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維管束植物（ラテン語の維管束「管」に由来）、気管糸状植物（英国: / ˈ t r æ k iː ə ˌ f aɪ t s /、[ 3 ]米国: / ˈ t r eɪ k iː ə ˌ f aɪ t s / ) [ 4 ]、または総称して気管糸状植物( / ˌ) t r eɪ k iː ˈ ɒ f ɪ t ə / ; [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]古代ギリシャ語τραχεῖα ἀρτηρία ( trakheîa artēría ) 「気管」およびφυτά ( phutá ) 「植物」 )、[ 7 ]は木化した組織を持つ植物です。（木部）は、植物全体に水とミネラルを運ぶための組織です。また、光合成産物を運ぶための特殊な非木質組織（師部）も持っています。このグループには、コケ類を除くほとんどの陸上植物（約30万種の既知の種）が含まれます[ 8 ]。
維管束植物には、ヒカゲノカズラ類、トクサ類、シダ類、裸子植物（針葉樹を含む）、被子植物（顕花植物）が含まれます。これらは、コケ類や緑藻類などの非維管束植物とは対照的です。維管束植物群の学名には、Tracheophyta [ 9 ] [ 10 ] : 251 Tracheobionta [ 11 ]およびEquisetopsida sensu latoがあります。初期の陸上植物（リニオ植物）の中には、維管束組織があまり発達していないものもありました。eutracheophyteという用語は、現存するすべての植物を含む、他のすべての維管束植物に使用されています。
歴史的に、維管束植物はより複雑な生物であるため、他の植物よりも進化が進んでいると考えられていたことから、 「高等植物」として知られていました。しかし、これは時代遅れの自然の階層の名残であり、この用語は一般的に非科学的であると考えられています。[ 12 ]
最も古い既知の維管束植物であるクックソニアは、シルル紀中期に出現した。
植物学者は維管束植物を主に3つの特徴で定義する。
キャバリエ＝スミス（1998）は、維管束植物を、ラテン語の「facies diploida xylem et phloem instructa」（木部と篩部を持つ二倍体相）という表現で定義される2つの特徴を含む門または植物学的区分として扱った。[ 10 ]： 251
半数体生成への重点から二倍体生成への重点への進化が起こったと考えられるメカニズムの一つとして、より複雑な二倍体構造による胞子散布効率の向上が挙げられる。胞子柄の発達により、より多くの胞子を生成できるようになり、胞子をより高く、より遠くまで放出する能力が発達した。こうした発達には、胞子形成構造の光合成面積の増加、独立した根を伸ばす能力、支持のための木質構造、そしてより多くの枝分かれなどが含まれる可能性がある。
維管束植物の有性生殖には減数分裂の過程が伴う。減数分裂は、生殖細胞組織における酸化DNA損傷を含むDNA損傷に対処するための直接的なDNA修復能力を提供する。[ 14 ]
Kenrick と Crane 1997 [ 15 ]による維管束植物の提案された系統発生は次のとおりで、裸子植物については Christenhuszら(2011a) [ 16 ] 、シダ植物については Smithら[ 17 ]、ヒカゲノカズラ類とシダ類については Christenhuszら(2011b) [ 18 ]による修正が加えられている。この系統樹は、リニオフィテス類を「真の」維管束植物、すなわちユートラキオフィテス類から区別している。[ 15 ]
この系統発生は、いくつかの分子研究によって支持されています。[ 17 ] [ 19 ] [ 20 ]他の研究者は、化石を考慮に入れると、例えばシダ植物（Pteridophyta）は単系統群ではないなど、異なる結論に至ると述べています。[ 21 ]
HaoとXueは2013年に前真葉植物の代替系統樹を発表した。[ 22 ]
水と無機溶質の形で存在する栄養分は、根によって土壌から吸い上げられ、木部によって植物全体に運ばれる。葉で光合成によって生成されたショ糖などの有機化合物は、師管要素によって分配される。
木部は、顕花植物では導管から、その他の維管束植物では仮道管から構成される。木部細胞は、死んだ硬い細胞壁を持つ中空の細胞で、管状に配列して水分輸送の役割を果たす。仮道管の細胞壁には通常、ポリマーであるリグニンが含まれている。
一方、師部は篩管細胞と呼ばれる生きた細胞から構成されています。篩管細胞の間には篩板があり、分子が通過するための孔が開いています。篩管細胞には核やリボソームなどの器官はありませんが、隣接する伴細胞が篩管細胞の生存を維持する役割を果たしています。
すべての植物、そしてすべての細胞生物において最も豊富な化合物は水であり、水は重要な構造的役割と植物代謝における重要な役割を担っています。蒸散は植物組織内での水の移動の主なプロセスです。植物は気孔を通して大気中に絶えず水を蒸散させ、根から吸収した土壌水分でその水を補充します。夜間に気孔が閉じると、植物内に水圧が蓄積されることがあります。余分な水は水孔と呼ばれる孔を通して排出されます。[ 23 ]葉の気孔から水が移動すると、木部導管または仮道管内の水柱に蒸散による引っ張り力または張力が生じます。この引っ張り力は、気孔が開いているときに蒸発が起こる葉肉細胞の細胞壁内の水の表面張力の結果です。水分子間には水素結合が存在し、それによって水分子が整列します。植物の上部の分子が蒸発すると、それぞれが次の分子を引き上げてそれを置き換え、それがまた次の分子を引き上げる。水の上方への引き上げは完全に受動的であり、浸透による根への水の移動によって促進される。したがって、蒸散は植物が水の移動に費やすエネルギーをほとんど必要としない。蒸散は、植物が土壌から可溶性塩として栄養素を吸収するのを助ける。可溶性塩は土壌から葉へ水とともに運ばれるため、蒸散は土壌からの栄養素の吸収において重要な役割を果たす。植物は、水分損失と栄養素吸収のバランスを最適化するために蒸散速度を調整することができる。[ 24 ]
生きた根の細胞は受動的に水分を吸収します。浸透による蒸散要求が低いときは根内部の圧力が上昇し、水分要求が高いときは圧力が低下します。蒸散がない場合、茎や葉への水分の移動は起こりません。この状態は、高温、高湿度、暗闇、干ばつに関連しています。
木部は水を運ぶ組織であり、二次木部は林産物産業の原料となる。[ 25 ]木部と篩部組織はそれぞれ植物内の伝導プロセスに関与している。糖は篩部を通って植物全体に運ばれ、水やその他の栄養素は木部を通って運ばれる。伝導は、それぞれの栄養素について供給源からシンクへと行われる。糖は光合成によって葉（供給源）で生成され、成長、細胞呼吸、または貯蔵のために成長中のシュートと根（シンク）に運ばれる。ミネラルは根（供給源）で吸収され、細胞分裂と成長を可能にするためにシュートに運ばれる。[ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]