小麦形态特征的辨认.doc

实验二 小麦种、变种和品种的鉴别 一、目的 根据小麦种、变种和品种麦穗的特征特性，练习识别小麦种、变种和品种的方法。 二、材料 小麦各个种及本地区栽培品种的麦穗；小麦种及变种的标本。 三、用具和药品 放大镜、实验针、烧杯、培养皿、滤纸；氢氧化钠（或氢氧化钾）、苯酚（白碳酸）等。 小麦植物学的分类是按形态学的特征、结实器官的特点与生物学特性，将相似的小麦类型组成一个分类单位，由这些单位再组成一个分类系统。根据小麦类型在分类系统中的地位，就能了解它们在形态学和生物学上的特征特性，以及它们的亲缘关系，以便有效地加以利用，创造新类型，培育成新品种。但由于小麦植物学分类主要是根据形态上的差异，没有注意到小麦类型形成发展与环境条件的关系，以及它们在生产上的经济价值。因此，为了更好地利用现有的品种资源，还必须认识小麦的品种。 小麦品种是人类创造的栽培植物群体，是农业生产上的重要生产资料。因而小麦品种是经济上的类别，不是植物学上的分类单位，而且品种在经济上的价值还具有时间性和地区性。这在认识、选育和利用小麦品种上均具有十分重要的意义。 （一）小麦种 小麦属于禾本科（Gramineae Juss.），小麦属（Triticum L.)的植物。这一属包括许多种，过去按形态特征曾被定名为20多个种，以后，根据详细的形态比较和细胞学研究，又将这些种归并为三个系统：一粒小麦系、二粒小麦系和普通小麦系。三系之间染色体数目不同，成倍数性关系，都是7的倍数。一粒系体细胞的染色体是14条（27=14），二粒系是28条（47=28），普通系则为42条（67=42）。故一粒系的各个种称为二倍体，二粒系的各个种称为四倍体，普通系的各个种称为六倍体小麦。 遗传学和细胞学的进一步研究表明，不少的种间存在着一系列形态上的过渡类型，而且有些种间染色体组相同，种间相互杂交能得到正常的后代。所以有些遗传育种者根据染色体组的异同，提出新的分类体系，将小麦属过去的种归并为五个种，即一粒小麦（二倍体）、圆锥小麦（四倍体）、提莫菲维小麦（四倍体）、茹可夫斯基小麦（六倍体）和普通小麦（六倍体）五个种，但旧的分类体系至今仍为一般人所沿用。 我国小麦生产上栽培的品种绝大多数属于普通小麦（Triticum aestivum L.），其他的种多系零星分布，其中以密穗小麦、圆锥小麦、硬粒小麦较多。东方小麦和波兰小麦仅有极少数品种在个别地区栽培。 根据新的分类体系：普通小麦和密穗小麦均为六倍体，属普通小麦种；圆锥小麦、硬粒小麦、东方小麦和波兰小麦均为四倍体，属圆锥小麦种。这里按照传统习惯和名称将我国小麦主要栽培种的特征列在表2-1中，可据以区分我国小麦主要的栽培种。 麦穗的特征易受环境的影响而发生变异，因而鉴别小麦的各个种时，不能仅凭个别的特征，而应综合地从全部特征来鉴定。 （二）小麦变种 普通小麦又称软粒小麦。它是小麦中分布最广、经济价值最高的一个种。这个种在我国有许多变种，据鉴定，除云南亚种的6个变种外，共有80多个变种。小麦变种分类的主要特征是芒的有无、穗子（护颖）有无茸毛、穗和芒的颜色，以及籽粒的颜色。少数变种还需要用芒色来鉴定。鉴别时，必须在日光下，采用成熟而又发育良好的麦穗，按下述标准进行鉴定。 