实验二,小麦分特性的观察一、自的要求(一)熟悉分葉期麦苗的形态特征,认识分的各种类型。(二)了解主茎叶片与分葉发生的同伸关系及分巢与次生根发生的关系。(三)学习分析小麦分期幼苗性状的方法。二、材料及用具(一)材料:不同播深、不同叶龄及不同分类型的麦苗及相应的挂图。(二)用具:解剖器、瓷盘、直尺、计算器。三、内容和方法(一)分期麦苗形态的观察和分类型的识别取典型的分期麦苗,对照挂图认识小麦幼苗的形态结构。小麦(TriticumaestivumL.)的幼苗由初生根、次生根、盾片、胚芽鞘、地中茎、分藥节、主茎叶片、分葉鞘和分藥叶片等构成。初生根:又叫种子根。种子萌发时先有1条胚根生出,随后成对出现1~3对初生根,所以,初生根一般为3~7条,少有8条。初生根在形态上比次生根细,根毛少,颜色较深。在有胚芽鞘分菓时,胚芽鞘节上有时也会发生1~2条次生根,其粗度一般较初生根稍粗,但较分节发生的次生根稍细,并且由于发生部位与种子根接近,极易与种子根混淆。次生根:又叫节根,看生于分葉节上,与分菓儿乎同时发生。一般主茎每发生1个分葉,就在主茎叶的叶鞘基部,长出数条次生根。次生根在形态上比初生根粗,附着土粒较多。盾片:与初生根在一起,位于地中茎下端,呈光滑的圆盘状,与胚芽鞘在同一侧。胚芽鞘:种子萌发后,胚芽鞘首先伸出地面,为一透明的细管状物,顶端有孔,见光后开裂,停止生长。到麦苗分以后,它位于地中茎下端。地中茎:指胚芽鞘节与第1真叶节之间出现的一段乳白色的细茎。地中茎是调节分蘑节深度的器官,当播种过深,超过地中茎的伸长能力时,第1、2叶或第2、3叶之间的节间也会伸长,形成多层分的现象。分葉节:发生分的节称为分节。分节由几个极短的节间、节、幼小的顶芽和侧芽(分葉芽)所组成。它不仅是长茎、长叶、长、长次生根的器官,而且也是贮藏营养物质的器官。分葉鞘(鞘叶):在形态上与胚芽鞘相似,也是只有叶鞘没有叶片的不完全叶。小麦的每个分都包在分藥鞘里,与主茎幼小时包在胚芽鞘中一样。当分刚从叶鞘中伸出时,由分葉鞘中伸出分的第1叶片。主茎叶片:丛生在分葉节上。观察时注意叶片的位序。首先找出第1片叶,然后依其互生关系就可以找出其他叶片。确定第1叶片的方法,生育初期可以根据叶形鉴别。第1片叶在形态上与其他叶片不同,上下几乎一样宽,顶端较钝,叶片短而厚,叶脉较明显,形似宝剑。生育中后期,第5
5 实验二 小麦分蘖特性的观察 一、目的要求 (一)熟悉分蘖期麦苗的形态特征,认识分蘖的各种类型。 (二)了解主茎叶片与分蘖发生的同伸关系及分蘖与次生根发生的关系。 (三)学习分析小麦分蘖期幼苗性状的方法。 二、材料及用具 (一)材料:不同播深、不同叶龄及不同分蘖类型的麦苗及相应的挂图。 (二)用具:解剖器、瓷盘、直尺、计算器。 三、内容和方法 (一)分蘖期麦苗形态的观察和分蘖类型的识别 取典型的分蘖期麦苗,对照挂图认识小麦幼苗的形态结构。 小麦(Triticum aestivum L.)的幼苗由初生根、次生根、盾片、胚芽鞘、地中茎、分蘖节、主茎 叶片、分蘖鞘和分蘖叶片等构成。 初生根:又叫种子根。种子萌发时先有 1 条胚根生出,随后成对出现 1~3 对初生根,所以,初 生根一般为 3~7 条,少有 8 条。初生根在形态上比次生根细,根毛少,颜色较深。在有胚芽鞘分蘖 时,胚芽鞘节上有时也会发生 1~2 条次生根,其粗度一般较初生根稍粗,但较分蘖节发生的次生根 稍细,并且由于发生部位与种子根接近,极易与种子根混淆。 