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1

Apparato radicale

2Da Stern.

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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

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Palco radicale in monocotiledoni e dicotiledoni

M M D M D M D M

Da Gerola.

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4

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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.

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Dimensioni dell’apparato radicale

estensione laterale

profondità

• Estensione laterale

• Profondità

Zea mays, 1,5 m

Medicago sativa, 6 m

Tamarix, 30 m (Egitto)

Prosopis juliflora, 53 m (Arizona)

(freatofite)

• Lunghezza

Triticum sp., 500-600 m

Zea mays, 1000 m

Betula sp. (20 anni), 55 km!!

• Superficie

Secale cereale, 639 m2 (130 volte il germoglio) in

6 dm3 di suolo

10

Da Strasburger.

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6

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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

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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

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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

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17Da Purves.

18Da Purves.

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10

19Da Purves.

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ZONA SUBEROSA

o

DELLE RADICI LATERALI

•Funzione sostegno, assorbimento e riserva

•Altezza variabile

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21Da Strasburger.

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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)

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ZONA EMBRIONALE

• Apice vegetativo della radice

• Cellule iniziali e loro immediate derivate (promeristema)

Da Lüttge.

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Le cellule meristematiche si dispongono generalmente in strati sovrapposti soprattutto

evidenti nelle monocotiledoni.

Zea mays (M) Pisum sativum (D)

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Presenza di cellule che si dividono solo

raramente: centro quiescente.

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

• Attive divisioni (zona dei meristemi).

• Stratificazione:

1. protoderma

2. protocorteccia (meristema fondamentale)

3. procambio (+ protomidollo)

• La cuffia può derivare da:

- protoderma (dicotiledoni)

- caliptrogeno (monocotiledoni)

ZONA DI DETERMINAZIONE

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15

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• 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

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Protoderma Rizoderma

Protocorteccia Cilindro corticale

(parenchima corticale + endodermide)

Procambio Fascio conduttore

(xilema + floema)

Protomidollo Midollo

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31Da Raven.

ZONA DI STRUTTURA PRIMARIA

I tessuti sono ormai differenziati ed assolvono alla loro funzione.

Trasporto ascendente

Trasporto discendente

Rivestimento

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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

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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

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18

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RADICE IN STRUTTURA PRIMARIA: SEZIONE

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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)

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Rizoderma

Esoderma

Punti di permeazione

Esoderma in

formazione

Da Istologia..

Corteccia

Cilindro centrale

Cellule parenchimatiche

Endodermide

Periciclo

Cellule parenchimatiche

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Assorbimento dell’acqua

Da Raven.

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..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 cambiocribro-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 nelfusto)

- Xilema: accrescimento centripeto (ProtoX esarco; MetaX endarco, in contrarioche 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

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Esoderma

Cilindro

corticale

Actinostele

RADICE DI DICOTILEDONE

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Struttura della stele (con 1 solo fascio) di Dicotiledone

Endodermide

Periciclo

Arca

floematica

Arca

xilematica

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X

Fasci radiali..da Istologia..

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Esoderma

Cilindro

corticale

Actinostele

RADICE DI MONOCOTILEDONE

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Endodermide

Periciclo

Arca

floematica

Arca

xilematica

Midollo

Struttura della stele (con 1 solo fascio) di Monocotiledone

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Radice biarca

Radice tetrarca

Radice triarca

Radice poliarca

Dicotiledoni:

poche arche

Monocotiledoni:

tante arche

Da Mauseth.

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• 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

Pe

rici

clo

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Da Mauseth.

Da Strasburger.