第5讲小麦幼穗分化进程观察

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二、注意事项
1 、 准备好分期播种的小麦植株材料, 小麦穗 准备好分期播种的小麦植株材料 , 分化挂图或幻灯片,解剖镜、显微镜、解剖针、 分化挂图或幻灯片,解剖镜、显微镜、解剖针、 剪刀、镊子、醋酸洋红等。 剪刀、镊子、醋酸洋红等。 幼穗分化是一个连续的渐变过程, 2 、 幼穗分化是一个连续的渐变过程 , 北京地 区从开始( 返青期) 到结束( 抽穗期) 约经历2 区从开始 ( 返青期 ) 到结束 ( 抽穗期 ) 约经历 2 个 幼穗分化的各个时期对应着不同的叶龄。 月。幼穗分化的各个时期对应着不同的叶龄。 材料观察时应注意以下几点: 3、材料观察时应注意以下几点: 把提供的材料, 按叶龄大小顺序排好, ( 1 ) 把提供的材料 , 按叶龄大小顺序排好 , 并 逐一记载各苗的主茎叶龄,以备观察生长锥用。 逐一记载各苗的主茎叶龄,以备观察生长锥用。
Ⅳ.颖片原基分化期: Ⅳ.颖片原基分化期:穗分化进入二棱末期后不 颖片原基分化期 由最先出现的小穗原基两侧分化出颖片原基, 久,由最先出现的小穗原基两侧分化出颖片原基, 位于中间的组织,以后分化形成小穗轴和小花。 位于中间的组织,以后分化形成小穗轴和小花。 Ⅴ.小花原基分化期:在最先出现的小穗中,靠 Ⅴ.小花原基分化期:在最先出现的小穗中, 小花原基分化期 下位颖片原基内侧分化出第一小花的外稃原基, 下位颖片原基内侧分化出第一小花的外稃原基, 不久第二小花的外稃(位于上位颖片内侧) 不久第二小花的外稃(位于上位颖片内侧)也相继 出现。至此,小穗原基顶部两侧下凹,第一、 出现。至此,小穗原基顶部两侧下凹,第一、第 二小花的界限明显可辨。 二小花的界限明显可辨。一个小穗的小花原基是 由下而上向顶式出现,整个穗的小花分化则从中 由下而上向顶式出现, 部开始,渐及上下两端小穗。 部开始,渐及上下两端小穗。
一、实践操作
1、观察穗的解剖结构:小麦的穗可分为穗轴和小 观察穗的解剖结构: 穗两个部分。穗轴由节片组成, 穗两个部分 。 穗轴由节片组成 , 每节着生一枚小 小穗由两枚颖片(护颖) 穗 。 小穗由两枚颖片 ( 护颖 ) 、 小穗轴和若干小花 组成。小麦的花见本章第1 组成。小麦的花见本章第1节。 穗的分化与形成:穗的分化形成经历9个时期。 2 、 穗的分化与形成 : 穗的分化形成经历 9 个时期 。 茎叶原基分化期(未伸长期) 茎生长锥未伸长, O. 茎叶原基分化期 ( 未伸长期 ) : 茎生长锥未伸长 , 基部宽大于高,呈半圆形, 基部宽大于高 , 呈半圆形 , 在基部陆续分化出新 的叶原基,未开始穗的分化,属营养生长时期。 的叶原基,未开始穗的分化,属营养生长时期。 伸长期:生长锥伸长,高大于宽, Ⅰ.伸长期:生长锥伸长,高大于宽,标志着由茎 叶原基分化开始向穗分化过渡。 叶原基分化开始向穗分化过渡。
Ⅷ . 四分体形成期: 花药分室后体积增大, 在 四分体形成期 : 花药分室后体积增大 , 花粉囊( 小孢子囊) 内形成花粉母细胞( 花粉囊 ( 小孢子囊 ) 内形成花粉母细胞 ( 小孢子 母细胞) 与此同时, 雌蕊体积也增大, 母细胞 ) 。 与此同时 , 雌蕊体积也增大 , 柱头 明显伸长呈二歧状。胚囊(大孢子囊) 明显伸长呈二歧状。胚囊(大孢子囊)内形成胚 囊母细胞(大孢子母细胞) 囊母细胞(大孢子母细胞)。花粉母细胞经减数 分裂形成二分体,再进行有丝分裂形成四分体。 分裂形成二分体, 再进行有丝分裂形成四分体。 四分体散开后发育成为单核、 四分体散开后发育成为单核、二核而后成为成 熟的三核花粉粒。 熟的三核花粉粒。
