Củ

Củ là các kiểu khác nhau của các cấu trúc thực vật bị biến đổi và phình to ra để lưu trữ các chất dinh dưỡng. Nó được thực vật sử dụng để vượt qua mùa đông và tái phát triển vào năm sau cũng như để sinh sản sinh dưỡng. Trong thực vật học, người ta phân biệt ba kiểu củ khác nhau là: thân củ, rễ củ và củ kiểu khoai tây. Trong đời sống dân dã, nói chung người ta gọi những gì sinh dưới mặt đất/nước và phình to là củ, vì thế mà quả (thật sự) của lạc hay ấu cũng được gọi là củ. Ngoài ra, đối với một số loài thì ngay đoạn thân phình to phía trên mặt đất cũng được gọi là củ, như củ su hào v.v. Rễ củ trong thực vật học là một loại rễ bên đã biến đổi, phình to ra với chức năng của một cơ quan lưu trữ các chất dinh dưỡng. Vì thế, về nguồn gốc nó khác với thân củ, nhưng chức năng và bề ngoài thì tương tự và gần giống với thân củ. Các ví dụ về thực vật với rễ củ bao gồm khoai lang, sắn và thược dược. Nó là cấu trúc, được sử dụng để cây lâu năm có thể tồn tại từ năm này qua năm khác. Các rễ phình to làm cơ quan lưu trữ khác với củ thật sự. Khối phình to của các rễ phụ (rễ thứ cấp) với đại diện điển hình là khoai lang (Ipomoea batatas), có các cấu trúc tế bào bên trong và bên ngoài của các rễ điển hình. Các củ thật sự có cấu trúc tế bào của thân, còn trong rễ củ thì không có các đốt và gióng hoặc các lá suy thoái. Một đầu gọi là đầu gần có các mô đỉnh đầu sinh ra các chồi để sau này phát triển thành thân và lá. Đầu kia gọi là đầu xa, thông thường sinh ra các rễ không bị biến đổi. Trong các củ thật sự, trật tự là ngược lại với đầu xa sinh ra thân cây. Về mặt thời gian, các rễ củ là hai năm. Trong năm đầu tiên cây mẹ sinh ra các rễ củ và về mùa thu cây chết đi. Năm sau các rễ củ sinh ra cây mới và bị tiêu hao trong quá trình tạo thành bộ rễ mới cùng thân cây và ra hoa. Các mô còn lại chết đi trong khi cây sinh ra rễ củ mới cho năm kế tiếp sau đó. Thân củ được tạo ra từ đoạn thân rễ hay thân bò lan bị phình to, các phần phía trên tạo ra thân và các lá còn phần phía dưới tạo ra các rễ. Chúng có xu hướng tạo ra gần mặt đất. Thân củ ở phía dưới mặt đất thông thường là cơ quan lưu trữ ngắn hạn và cơ quan tái sinh phát triển từ thân. Các củ con được gắn liền với củ mẹ hay tạo ra ở phần cuối của các thân rễ ngầm.Về mùa thu, toàn bộ cây chết đi, chỉ còn lại thân củ với một chồi chi phối để tái sinh trưởng trở lại trong mùa xuân, tạo ra chồi cây mới với thân và lá, tới mùa hè, củ cũ bị phân hủy và củ mới bắt đầu hình thành và phát triển. Một số thực vật cũng tạo ra các củ nhỏ và chúng có cơ chế sinh sống, phát triển tương tự như các hạt để tạo ra các cây nhỏ tương tự về hình thái và kích thước như cây non mọc ra từ gieo hạt. Một số thân củ có thời gian sống lâu, chẳng hạn như thân củ của các loài thu hải đường thân củ. Các thân củ nói chung bắt đầu tách ra như là các đoạn phình to của đoạn trụ dưới lá mầm của cây non nhưng đôi khi bao gồm 1-2 mấu của trụ trên lá mầm và đoạn trên của rễ. Thân củ có định hướng thẳng đứng với một hay vài chồi sinh dưỡng trên phần đỉnh và các rễ chùm sinh ra trên phần đáy từ đoạn cơ sở, thông thường thân củ có hình dáng tròn thuôn dài. Trong loại củ kiểu khoai tây , các củ là sự phát triển của thân bò lan, phình ra để sử dụng làm cơ quan lưu trữ và nó là đoạn thân cây phồng to chuyên biệt hóa. Củ có mọi phần của đoạn thân cây thông thường, bao gồm các đốt và gióng, các đốt còn gọi là các mắt. Các đốt hay mắt, có chứa các vảy lá, được sắp xếp xung