第四讲 玉米的一生与结实器官

同 学 们 好! 作物田间技术 与生物学观察(一)
韩守良
第四讲 玉米[corn(美) 或maize(英)]的一生 与结实器官
一.玉米苗的基本形态 二.玉米的一生 三.玉米的结实器官
一.玉米苗的基本形态 1.胚根（种子根、初生根）：
着生于根茎（地中茎）下端，由主胚根（初生 胚根）1条和侧胚根（次生胚根）3～7条组成； 2.次生根：
玉米雌穗分化过程示意图
4.小花分化期
(5)性器官分化形成期： ①穗部特征： a.上位花的雌蕊之基部的子房膨大，胚珠分化 形成大孢子母细胞,经减数分裂产生卵细胞； b.上位花的雌蕊之上部的柱头伸长，顶端中部 内陷，形成顶端呈二裂状的花丝。 花丝从苞叶中伸出，称为吐丝； ②外部特征：处于雄穗开花期，雌穗叶丝期；
2.雄穗小穗分化期,雌穗生长锥未伸长期； 3.雄穗小花分化期,雌穗生长锥伸长期，
植株进入小口期； 4.雄穗药隔形成期，雌穗小穗分化期； 5.雄穗四分体形成期，雌穗小花分化期，
植株进入大口期； 6.雄穗抽雄期，雌穗增长花丝伸长； 7.雄穗开花期，稍后雌穗进入吐丝期。
(四)籽粒发育过程： 玉米雄穗开花散粉，雌穗吐丝受精之后，即
着生于根茎上端的地面之下的茎节上， 一般3～5层；第一层着生于胚芽鞘节上。 3.气生根(支持根)：
着生于地面之上的茎节上，一般2～3层。 次生根和气生根，均可称为节根、不定根、 永久根。
4.根茎（地中茎）： 一般认为玉米根茎由中胚轴伸长而成； 据认为，单子叶植物的种子,由于外子叶退化，
只有一片盾片（内子叶），其胚轴有上、中、下 胚轴之分： ①上胚轴：胚芽鞘节与胚芽之间的部分； ②中胚轴：胚芽鞘节与盾片节之间的部分； ③下胚轴：盾片节与胚根之间的部分；
②外部特征： a.处于小喇叭口期； b.中晚熟品种，可见叶13片左右，展开叶9片左右； 叶龄指数约47；
玉米雄穗分化过程示意图
4.小花分化期
(5)性器官分化形成期： 包括两期： A.药隔形成期： ①穗部特征： 雄蕊原基由圆球状变成方柱状， 并分隔形成4室的花药； ②外部特征： 处于大喇叭口期之前，伸出叶15片左右， 展开叶11片左右，叶龄指数约55；
玉米雌穗分化过程示意图
1.生长锥未伸长期；2.生长锥伸长期
(3)小穗分化期： ①穗部特征： a.从生长锥基部开始出现小穗裂片， 呈向顶式分化； b.每个小穗裂片分化成两个并排的成对小穗， 两小穗完全一样； c.每个小穗基部出现两片护颖原基； ②外部特征：处于大喇叭口期之前， 雄穗药隔形成期；
就是小穗裂片
(1)生长锥未伸长期： ①生长锥特征： a.生长锥圆形光滑，底径大于高度， 或相近；为茎的生长点，亦可看作雄穗的前身； b.基部有叶原基； ②外部特征：处于拔节期之前；
(2)生长锥伸长期： ①穗部特征：生长锥光滑，高度明显大于底径宽度； ②外部特征： a.节间开始伸长，植株进入拔节期；
b.中晚熟品种，可见叶9片左右，展开叶6片左右； 叶龄指数30左右；
其他叶片为毛叶,叶面茸毛密生；
8.可见叶、伸出叶、展开叶与叶龄指数： (1)可见叶：凡自然状态下可看到的叶片，均为可 见叶，包括展开叶和伸出叶两部分。 (2)展开叶：叶片完全伸出,叶环自邻下叶鞘露出, 叶耳、叶舌可见的叶片。 (3)伸出叶（心叶）：叶片未全部伸出的可见叶。
植株已展开叶数
(4)叶龄指数=
a.上位花：较大，可受精结实，由内稃、外稃和雌蕊 组成；
1)内稃、外稃各一，膜状； 2)雌蕊：由子房和柱头组成；
ⅰ.子房桃圆形； ⅱ.柱头很长,茸毛密生，有粘液，顶端二叉状，
常称为花丝； b.下位花：较小，结构与上位花相同，
只是雌蕊退化不能结实；
玉米雌穗构造示意图
由果穗的结构可知，在小穗分化期所分化出的 每对成对小穗，皆是由两个并排的小穗组成的，每 个小穗均可分化出两朵小花，其中下位花退化而不 结实，只有上位花结一粒种子。也就是说，每个小 穗只能结一粒种子。因为成对小穗之中的两个小穗 并排之故，每对成对小穗所结的两粒种子必然是并 排的。因此，玉米果穗籽粒为偶数行。
