成熟区是植物根尖四个分区(根冠、分生区、伸长区、成熟区)的最末端区域,其细胞已完成分化且停止伸长。该区域因表皮细胞向外突出形成密集根毛,故又称根毛区,主要承担水分吸收和矿质元素运输功能。根据蚕豆幼根横切观察,该区域具有明显的细胞壁增厚、液泡化等分化特征,组织结构包含表皮、皮层和维管柱三部分。
位置与分区
根尖自下而上分为根冠区、分生区、伸长区和成熟区四个连续区域,成熟区位于伸长区后方,纵向占据根尖顶端1-5毫米范围。该区域是根尖发育的最终阶段,位于伸长区上方。
细胞学特征
成熟区细胞呈现典型分化特征:
结构与功能
表皮层
由单层活细胞构成,约80%表皮细胞分化为根毛。根毛通过增加吸收表面积(可提升5-20倍),专门执行水分和矿质元素的吸收功能。实验显示,成熟区表皮细胞膜上离子载体蛋白活性与矿质吸收效率呈现正相关。
皮层组织
由6-10层薄壁细胞构成,最内层分化出内皮层细胞。该层细胞径向壁和横向壁沉积栓质化凯氏带,形成选择性渗透屏障,调控物质向维管柱的运输。成熟区(根毛区)位于伸长区后方,其细胞已分化为各种成熟组织,表皮细胞向外突出形成根毛,内部细胞停止伸长且分化形成输导组织、皮层等结构。部分双子叶植物内皮层细胞壁具凯氏带结构。
维管柱
包含三个关键组成部分:
观察方法
采用横向石蜡切片技术可清晰观察成熟区结构特征: