植物的根係是植物發育研究中的重中之重

根是植物的營養(yang) 器官，負責吸收土壤裏麵的水分、無機鹽及可溶性小分子有機質，輸導到莖來為(wei) 植物儲(chu) 藏養(yang) 分。大多數陸生植物的根是由種子內(nei) 部的胚根突破種皮而形成的，稱為(wei) 主根或直根，由主根生成的各級分支都形成側(ce) 根。植物根係的發育情況影響著植物整體(ti) 的生長發育、蔬菜和果實的質量與(yu) 產(chan) 量，因此植物根係的研究是十分重要的。

影響植物根係生長的因素有很多，其中大多數學者在土壤環境中營養(yang) 缺乏、酸堿度、旱澇程度等方麵研究較多。

土壤環境中的礦物質元素對於(yu) 植物的生長發育至關(guan) 重要，根係從(cong) 土壤中獲取這些營養(yang) 物質，植物的根通過形成一個(ge) 根係係統來應對營養(yang) 的不足或營養(yang) 過剩的情況，從(cong) 而進行更大範圍的探索獲得需要的營養(yang) 成分。氨基酸和蛋白質的中心元素-氮，對植物根係的發育和生長也具有較大的影響。氮主要以銨鹽或者硝酸鹽的形式被根係吸收，銨用來抑製植物根係的伸長和向心作用，硝酸鹽則主要起到刺激根伸長的作用。在土壤缺氮的區域中，根係通過激活激活硝酸鹽轉運體(ti) 的生長素轉運功能而受到抑製，從(cong) 而阻礙側(ce) 根原基中的生長素的累積。在擬南芥中，硫、鎂和鐵的缺乏導致側(ce) 根密度降低，而鉀、鈣、鋅、錳和硼的缺乏導致側(ce) 根密度增加。除缺鋅根外，側(ce) 根密度增加，初生根生長受到抑製;因此，側(ce) 根在多大程度上受到營養(yang) 缺乏的有效誘導並不總是很清楚。錳過量對植物生長素的生物合成和PIN4、PIN7的表達有負麵影響，可能與(yu) 側(ce) 根密度降低有關(guan) 。同樣，過量的鐵會(hui) 抑製PIN2並對側(ce) 根的形成產(chan) 生負麵影響同時會(hui) 誘導AUX1來觸發根的伸長。

土壤中的水分含量對植物來說是非常重要的，根係可根據土壤水分狀況作 出適應性反應，適應性程度取決(jue) 於(yu) 植物的種類、發育階段、土壤條件和大氣蒸發力。土壤水分過多或過少，都會(hui) 改變植物根係大小、數量及分布、從(cong) 而影響到冠層生長發育和籽粒產(chan) 量。普遍性結論認為(wei) ，水分過少，根係到處延伸，追逐水源，根、冠間競爭(zheng) 碳水化合物，為(wei) 避免水分脅迫，促進根係生長，同化物分配到根係較多，冠部則受到水分限製，生長不旺，使得根冠比增大。 反之，水分過多， 土壤通氣狀況較差，根係生長發育受到抑製，同化物用於(yu) 冠部較多，使得根冠比降低。根冠比與(yu) 土壤含水量呈顯著負相關(guan) ，根係生長、分布狀況充分反映出作物所具備的趨利避害功能。根係分布也會(hui) 據土壤水分供應狀況作出相應調整，若土壤幹旱而深層仍有可利用水分，根係偏重於(yu) 垂向伸展，根係分布一般深密，上層水分如充足，根係即向水平方向發展，根淺而分布廣。

   研究植物根係分布特征的方法主要是用水洗去根係周圍的土壤，然後測量根係體(ti) 積、長度和根係幹質量等參數,這種方法可以定量分析根係的物理參數。凡耕科技的FG-RIAS根係分析儀(yi) 是一套用於(yu) 洗根後的根係分析係統，利用高質量圖形掃描儀(yi) 獲取高分辨率植物根係彩色圖像或黑白圖像，該掃描儀(yi) 在掃描麵板下方和上蓋中安裝有專(zhuan) 門的雙光源照明係統，並且在掃麵板上預留了雙光源校準區域，可以分析根係長度、直徑、麵積、體(ti) 積、根尖記數等，功能強大，操作簡單，軟件可分析植物根係的形態，色彩、分級伸展分析及根係的整體(ti) 結構分布等等。廣泛運用於(yu) 根係形態和構造研究。