La radice delle piante: funzioni, morfologia e adattamenti in Biologia

Introduzione alla Radice

La radice

Funzioni e Morfologia dell'Apparato Radicale

Introduzione: Funzioni dell' apparato radicale Descrizione morfologia apparato radicale Adattamenti morfologici a particolari condizioni ambientali Radici laterali Rizotassia Struttura 1° Struttura 2°

Sviluppo Embrionale della Radice

1Introduzione ma epi +CO B Embriologicamente radice e fusto derivano dallo sviluppo di gruppi di cellule meristematiche poste ai poli opposti dell' asse embrionale: ·Il fusto è la parte del cormo che deriva dallo sviluppo della Piumetta pi · La radice è la parte del cormo derivante dallo sviluppo del polo radicale ir ip: ipocotile ma: meristema apicale pi: piumetta co: cotiledoni cu: cuffia ir: iniziali radicaliIntroduzione

Evoluzione e Funzioni della Radice

Filogeneticamente la radice è più giovane del germoglio, il suo differenziamento rappresenta una progressiva specializzazione delle piante all' ambiente terrestre cotyledon hypocotyl main (tap) root secondary root mature zone zone of maturation ¡zone of cell elongation meristem root cap Funzioni della radice: Ancoraggio Assorbimento Trasporto Riserva

La Rizosfera

Rizosfera: porzione di terreno immediatamente circostante le radici. Ricca di microorganismi del suolo, batteri e funghi, e di sostanze nutritive materia organica pelo radicale sabbia aria argilla batteri ifa La radice funziona anche come organo di percezione delle condizioni della rizosfera

Zone della Rizosfera (1)

RHIZOSPHERE (1) The endorhizosphere includes portions of the cortex and endodermis in which microbes and cations can occupy the "free space" between cells (apoplastic space). Rhizosphere soil Rhizoplane Root hair Vascular Tissue Endorhizosphere Ectorhizosphere

Zone della Rizosfera (2)

RHIZOSPHERE (2) The rhizoplane is the medial zone directly adjacent to the root including the root epidermis and mucilage. Rhizosphere soil Rhizoplane Root hair Vascular Tissue Endorhizosphere Ectorhizosphere

Zone della Rizosfera (3)

RHIZOSPHERE (3) The outermost zone is the ectorhizosphere which extends from the rhizoplane out into the bulk soil. Rhizosphere soil Rhizoplane Root hair Vascular Tissue Endorhizosphere Ectorhizosphere

Accrescimento e Radici Laterali

Sviluppo della Radice Primaria e Laterali

Introduzione Durante la germinazione la radice si accresce con portamento Ortotropo, seguendo la direzione della gravità terrestre: Radice Primaria Successivamente ad una certa distanza dall' apice meristematico della radice primaria vengono emesse Radici laterali Laterali emesse dalla radice principale sono dette di 1° Ordine (topologia centrifuga) Le radici laterali sono disposte in ordine Acropeto, le più giovani sono quelle più vicine all'apice

Rizotassia

DRizotrone Orto botanico di Tel-Aviv Honnn nnn BORATOIRE CENTRAL SARAH RACIN POUR LA RECHERCHE BUR LES RACINES Rizotassia: le radici laterali vengono emesse secondo un ordine e una posizione precisa lungo la radice principale

Ancoraggio delle Piante

4 (a) 5 mm - A (b) out d) 10 B (d) (b) a) in -Out (c) From: Montagnoli et al. (2014) Acta Oecologica A 1 ..-.- 2 5 mm 4 B 1 2 5 mm 3 5 mm Populus nigraPlant anchorage (coarse roots) Eucalyptus sp. From: Wurzelatlas mitteleuropäischer Waldbaume und Sträucher by Kutschera and Lichtenegger 2002 STUDIC ERSITCourtesy of Chiatante D. Quercus sp. STUDIC ERSIT

Ricerca di Acqua e Nutrienti

Water and nutrient searching (fine roots) From: Wurzelatlas mitteleuropäischer Waldbäume und Sträucher by Kutschera and Lichtenegger 2002 Larix decidua STUDIC ERSITASFagus sylvatica L. Montagnoli A. STUDIC ERSIT