次生根:又叫节根,着生于分蘖节上,与分蘖几乎同时发生。一般主茎每发生 1 个分蘖,就在 主茎叶的叶鞘基部,长出数条次生根。次生根在形态上比初生根粗,附着土粒较多。 盾片:与初生根在一起,位于地中茎下端,呈光滑的圆盘状,与胚芽鞘在同一侧。 胚芽鞘:种子萌发后,胚芽鞘首先伸出地面,为一透明的细管状物,顶端有孔,见光后开裂, 停止生长。到麦苗分蘖以后,它位于地中茎下端。 地中茎:指胚芽鞘节与第 1 真叶节之间出现的一段乳白色的细茎。地中茎是调节分蘖节深度的 器官,当播种过深,超过地中茎的伸长能力时,第 1、2 叶或第 2、3 叶之间的节间也会伸长,形成 多层分蘖的现象。 分蘖节:发生分蘖的节称为分蘖节。分蘖节由几个极短的节间、节、幼小的顶芽和侧芽(分蘖 芽)所组成。它不仅是长茎、长叶、长蘖、长次生根的器官,而且也是贮藏营养物质的器官。 分蘖鞘(鞘叶):在形态上与胚芽鞘相似,也是只有叶鞘没有叶片的不完全叶。小麦的每个分蘖 都包在分蘖鞘里,与主茎幼小时包在胚芽鞘中一样。当分蘖刚从叶鞘中伸出时,由分蘖鞘中伸出分 蘖的第 1 叶片。 主茎叶片:丛生在分蘖节上。观察时注意叶片的位序。首先找出第 1 片叶,然后依其互生关系 就可以找出其他叶片。确定第 1 叶片的方法,生育初期可以根据叶形鉴别。第 1 片叶在形态上与其 他叶片不同,上下几乎一样宽,顶端较钝,叶片短而厚,叶脉较明显,形似宝剑。生育中后期,第
1片叶往往枯死脱落,但其方位可依盾片的位置和方向来确定,因为小麦主茎第1叶片都在盾片的对侧。以盾片来鉴别时,一定要把麦苗拿正,拉直胚根,地中茎不要发生扭曲。认识主茎叶序,还可以借助于主茎分(一级分)的方位来确定,在不缺位的情况下,一般是1个叶带1个,确定了分,也就找到了相应的叶片。根据这种关系,应先区别主茎和分藥。从位置上看,主茎一般位于株从中央,从形态上看,一般主茎较分薰高而粗壮。如遇特殊情况(畸形或缺位),需综合上述两种情况,并凭一定的经验确定。由于生育条件的不同,麦苗会出现不同的分类型。根据分的着生部位和入土深度,通常分为4个类型。取不同的分型麦苗,对照挂图进行认识。1.普通分型:在主茎上形成1个分藥节,是最常见的分类型。2.多层分票型:由于播种过深或其他条件的影响,除地中茎伸长外,主茎第1叶与第2叶之间,甚至第2叶与第3叶之间的节间也伸长,形成“多层分藥”。3.地中茎未伸长分型:播种较浅时,地中茎不伸长,形成地中茎未伸长的分型,分节在种子的入土深度处形成。4.胚芽鞘分型:胚芽鞘是主茎的1片变态叶,叶腋中有1个芽,可长出1个分。该分还可发生二级分。一株小麦除了主茎的基本分葉外,还生有胚芽鞘分,称为胚芽鞘分型。在种子质量好,播种深度适宜,肥水充足的高产由,常出现胚芽鞘分葉。(二)分巢的出生及同伸关系取主茎叶龄为3、5、7的麦苗进行观察。小麦幼苗长出第3叶时,由胚芽鞘腋间长出14个分。由于胚芽鞘节入土较深,胚芽鞘分常受抑制,一般只有在良好的条件下才能发生。当主茎第4叶伸出时,在主茎第1叶的叶腋处XLYYAEQ长出第1个分薬(主茎第1分)。当主茎第5叶片伸出时,在主茎第2叶叶腋处又生出1个分(主/U茎第2分),依次类推。看生于主茎上的分菓称为一级分。当一级分薰的第3片叶伸出时,在其分鞘叶腋间产生1个分。