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茎は維管束植物の2つの主要な構造軸の1つであり、もう1つは根です。茎は葉、花、果実を支え、木部と篩部で根と茎の間で水と溶解物質を輸送し、光合成を行い、栄養分を貯蔵し、新しい生きた組織を生成します。[ 1 ]茎は稈、茎、茎、または幹とも呼ばれます。木の木質の茎は幹として知られています。
茎は通常、節と節間に分けられます。[ 2 ]
「シュート」という用語は「茎」と混同されがちですが、「シュート」は一般的に、茎だけでなく葉や花などの他の構造物も含めた、植物の新しい成長を指します。[ 2 ]
ほとんどの植物では茎は土壌表面より上に位置していますが、一部の植物は地下茎を持っています。
茎にはいくつかの主要な機能があります: [ 3 ]
茎には、木部と篩部と呼ばれる2つの管状組織があります。木部組織は内側を向いた細胞から生じ、蒸散による引っ張り、毛細管現象、根圧によって水を輸送します。篩部組織は外側を向いた細胞から生じ、篩管とその伴細胞から構成されています。篩部組織の機能は、光合成組織から他の組織へ養分を分配することです。これら2つの組織は形成層によって隔てられており、形成層は分裂して木部細胞または篩部細胞を形成します。
茎は、貯蔵、無性生殖、保護、光合成など、さまざまな目的に特化していることが多く、以下のような例が挙げられます。
茎は通常、表皮組織、基本組織、維管束組織の3つの組織から構成される。[ 6 ]
真皮組織は茎の外面を覆い、通常は茎組織を保護し、ガス交換を制御する機能を持つ。真皮組織の主な細胞は表皮細胞である。[ 7 ]
基本組織は通常、柔組織、厚角組織、厚壁組織細胞から主に構成され、維管束組織を取り囲んでいます。基本組織は、代謝活動（呼吸、光合成、輸送、貯蔵など）を助けるだけでなく、構造的な支持や新しい分裂組織の形成にも重要な役割を果たします。[ 8 ]木質の茎では、基本組織のほとんどまたはすべてが失われることがあります。
維管束組織は、木部、篩部、形成層から構成され、水、ミネラル、代謝産物（糖類、アミノ酸）の長距離輸送を担うとともに、構造的な支持と成長を助けます。維管束組織の配置は植物種によって大きく異なります。[ 9 ]
一次成長を示す双子葉植物の茎は、中心部に髄があり、茎を断面で見ると、維管束が明瞭な環状構造を形成しているのが観察できる。茎の外側は表皮で覆われ、その上を防水性のクチクラ層が覆っている。表皮には、ガス交換のための気孔や、毛状突起と呼ばれる多細胞性の茎毛が含まれている場合もある。周鞘と維管束の上には、皮下組織（厚角細胞）と内皮（デンプンを含む細胞）からなる皮層が存在する。
木本性双子葉植物と多くの非木本性双子葉植物は、側方分裂組織または二次分裂組織である維管束形成層とコルク形成層（またはフェロゲン）から二次成長を起こします。維管束形成層は、維管束内の木部と篩部の間に形成され、連続した円筒状に連結します。維管束形成層の細胞は分裂して、内側に二次木部を、外側に二次篩部を生成します。二次木部と二次篩部の生成により茎の直径が増加すると、皮層と表皮は最終的に破壊されます。皮層が破壊される前に、そこにコルク形成層が発達します。コルク形成層は分裂して、外側に防水性のコルク細胞を、場合によっては内側にフェロデルム細胞を生成します。これら3つの組織が周皮を形成し、表皮の機能を代替します。周皮内のガス交換を行うゆるく詰まった細胞の領域は、皮目と呼ばれます。
二次木部は木材として商業的に重要です。維管束形成層からの成長の季節変動が、温帯気候における年輪を形成します。年輪は、木製品や関連する遺物の年代を特定する樹木年代学の基礎となります。樹木気候学は、過去の気候の記録として年輪を利用する学問です。成木の地上部の幹は幹と呼ばれます。直径の大きい幹の、通常は色が濃い死んだ内側の木材は心材と呼ばれ、チローシスによって形成されます。外側の生きている木材は辺材と呼ばれます。