芒的有无 麦穗上下都有芒，且其长度在2厘米以下者为有芒变种。全穗无芒或麦穗上部小穗有少数短芒者属于无芒变种。 穗（护颖）有无茸毛 在护颖上，以及外颖的裸露部分上都生着茸毛的小麦属有茸毛的变种。 穗的颜色 穗色分红、白、黑及带有黑色斑点的烟灰色。在鉴别淡红色和草黄色的麦穗发生困难而不易区别时，可将护颖放于5%的氢氧化钠溶液内，经过15-20分钟后观察。如为红色的穗子就会变成褐色，而白色的穗则仍然是草黄色。 芒的颜色 芒分白色、红色和黑色。白穗小麦的芒通常都是白色。红穗小麦上的芒也通常是红色。但在白色穗、红色穗和黑色穗上都可以观察到黑色的芒。 种子的颜色 种子的颜色分红色和白色。红色的种子在种皮的表层有褐色素。由于种子硬度不同，红色可以变动在玫瑰色、淡褐色，直到褐色。白色种子也可以从乳白色到淡黄色。 鉴别种子的颜色要在日光下，采用成熟的种子。对颜色上难以区分的品种，可用碱溶液来加以处理。或者放入水中煮沸后观察。碱溶液处理是将种子放5%的氢氧化钠或氢氧化钾溶液中，经过1520分钟后立即观察，白色种子呈浅黄色，红色种子则呈深红褐色。水煮法则是将样本种子装入纱布袋中，放入盛有开水的烧杯中煮沸1520分钟取出（煮沸时间不可延长）。随即加以鉴定，白色种子仍然是浅黄色，而红色种子则变成红褐色。 普通小麦变种的主要特征如表2-2，可据以鉴定普通小麦的变种。 （三）小麦品种 小麦品种的基本特征是穗的形状、芒的有无、护颖的形状、护颖颖咀和颖肩的形状、种子形状，以及其在苯酚作用下的着色情况等。小麦品种的形态特征如图2-15，可综合地根据这些特征按下列标准鉴别小麦的品种。 穗的形状 穗形分纺锤形、长方形、圆锥形和棍棒形（大头形）四种（如图2-1）。鉴别穗形时，应注意栽培条件对穗形的影响。 芒的有无及其特点 芒分为长芒、短芒、顶芒和无芒四类。有芒的品种还要注意其长短、粗细及其分布的方向。芒是很容易随生育条件而发生变化的，鉴别品种应予以注意。 护颖的形状 护颖是由两个面组成的。一面窄一面较宽。它们以龙骨为分界。护颖的形状是根据宽的一面来决定的。护颖的形状分长圆形、椭圆形、卵圆形、长方形和圆形（如图2-2）。鉴别时应采用穗子中部小穗的护颖，这样的护颖最典型。 护颖颖咀的形状 颖咀的形状分钝形、锐形、鸟嘴形和弯曲形（如图2-3）。颖咀的形状是会随着生育条件而发生变化的，主穗与分蘖穗亦有不同，应根据整个植株的情况综合地来加以鉴别。 护颖颖肩的形状 颖肩的形状可根据颖肩的方向（从颖咀基部到护颖外缘）分无肩、斜肩、方形和丘形（如图2-4）。颖肩的形状在整个穗子不同部位上是有变化的，某些小麦品种的穗子可能有各种类型的颖肩。 种子的形状 种子形状分长圆形、卵形、椭圆形和圆形（如图2-5）。 种子的颜色 一般分红色和白色。红色包括淡棕色和深红色；白色包括粉白、透明白、乳黄、透明黄、琥珀色等。在直接观察不易区别种子颜色时，可用苯酚（石碳酸）溶液处理种子，使其染色，按其着色程度更精确地来鉴别小麦品种。 以上所述是一般鉴别小麦品种的基本特征和标准，可据以鉴别小麦品种。但鉴定时必须根据较多的特征综合地进行鉴别。不能由一、二特征的变异而误认为是混杂。