以后每增加1片叶也按45A叶位顺序增长1个分藥。上述均为分节分。分7/0葉节分分为不同的级序,由一级分葉产生的分葉图2-1小麦分与主茎叶片的同伸关系示意称为二级分,由二级分长出三级分,依次类说明:一胚芽髓、分鞘(一完全叶△一心叶推。分藥的发生有严格的顺序性,一般情况下,主茎或分藥上的腋芽都循着由低位向高位的规律萌发生长,并且与主茎叶的出生有一定的对应关系。小麦分过程中,主茎的叶序与各级分藥叶有以下同伸关系(表2一1)。如主茎第3叶(3/0)与胚芽鞘分薰第1叶(1/C)同伸:主茎第4叶(4/0)与胚芽鞘分第2叶(2/C)及主茎第1分葉第1叶(1/I)同伸;5/0叶与3/C、1/Cp、2/I、1/ⅡI同伸等。余者类推(图2一1)。6
6 1 片叶往往枯死脱落,但其方位可依盾片的位置和方向来确定,因为小麦主茎第 1 叶片都在盾片的 对侧。以盾片来鉴别时,一定要把麦苗拿正,拉直胚根,地中茎不要发生扭曲。认识主茎叶序,还 可以借助于主茎分蘖(一级分蘖)的方位来确定,在不缺位的情况下,一般是 1 个叶带 1 个蘖,确 定了分蘖,也就找到了相应的叶片。根据这种关系,应先区别主茎和分蘖。从位置上看,主茎一般 位于株丛中央,从形态上看,一般主茎较分蘖高而粗壮。如遇特殊情况(畸形或缺位),需综合上述 两种情况,并凭一定的经验确定。 由于生育条件的不同,麦苗会出现不同的分蘖类型。根据分蘖的着生部位和入土深度,通常分 为 4 个类型。取不同的分蘖型麦苗,对照挂图进行认识。 1.普通分蘖型:在主茎上形成 1 个分蘖节,是最常见的分蘖类型。 2.多层分蘖型:由于播种过深或其他条件的影响,除地中茎伸长外,主茎第 1 叶与第 2 叶之间, 甚至第 2 叶与第 3 叶之间的节间也伸长,形成“多层分蘖”。 3.地中茎未伸长分蘖型:播种较浅时,地中茎不伸长,形成地中茎未伸长的分蘖型,分蘖节在 种子的入土深度处形成。 4.胚芽鞘分蘖型:胚芽鞘是主茎的 1 片变态叶,叶腋中有 1 个蘖芽,可长出 1 个分蘖。该分蘖 还可发生二级分蘖。一株小麦除了主茎的基本分蘖外,还生有胚芽鞘分蘖,称为胚芽鞘分蘖型。在 种子质量好,播种深度适宜,肥水充足的高产田,常出现胚芽鞘分蘖。 (二)分蘖的出生及同伸关系 取主茎叶龄为 3、5、7 的麦苗进行观察。 小麦幼苗长出第 3 叶时,由胚芽鞘腋间长出 1 个分蘖。由于胚芽鞘节入土较深,胚芽鞘分蘖常受 抑制,一般只有在良好的条件下才能发生。 当主茎第 4 叶伸出时,在主茎第 1 叶的叶腋处 长出第 1 个分蘖(主茎第 1 分蘖)。当主茎第 5 叶片 伸出时,在主茎第 2 叶叶腋处又生出 1 个分蘖(主 茎第 2 分蘖),依次类推。着生于主茎上的分蘖称为 一级分蘖。当一级分蘖的第 3 片叶伸出时,在其分 蘖鞘叶腋间产生 1 个分蘖。以后每增加 1 片叶也按 叶位顺序增长 1 个分蘖。上述均为分蘖节分蘖。分 蘖节分蘖分为不同的级序,由一级分蘖产生的分蘖 称为二级分蘖,由二级分蘖长出三级分蘖,依次类 推。 分蘖的发生有严格的顺序性,一般情况下,主茎或分蘖上的腋芽都循着由低位向高位的规律萌 发生长,并且与主茎叶的出生有一定的对应关系。小麦分蘖过程中,主茎的叶序与各级分蘖叶有以 下同伸关系(表 2—1)。如主茎第 3 叶(3/0)与胚芽鞘分蘖第 1 叶(1/C)同伸;主茎第 4 叶(4/0) 与胚芽鞘分蘖第 2 叶(2/C)及主茎第 1 分蘖第 1 叶(1/Ⅰ)同伸;5/0 叶与 3/C、1/Cp、2/Ⅰ、1/ Ⅱ同伸等。余者类推(图 2—1)。 1
