五、内容和方法
（一）根系的类型
取蚕豆等双子叶植物幼苗观察，根系有一条子胚根发育而来的明显的主根，其上有多条侧根，侧根逐级分支。有的植物胚轴上还生有少量不定根。
取小麦或水稻等单子叶植物幼苗观察，根系没有明显的主根，主要是由粗细相似的不定根组成，不定根上也有逐级分支的侧根，如图5-26所示。
（二）根尖的分区
1.根尖的外部形态
用肉眼或放大镜看小麦或水稻新鲜根尖的外部形态。在根的最尖端、具有光滑而略带淡黄色的部位是分生区（即生长点）；在分生区的先端有一个透明的套子，即为根冠，向上具有根毛的部位为根毛区；根毛区与分生区之间为伸长区，此区一般较为透明。
图5-26 根系的类型
2.根尖的纵切面结构
取小麦或水稻根尖3～5 mm，做徒手纵切片或压片，分别滴加一滴碘液和番红溶液，染色3～5 min，加盖玻片在低倍显微镜下观察植物根尖的内部构造，然后取玉米根尖纵切永久制片对照观察，识别根尖的分区（图5-27）。
（1）根冠：形似帽状，由薄壁细胞组成，排列不整齐。
（2）分生区：位于根冠上边，由分生组织组成。其特点是：细胞较小，方形，排列紧密；细胞质浓，细胞核大，居于细胞中央。
（3）伸长区：位于分生区上方，细胞已伸长，有明显的液泡。
（4）根毛区：位于伸长区上方，表皮细胞外壁向外突出形成根毛。同时也可以对照蚕豆幼根横切永久制片观察根毛（图5-28）。
（三）根的初生结构
1.双子叶植物根的初生结构
取蚕豆幼根，截下带根毛的成熟区，在新鲜根尖的根毛区做横切。将切片放在有水的培养皿中。加1％番红溶液染色约5 min后，挑取最薄的1～2片放在载玻片上，加盖玻片用水封片，置于低倍镜下观察，分清表皮、皮层和中柱（维管柱）三部分结构（图5-28），而后转为高倍镜由外至内仔细观察。
图5-27 根尖的分区
图5-28 蚕豆幼根横切面结构
对照观察：取蚕豆、向日葵幼根横切永久制片，先用低倍镜，后用高倍镜观察根的初生结构。
（1）表皮：根最外面的一层长方形薄壁细胞，可看到根毛。
（2）皮层：表皮以内由数层排列疏松的薄壁细胞组成，占横切面的大部分。紧靠表皮的为外皮层，外皮层细胞较小，排列紧密。皮层最内排列较整齐的一层细胞为内皮层。注意内皮层细胞壁的特征，有的植物内皮层细胞上有凯氏带或者通道细胞。
（3）中柱（维管柱）：皮层以内的整个部分称为中柱，分为四部分。①中柱鞘：紧靠内皮层的一层薄壁细胞为中柱鞘。②初生木质部：呈辐射状排列，细胞壁较厚，其中有一些大型细胞为导管，蚕豆的根为四原型根，初生木质部有四束。③初生韧皮部：位于两个初生木质部之间的外侧，为一团较小的细胞，细胞壁较薄，其中较大的细胞为筛管。④髓：多数单子叶植物根中有髓，而多数双子叶植物根内被木质部占满，故无髓。
2.单子叶植物根的初生结构
取长度为1～2 cm的小麦幼根的中间部位做徒手横切片，加盖玻片用清水封片，观察单子叶植物根的内部结构（图5-29）。对比观察自己做的临时装片和小麦根横切永久制片。
图5-29 小麦幼根横切面结构
（1）表皮：最外面的一到两层细胞。
（2）皮层：由薄壁组织构成，其细胞排列整齐，呈同心辐射状排列，由内向外细胞逐渐增大，胞间隙发达。在老根中皮层薄壁组织细胞破裂形成通气组织。
（3）维管柱：由初生木质部、初生韧皮部和中柱鞘组成，初生木质部为多原型。在较老的根中，中柱内除韧皮部外所有细胞都木质化增厚，因此整个中柱既保持了输导功能，又有支持固定作用。
（四）侧根的发生
观察蚕豆根纵切永久制片（有侧根的制片），可见侧根的形成情况。侧根起源于根毛区中柱鞘的一定部位，穿过皮层和表皮伸出，因此属内起源。
（五）根的次生结构
单子叶植物的根一般不具备次生生长能力，因此绝大多数没有次生结构。下面以双子叶植物蚕豆老根为例，来观察根的次生结构。
取蚕豆老根横切永久制片，先在低倍镜下观察其各个结构所在的部位，然后转换高倍镜详细观察其各部分结构。双子叶植物根的次生结构主要由木栓形成层产生的周皮、维管形成层形成的次生木质部和次生韧皮部三部分组成，这三部分次生结构最终会取代初生结构中的表皮和皮层，少数植物在过渡期能够同时看到次生结构和皮层，如图5-30所示，蚕豆老根结构由外至内分别如下。
（1）周皮：位于老根最外面，由木栓形成层细胞分裂、分化发育而来，包括木栓层、木栓形成层、栓内层三部分。
（2）皮层：位于周皮和初生韧皮部之间，存在的时间较短，根的次生结构开始发育时，皮层就会被韧皮部取代而消失不见。
（3）初生韧皮部：位于周皮之内，呈分散的束状，主要由筛管和伴胞组成。
（4）次生韧皮部：紧邻初生韧皮部，由筛管、伴胞、韧皮纤维和薄壁细胞等组成，一部分韧皮薄壁细胞形成韧皮射线。细胞着色为绿色。
（5）维管形成层：位于次生韧皮部和次生木质部之间，着色较浅。细胞特点为切向壁长、径向壁短的扁平细胞。维管形成层细胞以平周分裂为主，向内分裂、分化产生次生木质部，向外分裂、分化产生次生韧皮部，使根不断增粗。由于形成的次生木质部的积累使维管形成层的位置逐渐外移，形成层细胞进行平周分裂的同时也进行垂周分裂，扩大维管形成层本身的周径。
（6）次生木质部：由导管、管胞、木纤维和木薄壁细胞等组成。
（7）射线：由初生木质部外侧的中柱鞘细胞脱分化形成的形成层，向内外分裂分化产生的薄壁细胞组成。射线位于木质部则称为木射线，位于韧皮部则称为韧皮射线。
（8）初生木质部：位于老根的中央，少数双子叶植物由于后生木质部向心发育未达到中心，形成由薄壁细胞构成的髓。
图5-30 蚕豆老根横切面结构
（六）根瘤与菌根
1.豆科植物的根瘤
取新鲜的蚕豆根系观察，可见瘤状的突起，这就是根瘤，注意根瘤外形及其生长状态。通过根瘤与根连接处做横切，在放大镜下观察，注意根瘤与根间连接的关系。
取一蚕豆根瘤洗净，置于载玻片上，加水少许，用镊子挑破瘤，将其液汁涂于载玻片，加上盖玻片，置于显微镜下观察，在高倍镜下可以看到许多根瘤菌。
图5-31 棉花老根横切面结构
2.菌根
取菌根永久制片或马尾松的外生菌根少许，在低倍镜下观察，可见皮层的一些细胞中有许多真菌的丝状体，这种真菌与皮层细胞构成共生体，称为内生菌根。