単子葉植物の茎には維管束が全体に分布しているが、外側に集中している。これは、維管束が環状に分布し、中心部には維管束がないことが多い双子葉植物の茎とは異なる。単子葉植物の茎の先端はより細長く伸びている。葉鞘が先端を囲むように成長し、保護している。これは、ほぼすべての単子葉植物にある程度当てはまる。単子葉植物は二次成長を起こすことはまれであり、そのため木質化することはほとんどないが、ヤシや竹は顕著な例外である。しかし、多くの単子葉植物の茎は、異常な二次成長によって直径が増加する。
裸子植物はすべて木本植物です。茎の構造は木本双子葉植物と似ていますが、ほとんどの裸子植物は木部内に仮道管のみを持ち、双子葉植物に見られるような導管は持ちません。裸子植物の木材には樹脂管が含まれていることもよくあります。木本双子葉植物は広葉樹と呼ばれ、例えばオーク、カエデ、クルミなどがあります。一方、針葉樹は裸子植物で、例えばマツ、トウヒ、モミなどがあります。
ほとんどのシダは、垂直な茎を持たない根茎を持ちます。例外は木生シダで、垂直な茎は最大で約20メートルまで成長します。シダの茎の解剖学的構造は、シダの茎の断面に1つ以上の葉間隙があることが多いため、双子葉植物よりも複雑です。葉間隙とは、維管束組織が葉に分岐する部分です。断面では、葉間隙がある部分では維管束組織は完全な円筒形を形成しません。シダの茎には、ソレノステレまたはディクチオステレ、あるいはそれらの変形がある場合があります。多くのシダの茎は、断面で木部の両側に師部組織を持っています。
大気汚染物質[ 10 ]、除草剤、殺虫剤などの外来化学物質は茎の構造を損傷する可能性があります。
茎に経済的な用途がある植物は数千種に及びます。茎からはジャガイモやタロイモなど、いくつかの主要な主食作物が生産されます。サトウキビの茎は砂糖の主要な供給源です。メープルシュガーはカエデの木の幹から採取されます。茎から採れる野菜には、アスパラガス、タケノコ、サボテンの葉（ノパリート）、コールラビ、クワイなどがあります。香辛料のシナモンは木の幹の樹皮です。アラビアゴムはアカシア・セネガルの木の幹から得られる重要な食品添加物です。チューインガムの主成分であるチクルは、チクルの木の幹から得られます。
茎から得られる薬には、キナノキの樹皮から得られるキニーネ、シナモンと同じ属の木から蒸留される樟脳、そして熱帯のつる植物の樹皮から得られる筋弛緩剤であるクラーレなどがある。
木材は何千通りもの用途があり、建物、家具、ボート、飛行機、荷馬車、自動車部品、楽器、スポーツ用品、鉄道枕木、電柱、柵の支柱、杭、つまようじ、マッチ、合板、棺、屋根板、樽板、おもちゃ、工具の柄、額縁、ベニヤ板、木炭、薪などを作るのに使われます。木材パルプは、紙、板紙、セルローススポンジ、セロファン、そして酢酸セルロースやレーヨンなどの重要なプラスチックや繊維製品を作るのに広く使われています。竹の茎も、紙、建物、家具、ボート、楽器、釣り竿、水道管、植物の支柱、足場など、何百もの用途があります。ヤシや木生シダの幹は、建築によく使われます。葦の茎は、地域によっては屋根葺きに使われる重要な建築材料です。
皮革のなめしに使われるタンニンは、ケブラチョなどの特定の樹木の木材から得られます。コルクはコルク樫の樹皮から得られます。ゴムはヘベア・ブラジリエン シスの幹から得られます。家具やかごに使われるラタンは、熱帯のつる性ヤシの茎から作られます。織物やロープに使われる靭皮繊維は、亜麻、麻、ジュート、ラミーなどの植物の茎から得られます。最も古い紙は、古代エジプト人がパピルスの茎から作ったものです。
琥珀は樹幹から採取された樹液が化石化したもので、宝飾品に用いられ、保存された動物が含まれている場合もあります。針葉樹の樹脂はテレビン油やロジンの製造に用いられます。樹皮はマルチング材や鉢植え植物の培地としてよく利用されます。また、地衣類の自然な生息地となることもあります。
観賞植物の中には、主にその魅力的な茎のために栽培されるものがあります。例：
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