表2—1主茎的叶位与各级分葉出现的对应关系(山东农学院,1975)主茎出现主茎出现同伸的节分葉同伸组捷单株总茎数胚芽胚芽鞘葉的叶位的叶片数处(包括主茎)鞘菜一级分藥二级分藥三级分藥节分葉数的二级藥11/022/033/001C4124/0I351Cp5/0II25C16III6/0Ip37IV8C27/0I1,Ip8V5138/0I2,11,pI p-P9VI8219/0I,2I 1-P, I -1,1PP-P注:胚芽鞘节分与主茎叶位的同伸关系恨不稳定,上表根据大量实际观察资料归纳根据上述同伸关系,已知主茎叶龄,可推算出某一分的叶龄及全株可能出现的理论分葉数。即主茎某一叶片出现时可能出现的总分藥(包括主茎)为其前2个叶龄时发生的总分葉数之和。如主茎5叶龄的总分藥数加主茎6叶龄的总分数等于主茎第7叶龄的总分菓数,即5十813。在生产上,胚芽鞘分常不出现,则主茎7叶龄的总分数为3十5=8。另外,根据主茎叶龄与分的同伸关系,可推算出主茎的最高位。主茎最高藥位=n一3(n代表主茎可见叶,即叶龄)-般大田生产上实际分数常少于理论分葉数,而稀播田和高产田实际分数有时接近理论分一数,特别是在浅播条件下,实际分数在某一时期内也可能稍大于理论分数。主茎的低位檗发生比较正常,与主茎叶片的同伸关系也较为密切,而高位发生的规律性较差。不良的环境条件影响分的正常出生,不但可以抑制高位,而且也可以抑制低位的发生,使之形成空(缺位),特别是胚芽鞘分和I葉容易缺位。小麦分的发生与节根的发生也有一定的关系。一般主茎每发生1个分藥,就在出生分的节上长出3条左右节根,从植物解剖学的观点看,这些节根属于主茎,而不属于一级分。当一级分葉上发生二级分时,在看生每个二级分菓的节上一般可长出2条节根,这些节根才属于一级分菓,而不属于二级分,余同。(三)分集期麦苗性状的分析每组取一个播种深度的麦苗5株,逐株测量麦苗的高度,主茎叶片数及其长度和宽度,分数及分叶片数,次生根数,分节深度和地中茎长度,平均后填入表2一2。并将其他组的资料也记入表中。四、作业报告(一)写出7叶龄时麦苗的理论分数及该同伸组各成员的名称,观察记载1株7叶龄麦苗的实际分藥数及其名称、次生根数及其部位。(二)试分析播种深度对麦苗性状的影响。(三)从小麦分发生的多样性,简述小麦的适应性及提高播种技术的重要性。7
7 表 2—1 主茎的叶位与各级分蘖出现的对应关系(山东农学院,1975) 主茎出现 的叶位 主茎出现 的叶片数 同伸的蘖节分蘖 同伸组蘖 节分蘖数 单株总茎数 (包括主茎) 胚芽 鞘蘖 胚芽鞘蘖 一级分蘖 二级分蘖 三级分蘖 的二级蘖 1/0 1 2/0 2 3/0 3 0 1 C 4/0 4 Ⅰ 1 2 5/0 5 Ⅱ 1 3 CP 6/0 6 Ⅲ ⅠP 2 5 C1 7/0 7 Ⅳ Ⅰ1, ⅡP 3 8 C2 8/0 8 Ⅴ Ⅰ2, Ⅱ1, ⅢP ⅠP-P 5 13 9/0 9 Ⅵ Ⅰ3,Ⅱ2,Ⅲ1,Ⅳ P Ⅰ 1-P, Ⅰ P-1, Ⅱ P-P 8 21 注:胚芽鞘节分蘖与主茎叶位的同伸关系恨不稳定,上表根据大量实际观察资料归纳。 根据上述同伸关系,已知主茎叶龄,可推算出某一分蘖的叶龄及全株可能出现的理论分蘖数。 