根端分裂組織 (Root Apical Meristem: RAM)
根端
分裂組織は、
維管束植物の
根の先端部分に存在する
分裂組織であり、
根の成長において中心的な役割を果たしています。この組織は、活発な
細胞分裂を通じて
根を伸長させ、
植物が水分や養分を効率的に吸収できるようにします。
構造
多くの
維管束植物において、
根端
分裂組織は多数の始原細胞から構成されています。しかし、大葉シダ類では、四面体の頂端細胞が1つ存在するという特徴的な構造が見られます。いずれの場合も、
根端
分裂組織の先端は
根冠と呼ばれる組織によって保護されています。
根冠は、
根が土壌中を進む際に物理的な損傷から
根端
分裂組織を守る役割を果たします。
根端
分裂組織はその構造によって、閉鎖型と開放型に分類されます。
閉鎖型: 根冠との境界や内部の層状構造が明確なタイプです。このタイプでは、細胞層とそこから生じる組織(
根冠、
表皮、皮層、中心柱)との対応関係がはっきりしています。
トウモロコシや
シロイヌナズナなどで見られます。
開放型: 根冠との境界や層状構造が不明瞭なタイプです。共通の細胞群から複数の異なる組織が形成されます。
タマネギや
ソラマメなどで観察されます。
また、閉鎖型と開放型の中間的な構造を持つ
根端
分裂組織も存在します。
根端
分裂組織の中心部には、静止中心と呼ばれる
細胞分裂をほとんど行わない領域が存在します。静止中心は、
根端
分裂組織の細胞が過度に分化するのを防ぎ、
分裂組織としての機能を維持する役割を担っています。また、
根端
分裂組織が損傷を受けた際には、静止中心の細胞が分裂能を回復し、修復プロセスを開始します。静止中心を取り囲む領域は前
分裂組織と呼ばれ、活発な
細胞分裂が起こっています。
組織形成
根端
分裂組織は、
細胞分裂によって
根冠の細胞を先端側に、
根の本体を構成する細胞を基部側に供給します。
根冠は土壌との摩擦によって徐々に剥がれ落ちますが、
根端
分裂組織から常に新しい細胞が供給されるため、一定の大きさを維持します。
根冠のみを生成する領域は、原
根冠と呼ばれます。
根端
分裂組織から基部側へ形成される細胞群は、外側から順に前
表皮、基本
分裂組織、前形成層という層を形成します。これらの細胞は、
根端
分裂組織から離れるにつれて分化し、それぞれ
表皮、皮層、中心柱へと成熟します。
根の先端部分は、細胞の分化段階に応じて、分裂帯、伸長帯、成熟帯の3つの領域に分けられます。
分裂帯: 根端
分裂組織が存在し、
細胞分裂が活発に行われる領域です。
伸長帯: 細胞が拡大し、伸長する領域です。
*
成熟帯: 細胞の分化が完了し、
根の機能を発揮する領域です。
分枝
多くの
維管束植物では、
根端から離れた位置で側
根の原基が形成されます。この原基は、内皮または中心柱の内鞘に発生し、皮層や
表皮を突き破って側
根として成長します。この分枝様式は、側方分枝かつ内生分枝と呼ばれます。
根の分枝は
根端
分裂組織とは直接関与せず、シュート頂
分裂組織における側枝の形成とは大きく異なります。
しかし、ヒカゲノカズラ
植物では、
根の先端
分裂組織が二又に分かれ、それぞれが新しい
根として伸長します。この場合、
根の分枝は二又分枝であり、外生的に形成されます。この違いは、ヒカゲノカズラ
植物の
根が他の
維管束植物とは独立に起源した結果であると考えられています。
根端
分裂組織は、
根の成長と構造を決定する上で不可欠な役割を果たしています。その複雑な構造と機能は、
植物の多様な環境への適応を支える基盤となっています。