Morfologia della Radice

Radici Avventizie

Introduzione NOTA: Oltre alle radici che si sviluppano dalla radichetta dell' embrione, alcune piante presentano Radici Avventizie Le radici avventizie sono quelle che si sviluppano dal germoglio: fusto o dalle foglie

Tipi di Apparato Radicale

Radice: 1. morfologia a b C 1 metro radici fascicolate radice a fittone 2 metri (Biologia delle piante- Zanichelli) Dalle radici laterali di 1° ordine vengono emesse radici laterali di 2º ordine, da cui sono emesse radici laterali di 3º e cosi via Si ottiene una Radice complessa APPARATO RADICALE la cui morfologia e architettura dipendono da fattori interni (genetici) e da fattori esterni (condizioni ambientali)

Ramificazione Dicotomica

Radice: 1. morfologia In alcune Pteridofite le radici laterali si formano per Biforcazione della radice primaria: Ramificazione Dicotomica

Apparato Radicale Allorizo

Radice: 1. morfologia Gimnosperme e Dicotiledoni: La radice principale rimane viva durante tutta la vita della pianta, dando inserzione alle radici laterali di primo ordine: Apparato Radicale Allorizo La radice principale prende il nome di Fittone quando la sua lunghezza supera quella delle laterali Esempi di piante con radici fittonanti: pino, abete, quercia, ontano, trifoglio RAMIFICAZIONE MONOPODIALE

Struttura dell'Apparato Radicale Allorizo

Radice: 1. morfologia Apparato Radicale Allorizo La radice fusto colletto 8 I fittone 4 1 radice secondaria radichette gd

Ramificazione Simpodiale

Radice: 1. morfologia Ramificazione Simpodiale Ramificazione Simpodiale: le radici laterali uguagliano e in alcuni casi superano, la lunghezza della radice principale Esempi di piante con Radici Affastellate o Fascicolate: melo, faggio, pero, riso d Monocot Root System Oryza Rice

Apparato Radicale Omorrizico

Radice: 1. morfologia Apparato Radicale Omorrizico Radici Caulinari: La radice principale perisce già allo stadio di plantula. Alla base del fusto spuntano nuove laterali che assumono una posizione ortotropa o plagiotropa Questo particolare tipo di apparato radicale viene definito Omorrizico Esempi di piante con Radici Omorriziche: cereali, cipolla radici avventizie

Variazioni Morfologiche della Radice

Metamorfosi della Radice

Radice: 2. variazioni morfologiche "metamorfosi" La metamorfosi: gli organismi vegetali, rispondono alle condizioni ambientali con specifici adattamenti che possono comportare profonde alterazioni della struttura fondamentale degli organi. Quando tali alterazioni sono di tipo Morfologico vengono definite Metamorfosi Metamorfosi della radice sono condizionate alla specializzazione nelle seguenti funzioni Riserva Ancoraggio-sostegno Assorbimento Scambio di gas Fotosintesi Metamorfosi possono interessare le radici normali o le radici avventizie

Radici Tuberizzate

Radice: 2. metamorfosi Radici Tuberizzate: radici con ingrossamenti consistenti Riserva Carboidrati Acqua Cucurbita foetidissima (81% peso fresco della radice: acqua)

Assorbimento di Acqua e Sostegno

Radice: 2. metamorfosi Assorbimento di acqua Le radici aeree di molte monocotiledoni epifite, posseggono uno speciale tessuto Velamen radicum che ha la funzione di assorbire l' acqua piovana Il Velamen radicum è formato da parecchi strati di cellule morte piene di aria localizzate esternamente all' esoderma L'acqua si muove per capillarità Quando il velamen si disidrata svolge una funzione protettiva: riduce la traspirazione Funzione protettiva dai danni meccanici Orchid Root XS 60X velamen .......... epidermis cortex Raici aree di orchidea Anthurium scandens Velamen radicum

Radici Colonnari

Radice: 2. metamorfosi Assorbimento di acqua/sostegno Radici colonnari Ficus religiosa

Radici di Ancoraggio

Radice: 2. metamorfosi Ancoraggio Nelle piante rampicanti le radici possono svolgere una funzione di ancoraggio al substrato: Radici adesive Radici a viticcio

Radici Tabulari

Radice: 2. metamorfosi Ancoraggio Foreste pluviali tropicali, gli alberi crescono molto rapidamente in altezza e per questo non sufficientemente ancorati al suolo. La stabilità di queste piante è garantita dalle Radici Tabulari es. Ficus sp.

