni Monocotiledoni Rizoderma Esoderma Cilindro corticale 8 0 8 8 8 Endodermide Cilindro centrale (ACTINOSTELE)

Organizzazione del Sistema di Conduzione nelle Dicotiledoni

Organizzazione sistema di conduzione nelle DICOTILEDONI Il sistema di conduzione è formato da un Fascio raggiato, con un cordone legnoso centrale da cui dipartono costole longitudinali, formando una figura a Stella Actinostele Lo spazio intermedio tra una costola e l' altra è riempito da tessuto parenchimatico in cui decorrono i cordoni liberiani Cordoni xilematici e liberiani sono alternati I raggi xilematici e floematici vengono definiti: arche

Esempi di Organizzazione Actinostelica

Pentarca Triarca protoxylem residual procambium phloen Parc pericycle xylem arc endodermis

Sezione Trasversale Tetrarca di Dicotiledone

Sezione trasversale tetrarca di Dicotiledone (Vicia sp.) in struttura primaria co: parenchima corticale lg: arche xilematiche px: protoxilema mx: metaxilema lb: arche liberiane rm: raggi midollari CO px mx lg rm CO

Organizzazione Actinostelica nelle Monocotiledoni

Monocotiledoni

Radice di Ruscus in Struttura Primaria

Radice di Ruscus in struttura primaria: 16 arche xilematiche

Organizzazione Actinostelica Monocotiledoni: Zea Mais

Zea mais

Zona di Struttura Secondaria

sughero cambio libro secondario cambio ZONA DI STRUTTURA SECONDARIA libro secondario legno secondario esoderma legno primario cilindro centrale ZONA DI STRUTTURA PRIMARIA radice laterale cambio libro secondario pelo radicale legno secondario ZONA PILIFERA 1 I cilindro centrale ZONA DI DISTENSIONE E DIFFERENZIAZIONE endoderma ZONA MERISTEMATICA legno primario cuffia ZONE DI CRESCITA DELLA RADICE legno secondario sughero

Struttura Secondaria della Radice

Solo nelle Dicotiledoni e nelle Gimnosperme Il cambio cribro-vascolare si differenzia da cellule procambiali indifferenziate che si trovano tra lo xilema e il floema primario. All'inizio quindi si formano tante regioni indipendenti di cambio quante sono le arche. Successivamente questi settori cambiali si estendono fino a raggiungere il PERICICLO che partecipa alla formazione del cambio. ANDAMENTO SINUSOIDALE = FLOEMA = XILEMA = CAMBIO Il cambio produce legno e libro secondario. Il legno secondario inizialmente viene formato solo nelle zone tra le arche di legno primario. In queste zone il cambio viene spinto in fuori. L'anello cambiale perde al sua forma sinuosa per divenire circolare.

Passaggio dalla Struttura Primaria alla Secondaria

Caratteristiche della struttura secondaria: ·Cambio Cribrovascolare ·Legno e Libro secondari ·Cambio Subero fellodermico ·Periderma:Sughero e Corteccia Epidermis Secondary phloem Cortex- Primary phloem fibers Primary xylem Vascular cambium Secondary xylem Endodermis Pericycle (d) Epidermis and cortex. including endodermis being sloughed off Procambium Cortex Endodermis Primary phloem Pericycle Periderm (b) (e) Pericycle Pericycle -Vascular cambium Primary xylem Primary phloem - - Periderm (c) (6) Lo strato più esterno del periciclo forma il cambio suberofellodermico. Esso dopo la morte del rizoderma e della regione corticale interna da origine al Periderma (sughero + fellogeno +felloderma). Primary phloem fibers Epidermis Primary xylem Secondary xylem - Vascular cambiumIl cambio cribro-legnoso si origina inizialmente dal parenchima detto PROCAMBIO situato fra le arche xilematiche e floematiche all'interno del cilindro centrale (1). La sua comparsa segna l'inizio del passaggio alla struttura secondaria. 1 In un secondo momento si vanno a determinare elementi del cambio dalla dedifferenziazione delle cellule del periciclo in corrispondenza delle arche legnose (protoxilema) (2) 2 Infine, grazie alla proliferazione laterale del procambio, si determina una struttura continua che separa le arche xilematiche (all'interno) dalle arche floematiche (all'esterno). 2 1 -• 2 Il cambio cribro-legnoso inizia la sua attività e determina la formazione di: · XILEMA SECONDARIO (all'interno) (1) · FLOEMA SECONDARIO (all'esterno) (2) L'attività iniziale del cambio è sbilanciata verso la formazione di xilema secondario, in corrispondenza delle arche floematiche, in modo da passare alla forma di ANELLO CAMBIALE. 1 2 -

Differenze della Struttura Secondaria della Radice

La struttura secondaria della radice si differenzia da quella del fusto per: - minor contenuto di fibre e maggior contenuto di vasi - cerchie annuali meno evidenti - cellule del parenchima del legno con funzione di riserva

Funzione e Morfologia delle Radici

Background - plant root form and function Water and nutrient uptake Tree anchorage Very Fine Fine Small Medium Large Very Large x<0.5 0.5<x< 2.0 2<x<5 5<x < 10 10<x<20 x>20 Fine roots Coarse roots Zobel & Waisel, 2010 STUDIC SRST1 st order 2nd 3rd 4th 5th 0.5 mm Absorptive capacity Function Transport capacity Respiration rate Life span Metabolism to turnover Nitrogen concentration TNC, cellulose, suberin Tissue chemistry McCormack et al. 2015 New Phytol. In woody plants, new roots are often categorized into two classes: fibrous (=absorptive, short or feeder) pioneer (=framework, long or skeletal) Polverigiani et la. 2011 Tree Physiol.