即主茎某一叶片出现时可能出现的总分蘖(包括主茎)为其前 2 个叶龄时发生的总分蘖数之和。如 主茎 5 叶龄的总分蘖数加主茎 6 叶龄的总分蘖数等于主茎第 7 叶龄的总分蘖数,即 5+8=13。在生 产上,胚芽鞘分蘖常不出现,则主茎 7 叶龄的总分蘖数为 3+5=8。另外,根据主茎叶龄与分蘖的 同伸关系,可推算出主茎的最高蘖位。 主茎最高蘖位=n-3(n 代表主茎可见叶,即叶龄) 一般大田生产上实际分蘖数常少于理论分蘖数,而稀播田和高产田实际分蘖数有时接近理论分 蘖数,特别是在浅播条件下,实际分蘖数在某一时期内也可能稍大于理论分蘖数。主茎的低位蘖发 生比较正常,与主茎叶片的同伸关系也较为密切,而高位蘖发生的规律性较差。不良的环境条件影 响分蘖的正常出生,不但可以抑制高位蘖,而且也可以抑制低位蘖的发生,使之形成空蘖(缺位), 特别是胚芽鞘分蘖和Ⅰ蘖容易缺位。 小麦分蘖的发生与节根的发生也有一定的关系。一般主茎每发生 1 个分蘖,就在出生分蘖的节 上长出 3 条左右节根,从植物解剖学的观点看,这些节根属于主茎,而不属于一级分蘖。当一级分 蘖上发生二级分蘖时,在着生每个二级分蘖的节上一般可长出 2 条节根,这些节根才属于一级分蘖, 而不属于二级分蘖,余同。 (三)分蘖期麦苗性状的分析 每组取一个播种深度的麦苗 5 株,逐株测量麦苗的高度,主茎叶片数及其长度和宽度,分蘖数 及分蘖叶片数,次生根数,分蘖节深度和地中茎长度,平均后填入表 2—2。并将其他组的资料也记 入表中。 四、作业报告 (一)写出 7 叶龄时麦苗的理论分蘖数及该同伸组各成员的名称,观察记载 1 株 7 叶龄麦 苗的实际分蘖数及其名称、次生根数及其部位。 (二)试分析播种深度对麦苗性状的影响。 (三)从小麦分蘖发生的多样性,简述小麦的适应性及提高播种技术的重要性
表2一2播种深度对麦苗性状的影响地分主茎叶数分主茎叶长、宽(cm)巢叶数次播分株菜节深庄中种生康艺231456展见深根数心长叶叶叶叶叶叶高度数叶1IIIIIIVTP长/长/长/长/长/长/度度长(个/株)(cm)(条/株)(cm)宽叶叶宽宽宽宽宽(cm)(cm)90
8 表 2—2 播种深度对麦苗性状的影响 播 种 深 度 (cm) 株 高 (cm) 次 生 根 数 (条/株) 分 蘖 节 深 度 (cm) 地 中 茎 长 度 (cm) 主茎叶数 主茎叶长、宽(cm) 分 蘖 数 (个/株) 分 蘖 叶 数 展 叶 见 叶 1 叶 长/ 宽 2 叶 长/ 宽 3 叶 长/ 宽 4 叶 长/ 宽 5 叶 长/ 宽 6 叶 长/ 宽 心 叶 长 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ ⅠP Ⅰ1 C
实验三小麦幼穗分化的观察一、目的要求(一)学习观察小麦幼穗分化的方法,了解小麦结实器官的形成过程(二)掌握小麦幼穗各分化时期的形态特征。(三)掌握小麦幼穗各分化时期与植株外部形态的对应关系。二、材料和用具小麦穗分化期间的植株;解剖镜、显微镜、镊子、解剖针、剪刀、刀片、尺子。三、内容和方法(一)观察时间:小麦(TriticumaestivumL.)幼穗开始分化的时间,因播期和品种不同而异。在秋播条件下,一般适时播种的冬性品种,穗分化于返青以后开始:春性强的品种或播种过早的冬性品种,亦可在冬前开始。