根
維管束植物において、根は胚の段階 (種子の中など) で幼根 (radicle) として形成される。これが成長して一次根 (初生根、primary root) となり、発達したものは主根 (main root、直根 taproot) になる。主根からは側根が生じる。このように幼根に由来する根、およびそこから生じた根を定根とよぶ。定根からなる根系は、一次根系 (primary root system) とよばれ、また主根型根系 (主根系、直根系、taproot system) ともよばれる (図4a)。
定根に対して、幼根以外に由来する根は不定根 (adventitious root) とよばれる。不定根は、ふつう茎の維管束周辺から内生的に生じるが、まれに外生的に生じる例も知られている (例:ベゴニアの葉挿し)。不定根は茎の節から生じることが多く、このような根は節根 (nodal root) ともよばれる (図4c)。
根はふつう細長い軸状の構造であり、先端成長する。根の先端部分は根端 (root apex) とよばれる。根端の中には根端分裂組織 (root apical meristem, RAM) とよばれる分裂組織が存在し、活発な細胞分裂を行っている (図1a)。茎のシュート頂分裂組織とは異なり、根端分裂組織の先端側は根冠 (root cap) とよばれる多細胞層の柔組織によって覆われている (図1a)。根端分裂組織は先端側に根冠を、基部側に新たな根の組織を作り出して成長していく。
根は土壌中を伸びていくため、先端表面にある根冠の細胞は次第にはがれ落ちていくが (ふつう1個の根冠細胞の寿命は1〜9日ほど)、根端分裂組織によって内側から順次新たな根冠細胞が供給され、根冠には一定量の細胞が維持されている (図1a)。根冠の細胞はムシゲル (粘質ゲル、mucigel) を分泌し、根端を保護すると共に根を伸長しやすくする。根はふつう正の重力屈性 (屈地性; 下方へ伸びる性質) を示すが、根冠中央基部付近の細胞 (平衡細胞) 内でアミロプラスト (光合成能を欠き、デンプン粒を多く含む色素体) が沈降することが重力方向の感知に関わっていると考えられている。
中心柱の周縁部には1〜数層の柔細胞からなる内鞘 (pericycle) があり、新たな側根はふつうここから (または内皮から) 生じる (下記)。中心柱は放射中心柱 (actinostele) であり、中央に位置する木部 (一次木部) は横断面で放射状に突出部 (腕、ray) をもち、腕の間に師部 (一次師部) が位置する (図2c)。木部の中心が髄になり、木部の腕がそれぞれ独立していることもある (図2b)。木部はふつう外原型 (外側から求心的に形成される) であるが、小葉植物の根では木部は内原型 (内側から遠心的に形成される) である。
中心柱における木部の突出部 (腕) の数 (原生木部の数) は同一個体内でも変化することがあるが、ふつう種によってほぼ一定である。根の木部は、原生木部の数に応じて二原型 (diarch)、三原型 (triarch; 図2c)、四原型 (tetrarch)、五原型 (pentarch) とよばれ、また6個以上の場合は多原型 (polyarch) とよばれる (単子葉類に多い; 図2a, b)。ミズニラ属 (小葉植物) の根の中心柱は特異であり、一原型 (monoarch) である (古生代のリンボク類と共通)。