quanh củ theo đường vòng xoắn, bắt đầu từ điểm đối diện với điểm đính vào thân bò lan. Chồi cuối được sinh ra ở điểm xa nhất tính từ điểm đính vào của thân bò lan và vì thế củ thể hiện các đặc trưng như của thân cây thông thường. Bên trong củ được điền đầy bằng tinh bột lưu trữ trong các nhu mô phình to tương tự như các tế bào, củ có các cấu trúc tế bào điển hình như bất kỳ đoạn thân cây nào với lõi xốp (ruột thân cây), khu vực mạch và vỏ. Củ được sinh ra trong một mùa phát triển của thực vật và được sử dụng để thực vật sống lâu năm trong vai trò của công cụ nhân giống sinh dưỡng. Khi mùa đông tới, các cấu trúc trên mặt đất của cây chết đi và củ trải qua mùa đông dưới mặt đất cho tới tận mùa xuân, thời điểm thích hợp để chúng sinh sản ra các chồi cây mới (mầm), sử dụng các chất dinh dưỡng đã lưu trữ trong củ để phát triển. Khi chồi chính phát triển từ củ, phần gốc của chồi gần với củ sinh ra các rễ chùm và các chồi bên trên thân chồi chính, tự bản thân chồi chính cũng sinh ra các thân bò lan là các thân cây dài nhợt nhạt. Thân bò lan thon dài ra với sự hiện diện của các auxin và gibberellin (chất kích thích/hoóc môn thực vật) ở mức cao để ngăn chặn sự phát triển của rễ ra ngoài thân bò lan. Trước khi sự hình thành của củ mới bắt đầu thì thân bò lan phải ở một độ tuổi nhất định và các hóa chất tương tự như hoóc môn (Lipoxygenase ) được sinh ra từ lá và củ cũ được vận chuyển tới đầu thân bò lan trong hệ thống mạch. Các khu vực gần kề ngọn của thân bò lan ngừng kéo dài ra và các tế bào của ngọn thân bò lan bắt đầu phình to ra và tăng lên. Các thân bò lan dễ dàng nhận thấy được khi cây khoai tây được trồng từ hạt, do khi cây phát triển, các thân bò lan được sinh ra xung quanh bề mặt đất từ các đốt. Các củ được hình thành ngầm gần sát với mặt đất và đôi khi là ngay trên mặt đất. Khi người ta trồng khoai tây, các củ bị cắt ra thành nhiều miếng và trồng sâu hơn trong lòng đất, bằng cách này thì có nhiều hơn diện tích để cây sinh củ và kích thước củ cũng tăng lên. Từ các miếng này mọc ra các chồi để phát triển lên trên mặt đất, các chồi này là tương tự như thân rễ và sinh ra các thân bò lan ngắn từ các đốt trong khi nó còn ở trong lòng đất. Khi các chồi lên tới mặt đất, chúng sinh ra các rễ và các chồi để phát triển thành cây khoai tây. Rễ cái hay rễ cọc/rễ trụ Thân củ Rễ củ ^ “Tuber Formation”. Bản gốc lưu trữ ngày 8 tháng 5 năm 2016. Truy cập ngày 18 tháng 7 năm 2007. ^ Interrelationships of the number of initial sprouts, stems, stolons and tubers per potato plant Lưu trữ 2005-04-13 tại Wayback Machine Journal Potato Research. Springer Hà Lan ISSN 0014-3065 (Bản để in) 1871-4528 (Trực tuyến), tập 33, số 2 / tháng 6 năm 1990 ^ “Introduction to Stems”. Bản gốc lưu trữ ngày 13 tháng 4 năm 2005. Truy cập ngày 18 tháng 7 năm 2007. ^ Lipoxygenase Is Involved in the Control of Potato Tuber Development Michael V. Kolomiets,1 David J. Hannapel,2 Hao Chen, Mary Tymeson, and Richard J. Gladon. "Under conditions of a short-day photoperiod and cool temperature, a transmissible signal is activated that initiates cell division and expansion and a change in the orientation of cell growth in the subapical region of the stolon tip" ^ Diurnal cycles of stolon and tuber expansion during potato tuberisation. Authors: P.H. Brown, S. Yang. Từ khóa: Solanum tuberosum L., stolon elongation, water relations, turgor, tissue extensibility Cook's Thesaurus với hình ảnh một số các dạng củ.