木部
二次木部(材)は、道管の有無やその配列などに多様性があり(図10)、それに応じて以下のように類別される。材における各要素の形、大きさ、密度、配列様式などには大きな多様性があり、材から樹種を同定できる。
無孔材 (nonporous wood, non-pored wood)(図10下、下図11a) 道管を欠き、早材から晩材にかけて次第に小さくなる仮導管が整然と列んだ材。球果類(針葉樹)に見られ、被子植物ではヤマグルマ(ヤマグルマ科)などに見られる。木部繊維を欠くため一般的に広葉樹材(有孔材)よりも柔らかく、商業的慣習から軟材 (softwood) ともよばれる。
有孔材 (porous wood, pored wood)(図10上、下図11b–e) 道管をもつ材。木部繊維をもつため一般的に針葉樹材(無孔材)よりも硬く、商業的慣習から硬材 (hardwood) ともよばれる。ただしバルサ(アオイ科)のように柔組織を多く含むため非常に柔らかい材をもつ種もいる。 散孔材 (diffuse-porous wood)(下図11b) 道管が一つの年輪の中でほぼ均一に散在し、道管の大きさもほぼ等しい材。早材から晩材の区別が不明瞭で年輪界もはっきりしないことがある。ホオノキ(モクレン科)、クスノキ(クスノキ科)、スズカケノキ(スズカケノキ科)、ツゲ(ツゲ科)、カツラ(カツラ科)、ブナ(ブナ科)、シラカバ(カバノキ科)、イロハモミジ(ムクロジ科)、ヤマボウシ(ミズキ科)などに見られる。
道管要素は仮道管(下記)にくらべると太く短いことが多い。
被子植物以外の維管束植物(シダ植物や裸子植物)はふつう道管をもたず、仮道管(仮導管、tracheid)からなる仮道管組織(仮導管組織、tracheid tissue)が存在する(図2b)。仮道管は道管要素に較べて細長く、両端が尖った紡錘形であり、穿孔をもたない。水や無機養分は細胞壁が肥厚していない部分を通して通道する。この細胞壁が薄い部分はしばしば孔状であり、壁孔 (pit) とよばれる(完全な孔ではなく一次細胞壁で仕切られている)。壁孔は道管要素にも存在する。
被子植物の多くは道管をもつが、アンボレラ科、シキミモドキ科、ヤマグルマ科、さまざまな水生植物(スイレン科、ウキクサなど)のように道管をもたないものもおり、無道管被子植物とよばれる。一方、シダ植物や裸子植物の中には、イワヒバ属(ヒカゲノカズラ綱)、トクサ属(トクサ亜綱)、ワラビ(ウラボシ亜綱)、グネツム類のように道管をもつものも少数知られる。
木部 (もくぶ、英: xylem) とは、維管束植物 (シダ植物や種子植物) の維管束を構成する2つの複合組織のうちの1つであり (もう1つは師部)、道管や仮道管組織、木部繊維組織、木部柔組織からなる (図1a, b)。また、形成される場所によって、頂端分裂組織に由来する一次木部 (図1a) と、維管束形成層に由来する二次木部 (図1b) に分けられる。木本植物 (いわゆる木) では、ふつう茎や根の大部分は二次木部 (材) で占められる。木部は、水や無機養分の通道 (図1c)、および植物体の機械的支持の役割を担っている。
軸(茎や根)の周縁部にある二次木部、つまりより新しい二次木部は辺材(splint wood、液材 sapwood)とよばれる。辺材は軸方向柔組織や放射柔組織など生きた細胞を含み、支持機能と共に通道機能や貯蔵機能をもつ。色素などをあまり含んでいないため、心材にくらべて色が薄く、俗に白太、白材ともよばれる(図8)。一方、軸の中心部にある二次木部、つまりより古い二次木部は心材 (heartwood, heart wood) とよばれる。心材には生きた細胞が全く存在せず、通道機能や貯蔵機能が失われている。一方でふつう硬化し、機械的支持機能が増している。リグニンやポリフェノールなどが多く沈着し、しばしば着色しているため、俗に赤心、赤身、赤味、赤肌、赤材ともよばれる(図8)。コクタン(カキノキ科)やシタン(マメ科)はその名が示す色をした心材が利用されている(図8b)。またロッグウッド(マメ科)の心材から抽出されるヘマトキシリンは、細胞核などの染色剤として用いられる。辺材と心材の境界部は移行材 (intermediate wood, transition zone) とよばれ、フラボノイド合成系などの活性が高く、ポリフェノールやフラボノイドなどの心材成分が生成されている。一方で、トドマツ(マツ科)やアオダモ(モクセイ科)のように心材成分が少なく、心材と辺材の区分が不明瞭なものもいる。
また辺材でも、その全てが通水に用いられているわけではない。最も新しい(つまり最外の)年輪のみで通水するもの(例: ヤマウルシ)、各年輪の外側(後半部)で通水するもの(例: ネコヤナギ)、各年輪の内側(前半部)で通水するもの(例: イヌブナ)などが知られている。