同化根

能行光合作用的根

同化根指的是进行同化作用的根，多见于极特殊的植物中。如河苔草科。

概念

同化根，又称光合根，具叶绿素，能行光合作用的根。少数植物如川苔草科和热带的某些附生的菊科植物具有光合根。菱除普通根外，也具同化根。

特点

根为伴随着植物的进化特别是向着陆生植物的进化而形成的、以支持体躯及吸收水分和养料为主要功能的、发生在地下的器官。因而在高等维管束植物中，根基本上都是地下根。由于地下环境的变化较少，所以根的形态变化同地上部的茎叶比较起来也是较小的。

同化根的出现是植物在进化过程中长期适应环境的结果。除菱角外，一些生活在急流岩石的川苔草科植物中也可以见到同化根。某些植物的气根含有多量的叶绿体，在空气中能行使光合作用，也能叫做同化根，例如石斛等。

某些水生植物和附生植物具有形成同化根的能力。例如，有的兰科植物发育着气生根，向外对光一面的根是绿色的，执行着光合作用的机能，而根毛则相反地向着基质方向发展。还有一些植物，例如菠除了具有普通的根外，还有一些分裂成狭窄小片的根，这种根是绿色的，能够进行同化作用。

同化根还能进行固着及吸水作用，如河苔草科植物，露出于地面上的根变形成扁平状而含有叶绿体，能进行光合作用，同时仍进行固着及吸水作用，其茎叶则都已退化。

研究与应用

①菱属植物是广泛分布于旧大陆淡水水域的一年生植物。菱茎大部分沉于水中，基部有根固着于水底，顶端着生莲座状排列的叶，浮于水面菱盘，在菱盘与根之间的一段伸长茎上，节上常着生两列（稀四列）纤维状根状物。在过去的文献上，常有两种不同的记载有的认为是变态的沉水叶，有的则认为是同化根—含叶绿素的不定根。为了弄清是根还是叶这一问题，有研究学者选择了国内广泛分布的乌菱等为材料，从种子发芽到开花结果，对其生长过程和根状物的内部结构进行了详细一的观察。研究结果表明，认为这种根状物是兼有同化作用和吸收作用的不定根而非沉水叶。

②氮是维持植物生长发育最重要的矿质营养元素之一，在植物整个生命进程中发挥着重要作用。在植物体内，氮同化既是植物利用氮素的一个中心环节，也是导致植物氮利用效率不高的因素之一。氮同化主要分为硝态氮(NO3–)和铵态氮(NH4+)同化，其中铵态氮同化是氮同化中最为关键的一步。按照不同来源，植物体内铵态氮同化又可分为一次同化和二次同化，但两者都是通过谷氨酰胺/谷氨酸合成酶(GS/GOGAT)途径进行。植物铵态氮同化不仅需要大量的能量，而且需要大量的碳源，所以其在转录、转录后以及翻译后等各个水平上都受到严格调控。

NO3––N进入植物体后，其中的一部分NO3––N可进入根细胞的液泡中储存起来暂时不被同化，而大部分既可以在根系中同化为氨基酸、蛋白质，也可以NO3––N的形式直接通过木质部运往地上部进行同化。根中合成的氨基酸也可向地上部运输，在叶片中再合成蛋白质。在叶片中，NO3––N同样可以进入液泡暂时储存起来，或进一步同化为各种有机态氮。叶片中合成的氨基酸也可以通过韧皮部向根系输送。通常液泡是养分的储存库，而硝酸盐在液泡中积累对阴阳离子平衡和渗透调节作用具有重要意义。由于在硝酸盐中的氮素属于高度氧化的形式，而植物体内的氨基酸和其他含氮有机化合物中的氮素则是高度还原的形式(通常为一NH2)，所以硝态氮素不能与酮酸宜接结合形成氨基酸，它在氨基酸和其他含氮有机化合物的合成过程中，必须首先进行还原作用。植物体中NO3––N的还原和同化与光合作用中CO2的还原和同化同样重要。

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