3、三叶期以前幼穗观察 先洗净幼苗植株的泥土, ( 1 ) 先洗净幼苗植株的泥土 , 剥前先查清叶龄 和茎蘖数,要留住分蘖节和根,如根短少时, 和茎蘖数,要留住分蘖节和根,如根短少时, 则需把幼苗最外边二片真叶向下撕, 则需把幼苗最外边二片真叶向下撕,并留住根 以便左手把持。 部,以便左手把持。 剥时要先用解剖针在叶鞘基部刺入, ( 2 ) 剥时要先用解剖针在叶鞘基部刺入 , 向上 撕裂叶鞘,然后用手撕剥叶基, 撕裂叶鞘,然后用手撕剥叶基,不要留下残余 叶茎, 叶茎,否则主茎及生长锥易发生混淆或找不到 生长锥。 生长锥。 剥心叶时要格外注意, ( 3 ) 剥心叶时要格外注意 , 特别是剥开最里面 的一个心叶时, 的一个心叶时,解剖针不宜在未剥叶片的中部 刺入,应在叶基两侧刺入, 刺入,应在叶基两侧刺入,剥至生长锥暴露清 然后再用解剖镜观察。 晰,然后再用解剖镜观察。 三叶期以后剥取方法比较方便,基本与上相同。 三叶期以后剥取方法比较方便,基本与上相同。
雌雄蕊原基分化期: Ⅵ . 雌雄蕊原基分化期 : 此期特点为外稃内侧 组织几乎同时分化出内稃和雌雄蕊原基。 组织几乎同时分化出内稃和雌雄蕊原基。从侧 面看,初形成的内稃原基为一顶端略尖的突起, 面看,初形成的内稃原基为一顶端略尖的突起, 与外稃原基相对, 与外稃原基相对 , 3 枚球形突起的雄蕊原基鼎 立于内外稃原基之间, 立于内外稃原基之间 , 3 枚雄蕊原基之间为雌 蕊原基(初期不易分辨) 蕊原基(初期不易分辨)。 药隔分化期: 雄蕊原基体积进一步增大, Ⅶ . 药隔分化期 : 雄蕊原基体积进一步增大 , 在每个雄蕊原基的中部自顶向下出现微凹纵沟。 在每个雄蕊原基的中部自顶向下出现微凹纵沟。 之后,进一步分为四个花粉囊。 之后,进一步分为四个花粉囊。雌蕊原基顶部 也凹陷,逐渐分化出两枚柱头原基, 也凹陷,逐渐分化出两枚柱头原基,以后继续 生长形成羽状柱头。 生长形成羽状柱头。有芒品种此期也沿外稃中 脉伸长形成芒原基。 脉伸长形成芒原基。 至此,穗部各器官在外部形态上已分化完毕, 至此,穗部各器官在外部形态上已分化完毕, 开始进行体积和内外部覆盖器官的强烈生长。 开始进行体积和内外部覆盖器官的强烈生长。
观察幼穗分化均以幼苗主茎为对象, ( 2 ) 观察幼穗分化均以幼苗主茎为对象 , 如提 供的材料不完备时, 供的材料不完备时,也可利用同株上不同部位 分蘖进行观察,以弥补缺期现象。 分蘖进行观察,以弥补缺期现象。 将剥好的生长锥放在解剖镜下检视, ( 3 ) 将剥好的生长锥放在解剖镜下检视 , 要注 意从幼穗的正面、侧面、中部、 意从幼穗的正面、侧面、中部、上部等各部位 进行观察才能全面掌握,防止片面。 进行观察才能全面掌握,防止片面。 观察雌雄蕊分化时, ( 4 ) 观察雌雄蕊分化时 , 最好摘下一个小穗来 比较清晰。 看,比较清晰。 观察四分体时, ( 5 ) 观察四分体时 , 要选取稍微带黄绿色的花 药作为材料,用镊子将花药放在载玻片上, 药作为材料,用镊子将花药放在载玻片上,用 解剖针柄端压碎, 解剖针柄端压碎,再用醋酸洋红染色后盖上盖 玻片在显微镜下观察比较。 玻片在显微镜下观察比较。