Radici Fulcranti e a Trampolo

Radice: 2. metamorfosi Ancoraggio Piante di Mais assicurano l' ancoraggio mediante le radici fulcranti che prendono origine alla base del fusto brace roots David Webb Radici a trampolo: funzione di elevare il corpo vegetativo sopra il livello medio di marea Es. albero tropicale Pandanus e molte mangrovie

Radici Parassite

Radice: 2. metamorfosi Radici Parassite David Webb Cuscuta sp. (Dodder) host plant XS 25X haustoria Alcune piante epifite specializzano le radici alla funzione di assorbimento di acqua e sostanze nutritive da ospiti autotrofi. Le radici modificate di tali piante sono provviste di strutture chiamate "austori" con cui penetrano la corteccia dell' ospite

Scambio di Gas: Pneumatofori

Radice: 2. metamorfosi Scambio di gas Pneumatofori, radici aree con funzione respiratoria. Adattamento di alcune piante ad ambienti paludosi, asfittici PNEUMATOFORI LIFE 8e, Figure 39.13 LIFE: THE SCIENCE OF BIOLOGY, Eighth Edition @ 2007 Sinauer Associates, Inc. and W. H. Freeman & Co.

Fotosintesi nelle Radici

Radice: 2. metamorfosi Fotosintesi Radici assimilanti: alcune condizioni ambientali richiedono la massima riduzione della parte aerea, la radice allora si modifica in modo da svolgere la funzione di organo assimilante, inverdisce, si appiattisce David Webb Fotosintesi: le radici aeree possono contenere cloroplasti nelle cellule corticali. Alcune orchidee epifite

Radici Contrattili

Radice: 2. metamorfosi Radici contrattili 5 Le radici contrattili sono modificazioni delle laterali per modulare la posizione (tipico di alcuni bulbi) del meristema durante condizioni ambientali avverse. I movimenti sono dovuti a cambiamenti di turgore, a polarizzazione delle radici b www.cactus-art.biz

Anatomia della Radice

Zone Anatomiche della Radice

Radice: 3. Anatomia 1. Zona embrionale o dei meristemi primari 2. Zona di determinazione 3. Zona di distensione e differenziamento 4. Zona di struttura primaria 5. Zona di struttura secondaria (dicotiledoni) legno secondario sughero libro secondario cambio libro secondario legno secondario peli radicali regione corticale zona di struttura secondaria legno primario esoderma legno primario xilema corpo primario (zona di maturazione) Zona di determinazione legno primario cambio endoderma libro secondario zona pilifera procambio zona di allungamento meristema fondamentale neristema dell'apice radicale protoderma a L cuffia radicale zona di distensione e differenziazione pelo radicale zona meristematica cilindro centrale cuffia b cambio sughero epidermide periciclo cilindro centrale radice laterale legno secondario zona di struttura primaria A

Funzioni delle Zone della Radice

Radice: 3. Anatomia ANATOMIA DELLA RADICE Zona di struttura primaria o zona di maturazione cellulare Differenziazione dei tessuti primari Zona di accrescimento per distensione Le cellule iniziano la differenziazione La r. cresce in lunghezza Zona di accrescimento per divisione Intensa attività mitotica FUNZIONI= - Protegge l'apice -Agevola lo scorrimento nel terreno mediante Cuffia gelificazione delle cellule esterne (Mucigel) Columella Zona quiescente La velocità di produzione e degenerazione delle cellule si bilancia per cui le dimensioni della cuffia restano costanti

Zona Embrionale e Cuffia Radicale

Radice: 3. Zona embrionale o dei meristemi primari Apice meristematico protetto da una Cuffia detta anche Caliptra o Pileoriza differentiation zone) derivative meristems root apex (root cap David Webb CUFFIA Formata da cellule adulte derivate dall' attività del meristema apicale. Sono cellule parenchimatiche spesso ricche di granuli di Amido Funzioni: Protezione, Lubrificazione, Percezione Gravità, Controllo della crescita della radice