所以,开始观察的时间要根据具体情况而定。幼穗分化是一个连续的渐变过程,从开始(伸长期)到结束(四分体期)的观察次数,以研究的内容、人力和物力条件而定,一般3天左右观察一次较好。(二)取样:要选取具有代表性、或事先标记的植株,一般每次取20株,从中选5~10株进行观察。实验课中每组可以用有标记的小麦植株3~5株进行观察。(三)记载小麦植株的外部形态:包括株高、主茎叶片数(可见叶、展开叶)、分藥数、次生根数。(四)观察方法:小麦主茎幼穗分化开始较早,分较迟。一般以主茎为观察对象。首先把选取的植株去掉一部分根,留下适量的根和地中茎,以便剥取幼穗时用手掌握。然后由外向内将叶片和叶鞘逐层剥去,在剥取过程中注意观察各个叶的形态。当露出发黄的心叶时,用解剖针从纵卷叶片的叶缘交接处,顺时针或逆时针方向从基部把叶去掉。当剥到肉眼不易分辨叶片时,可放在解部镜下,继续用解剖针剥,直至露出透明发亮的生长锥。注意观察幼穗正、侧面,基部、中部和上部,以获得全面的概念。最后以幼穗中部的形态特征为准确定穗分化期。观察雌雄蕊分化时,切下一个小穗观察比较清楚。观察四分体时,要选微黄绿色的花药。用镊1.图3—2生长锥伸长期图3一3单棱期生长锥及相应的植株图3一1:生长锥未伸长期注:1.生长锥2.苞叶原基3.幼叶9
9 实验三 小麦幼穗分化的观察 一、目的要求 (一)学习观察小麦幼穗分化的方法,了解小麦结实器官的形成过程。 (二)掌握小麦幼穗各分化时期的形态特征。 (三)掌握小麦幼穗各分化时期与植株外部形态的对应关系。 二、材料和用具 小麦穗分化期间的植株;解剖镜、显微镜、镊子、解剖针、剪刀、刀片、尺子。 三、内容和方法 (一)观察时间:小麦(Triticum aestivum L.)幼穗开始分化的时间,因播期和品种不同而异。 在秋播条件下,一般适时播种的冬性品种,穗分化于返青以后开始;春性强的品种或播种过早的冬 性品种,亦可在冬前开始。所以,开始观察的时间要根据具体情况而定。 幼穗分化是一个连续的渐变过程,从开始(伸长期)到结束(四分体期)的观察次数,以研究 的内容、人力和物力条件而定,一般 3 天左右观察一次较好。 (二)取样:要选取具有代表性、或事先标记的植株,一般每次取 20 株,从中选 5~10 株进行 观察。实验课中每组可以用有标记的小麦植株 3~5 株进行观察。 (三)记载小麦植株的外部形态:包括株高、主茎叶片数(可见叶、展开叶)、分蘖数、次生根 数。 (四)观察方法:小麦主茎幼穗分化开始较早,分蘖较迟。一般以主茎为观察对象。首先把选 取的植株去掉一部分根,留下适量的根和地中茎,以便剥取幼穗时用手掌握。然后由外向内将叶片 和叶鞘逐层剥去,在剥取过程中注意观察各个叶的形态。当露出发黄的心叶时,用解剖针从纵卷叶 片的叶缘交接处,顺时针或逆时针方向从基部把叶去掉。当剥到肉眼不易分辨叶片时,可放在解剖 镜下,继续用解剖针剥,直至露出透明发亮的生长锥。注意观察幼穗正、侧面,基部、中部和上部, 以获得全面的概念。最后以幼穗中部的形态特征为准确定穗分化期。 观察雌雄蕊分化时,切下一个小穗观察比较清楚。观察四分体时,要选微黄绿色的花药。用镊 图3—1 生长锥未伸长期 1 2 3 图3—2 生长锥伸长期 图3—3 单棱期生长锥及相应的植株 注:1. 生长锥 2. 苞叶原基 3. 幼叶 形态 1 2 2 3