木部：維管束植物における通道と支持の組織

木部（もくぶ、英: xylem）は、維管束植物（シダ植物や種子植物）の維管束を構成する主要な複合組織の一つです。もう一つの構成要素である師部とともに、植物体内の物質輸送を担う重要な役割を果たしています。木部は主に、水や無機養分の通道と、植物体の機械的支持という二つの機能を担っています。

構成要素

木部は、管状要素（道管要素や仮道管）、木部繊維、木部柔細胞といった複数の細胞種から構成されています。これらの細胞は総称して「木部要素」と呼ばれます。木部柔細胞を除き、成熟した木部要素の多くはリグニンを含む厚い二次細胞壁を持ち、原形質を失った死細胞として機能します。

管状要素

管状要素は、水や無機養分の通り道となる管状の細胞です。被子植物の多くは、上下端が穿孔によってつながった「道管要素」を持ち、これらが縦に連なって「道管」を形成します。一方、シダ植物や裸子植物の多くは、穿孔を持たない細長い「仮道管」から構成される組織を持ちます。仮道管は通道だけでなく、植物体の機械的支持も担っています。

木部繊維と木部柔細胞

木部繊維は、主に機械的支持を担う細長い死細胞です。道管が発達した植物において特に重要な役割を果たします。木部柔細胞は、木部の中で唯一の生細胞であり、糖や樹脂、結晶などの貯蔵や、物質の輸送・生産に関与しています。

一次木部と二次木部

木部は、その発生源と形成時期によって一次木部と二次木部に分類されます。

一次木部

頂端分裂組織に由来する前形成層から形成される組織です。最初に分化する「原生木部」と、その後に発達する「後生木部」に分けられます。すべての維管束植物が一次木部を備えています。

二次木部

維管束形成層の活動によって形成される組織で、いわゆる「材（木材）」として知られる部分です。木本植物の茎や根の大部分を占め、植物体の肥大成長に伴って内側に付加されていきます。二次木部には、季節的な形成層の活動変動により「年輪」が形成されることが多く、これは年代測定などにも応用されています。

心材と辺材

二次木部の中でも、外側の新しい部分は「辺材（液材）」と呼ばれ、水分の通道や貯蔵機能を持っています。一方、中心部の古い部分は「心材」と呼ばれ、通道機能を失い、リグニンやポリフェノールが沈着して硬化しています。心材は機械的支持機能に優れ、樹種によっては特有の色や成分を持つことが知られています。