因此，玉米的种子根、种子、盾片等位于根茎 之下，而胚芽鞘、次生根、气生根、各真叶等则 位于位于根茎之上。
5.盾片： 着生于根茎下端，在种子萌发过程中和幼苗生
长初期，将胚乳中的养分转运到胚中供其生长之 需。 6.胚芽鞘：
着生于根茎上端，有保护叶片出土之功能。 7.叶片：
(1)中熟品种18～19片叶,第一真叶较钝，其余为剑形； (2)基部的1～5或6片叶,为光叶：叶面光滑，无茸毛；
B.四分体形成期： ①穗部特征： a.花药内的胞原组织产生花粉母细胞； b. 经减数分裂形成二分体，再形成四分体； ②外部特征： a.处于大喇叭口期； b.中晚熟品种可见叶17片左右， 展开叶12片左右； 叶龄指数约61；
玉米雄穗分化过程示意图
5.性器官分化形成期
(二)玉米雌穗的构造及其分化： 1.玉米雌穗的构造：
2.玉米雌穗的分化过程：
(1)生长锥未伸长期： ①生长锥特征： a.光滑半球形，底径宽度大于高度； b.基部有叶原基，可长成苞叶和穗柄； c.是雌穗的前身； ②外部特征：处于小喇叭口期之前；
(2)生长锥伸长期： ①穗部特征： a.生长锥光滑，高度明显大于底径宽度； b.基部出现螺旋状的苞叶原基,表明分化穗轴； ②外部特征：处于小喇叭口期,雄穗小花分化期；
玉米雌穗为肉穗花序,着生于植株中部节位上, 由穗柄、穗轴、小穗组成；
雌穗受精结籽后称为果穗； (1)穗柄：雌穗下端是穗柄，由6～10节组成，
每节着生一苞叶； (2)穗轴：着生于穗柄之上，其上着生多排
成对小穗； (3)成对小穗：
由两个并排的小穗组成,两小穗结构相同;
(4)小穗：由两片护颖和两朵小花组成； ①护颖：每个小穗基部有两片膜状护颖； ②小花：护颖之内有两朵小花：
花丝(柱头)
子房 内稃
玉米雌穗分化过程示意图
5.性器官分化形成期
(三)雄穗分化时期、雌穗分化时期 与生育时期之间的相关性：
从时间上看，雄穗分化比雌穗分化早10天左 右， 但雄穗分化时期与雌穗分化时期的对应性 很稳定。
雄穗分化时期、雌穗分化时期与生育时期之 间的相关关系大致如下：
1.雄穗生长锥伸长期，雌穗尚未分化， 植株进入拔节期；
3.蜡熟期： (1)历时10～15天，干物质增速变慢，期末干物重 达到最大； (2)籽粒含水率由50%下降到20%，胚乳由浆糊状变为 蜡状，苞叶开始变黄；
4.完熟期：籽粒脱水，干物质停止增加，尖冠处形成黑色 层，玉米进入生理成熟期。此时即可收获。
复习与思考： 1.了解本讲所涉的概念与知识点。 2.熟习玉米苗的基本形态及各器官的相对位置。 3.玉米各生育时期有何标准？如何判断拔节期、 小口期、大口期？ 4.了解雄穗与雌穗构造及各分化期的主要特征。 5.雄穗分化过程、雌穗分化过程与生育时期之间 有何关系？ 6.玉米籽粒发育分几个时期？各有什么特点？ 7.玉米果穗籽粒行数为何为偶数？
与生育时期之间的相关性： (四)籽粒发育过程：
(一)玉米雄穗的构造及其分化： 1.玉米雄穗的构造：
玉米雄穗为圆锥花序，着生于茎秆顶端， 由穗柄、主轴、分枝、小穗组成。 (1)穗柄：其上着生主轴； (2)主轴：较粗长，基部有15～25个分枝，
中上部着生4～11行成对小穗； (3)分枝：每个分枝一般着生2行成对小穗；
(三)生长阶段： 玉米的一生一般分为三个生长发育阶段：
1.苗期阶段(苗期、前期)： 从播种期到拔节期，为营养生长阶段；
2.穗期阶段(穗期、中期)： 从拔节期到开花期，为营养生长与生殖生长并 进阶段；
3.花粒期阶段(花粒期、后期)： 从开花期到成熟期，为生殖生长阶段；
三.玉米的结实器官：
(一)玉米雄穗的构造及其分化： (二)玉米雌穗的构造及其分化： (三)雄穗分化时期、雌穗分化时期