单棱期( 穗轴分化期) Ⅱ . 单棱期 ( 穗轴分化期 ) : 此期分化穗轴或分枝类 型的主穗轴,属穗部第一级轴的节片分化。 型的主穗轴,属穗部第一级轴的节片分化。生长锥 进一步伸长, 进一步伸长,基部由下向上渐次出现与初生叶原基 同源的苞叶原基,形状呈环状突起。 同源的苞叶原基,形状呈环状突起。苞叶原基与叶 原基的不同,在于最后不形成叶片而退化, 原基的不同,在于最后不形成叶片而退化,并在原 着生苞叶原基的节与节之间形成了穗轴节片。 着生苞叶原基的节与节之间形成了穗轴节片。 二棱期(小穗原基分化期 Ⅲ.二棱期 小穗原基分化期 :根据小穗原基和苞叶 二棱期 小穗原基分化期): 原基的形态变化,又可分为三个时期: 原基的形态变化,又可分为三个时期:(1)二棱初 二棱初 苞叶原基分化到一定程度后, 期:苞叶原基分化到一定程度后,从生长锥中部开 在两个苞叶原基之间(即下位苞叶原基叶腋间 即下位苞叶原基叶腋间) 始,在两个苞叶原基之间 即下位苞叶原基叶腋间 分化出小穗原基。从植物学角度看, 分化出小穗原基。从植物学角度看,苞叶原基属叶 性器官,小穗原基为苞叶腋芽原基。 二棱中期: 性器官,小穗原基为苞叶腋芽原基。(2)二棱中期: 二棱中期 小穗原基数量增多,体积增大,并超过苞叶原基。 小穗原基数量增多,体积增大,并超过苞叶原基。 二棱状以此期最为明显。 二棱末期: 二棱状以此期最为明显。(3)二棱末期:小穗原基 二棱末期 进一步伸长,同侧相邻小穗原基部分重叠。 进一步伸长,同侧相邻小穗原基部分重叠。苞叶原 基明显退化, 二棱”状特点已不再明显。 基明显退化,“二棱”状特点已不再明显。
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4、拨节后幼穗的观察 用手摸清各节部位, 注意有几个节伸长, ( 1 ) 用手摸清各节部位 , 注意有几个节伸长 , 并估计幼穗的部位,然后剪去基部及幼穗上方 并估计幼穗的部位, cm以上的叶 如没有把握估计幼穗部位, 以上的叶。 2 cm 以上的叶 。 如没有把握估计幼穗部位 , 可 多留一段,以免损伤幼穗。 多留一段,以免损伤幼穗。 (2)将叶鞘由外向内,一层层剥去,每一层可 将叶鞘由外向内, 将叶鞘由外向内 一层层剥去, 由叶鞘基部用解剖针挑开,分开后轻轻拉掉, 由叶鞘基部用解剖针挑开,分开后轻轻拉掉, 以免拉断幼穗。剥展开叶以内的幼嫩叶时, 以免拉断幼穗。剥展开叶以内的幼嫩叶时,可 用右手母指与食指捻转幼叶顶(向右或向左 向右或向左), 用右手母指与食指捻转幼叶顶 向右或向左 , 则幼叶连鞘一起剥落,效果较好。 则幼叶连鞘一起剥落,效果较好。剥出幼穗可 直接用解剖镜观察, 直接用解剖镜观察,为了清楚的观察其小花内 部结构,可用解剖针挑起一小穗, 部结构,可用解剖针挑起一小穗,置于载玻片 于显微镜下观察。 上,于显微镜下观察。
第五讲 小麦幼穗分化进程观察
在禾谷类作物生长发育中, 在禾谷类作物生长发育中,习惯将未伸 出叶鞘的穗称为幼穗。 出叶鞘的穗称为幼穗。幼穗是由生长锥 在完成茎叶分化之后分化而成, 在完成茎叶分化之后分化而成,是穗的 初始状态。了解穗的结构、 初始状态。了解穗的结构、穗形成规律 及其与外界条件的关系, 及其与外界条件的关系,是研究品种特 征特性、正确运用栽培措施、 征特性、正确运用栽培措施、挖掘穗部 增产潜力的重要依据。 增产潜力的重要依据。
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