×100
该品种最终总叶片数
胚芽鞘 根茎
第一真叶
次生根 侧胚根
种子根
主胚根
玉米幼苗形态示意图
玉米根系示意图
玉米叶片形态示意图
二.玉米的一生： (一)生育期： (二)生育时期： (三)生长阶段：
(一)生育期： 中熟品种春播100～120天；夏播85～95天；
(二)生育时期： 1.播种期：即播种的日期。 2.出苗期：全田50%幼苗苗高2cm左右的日期。 3.拔节期：全田50%植株基部节间开始伸长、
玉米雄穗分化过程示意图
1.生长锥未伸长期；2.生长锥伸长期
(3)小穗分化期： ①穗部特征： a.生长锥基部出现分枝原基； b.中部出现小穗裂片； (也有称其为小穗原基的。为了与成对小穗相区别， 我们称其为小穗裂片，有可继续分裂小穗之意)； c.一个小穗裂片分裂成两个小穗突起(成对小穗原基)： 1)一个较大，将来发育成有柄的上位小穗； 2)一个较小，将来发育成无柄的下位小穗； d.每一个小穗在基部两侧各分化出一片护颖； e.基部的分枝原基逐渐成为雄穗分枝，并分化小穗裂 片、再分化成对小穗；
(4)成对小穗：
①上位小穗：有柄； 结构相同；
②下位小穗：无柄； (5)小穗：
每个小穗由2片护颖和2朵小花组成； ①护颖：2片，有上下位之分，均为船形； ②小花：每朵小花由内稃、外稃、
3个雄蕊组成； a.内稃和外稃：均为膜状； b.雄蕊：由花药与花丝组成；
玉米雄构造示意图
2.玉米雄穗的分化过程：
玉米雌穗分化过程示意图
3.小穗分化期
(4)小花分化期： ①穗部特征：每个小穗的生长点分化成两个小花原基： a.上位花：较大，发育快； 先后分化出内稃和外稃各一、三个雄蕊和一个雌蕊; b.下位花：较小，发育慢； 雌蕊、雄蕊分化之后又逐渐退化，最后只残留膜状 的内外稃； c.此时为两性花。 以后只有上位花的雌蕊发育，进一步受精结实； 上位花的雄蕊和下位花的雌蕊、雄蕊均逐渐退化。 ②外部特征：处于大喇叭口期，雄穗四分体形成期；
②外部特征： a.处于小喇叭口期之前； b.中晚熟品种可见叶11片左右,展开叶7片左右; 叶龄指数37左右；
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玉米雄穗分化过程示意图
3.小穗分化期
(4)小花分化期： ①穗部特征： a.每个小穗护颖内侧分化出两个小花原基： 1)一个较大，发育较快，为上位花； 2)一个较小，发育较慢，为下位花； b.每个小花原基在基部分化出内稃和外稃各一片； c.每个小花原基的内、外稃之间出现三个雄蕊原基 和一个雌蕊原基。此时为两性花；
进入了籽粒发育阶段，一般划分为4个时期： 1.形成期：
(1)历时15～20天,期末胚芽和胚根已分化形成, 标志着种子已形成；
(2)种子体积和鲜重增加迅速,干物质增加不多; 期末体积达到2/3； 籽粒含水率80%以上，胚乳清浆状；
2.乳熟期： (1)历时15～20天，干物质迅速增加，期末籽粒干物重 达到70%～80%，体积达到最大值； (2)籽粒含水率由80%逐渐下降到50%，胚乳由清浆状变 为浆糊状，果穗加粗并“离怀”；
6.抽雄期：全田50%植株雄穗主轴的顶端露出3－5cm的 日期。
7.开花期：全田50%植株雄穗主轴的小穗开花的日期。 8.吐丝期：全田50%植株第一雌穗(最上雌穗)花丝伸出苞
叶1－2cm的日期。 9.成熟期：全田50%植株第一雌穗的籽粒，呈现本品种固
有形状、颜色，种子尖冠处形成黑色层的日期。 10.收获期：实际收获的日期。
雄穗生长锥开始伸长、 叶龄指数约30左右的日期。 4.小喇叭口期：可见叶13片左右,展开叶9片左右; 植株上部叶片呈小喇叭口状； 雄穗小花分化期、雌穗生长锥伸长期；
5.大喇叭口期：棒三叶大部分伸出、但未全展开; 心叶从生、上平中空、形似大喇叭口状； 雄穗四分体形成期、雌穗小花分化期。 多在抽雄前10天左右。