因为有些特征易随外界条件而发生变异。同时，还应采用变异较小的部分来观察分析。如选择正常发育植株上的主茎，而不取分蘖；取穗子中部的小穗，而不取穗子基部与顶端的小穗。但有的特征也必须分不同部位来加以鉴定。除上述鉴别小麦品种的特征外，其他如植株形态、芽鞘颜色、幼苗习性、幼苗颜色、茸毛有无、植株高矮，以及田间生育情况等也是区分小麦品种的重要依据。、物候期1、播种期：播种的日期，以月/日（下同）。2、出苗期：全区有50%幼芽露出地面的日期。3、三叶期：全区50%植株，第三片叶（心叶）露出2厘米以上。4、分蘖期：全区有50%的植株，第一分蘖露出叶鞘的日期。5、返青期：冬小麦早春解冻后，全区50%的植株，叶片呈现鲜绿色，开始恢复生长的日期。6、拨节期：全区50%的植株第一节抽出地面12厘米（用手能摸到茎节）的日期。7、孕穗期：全区有50%植株的剑叶全部露出叶鞘，茎秆中上部呈纺锤形的日期。8、抽穗期：全区有50%的麦穗顶部小穗（不连芒）露出剑叶的日期或叶鞘中上部裂开见小穗的日期；密穗类型品种的麦穗不一定自叶鞘顶端伸出，可按其叶鞘侧面露出半个穗的日期。9、开花期：全区50%的麦穗中部小穗开花的日期。10、成熟期：可分为三个阶段，均以穗中部籽粒为准。乳熟期：麦穗籽粒已形成，并接近正常大小，淡绿色，内部充满乳浆的日期。蜡熟期：麦粒大小和颜色接近正常，内呈蜡质状，且易被指甲划破，腹沟尚带绿色。完熟期：其籽粒大小定形、颜色正常、变硬、植株茎秆除上部23节茎节外，其余全部呈黄色的日期。一般以完熟期作为成熟期的标准。11、收获期：记载实际收获的日期。12、生育期：从出苗到成熟的日数。二、形态特征1、幼苗生长习性：在出苗后一个半月左右记载，分三级，“伏”（匍匐地面），“直”（直立），“半”（价于二者之间）。2、株型：抽穗后根据叶和铅垂线的夹角分为三级。紧凑，平角小于15；中等，夹角在1530之间；松散，夹角在30以上。3、叶相：孕穗期根据茎叶夹角和长相情况分挺直、下披和中间三级。4、叶色：分深绿、绿、浅绿三种。腊粉多的品种可记为“兰绿”（拨节后一次记载）。5、株高：成熟前，测量自分蘖节至穗顶（不连芒）或从地面量至穗顶的群体高度（单位：厘米）。分高秆、中秆、矮秆三级。高秆，100厘米以上。中秆，80100厘米。矮秆，80厘米以下。6、茎粗：量茎的地上部第二节间的直径粗度，分粗、中、细三级，大于6毫米为粗；小于4毫米为细，两者之间为中。7、芒：芒色：分白、红、黑三种。芒长：分长芒、短芒、曲芒、顶芒、无芒。长芒，芒长40毫米以上。短芒，穗的上下均有芒，芒长40毫米以下。曲芒，芒的基部膨大弯曲。顶芒，指穗顶有芒，芒长5毫米以下，下部无芒。无芒，指完全无芒或极短。8、颖壳：毛，分有茸毛与无茸毛两种。壳色，分红、白、黄三种。9、穗形：分五种。纺锤形，穗子两端尖，中部稍大。长方形（柱形），穗子上、下、正面、侧面基本一致。圆锥形，穗部下大、上小，或分枝呈圆锥状。棍棒形，穗子下小，上大，上部小穗着生紧密，呈大头状。椭圆形，穗短，中部宽，两端稍小，近似椭圆。10、穗长：取2025株量主穗，自穗节至顶端（不连芒）长度（单位：厘米）。11、小穗数：分别记载每穗的总小穗数，结实小穗数及不结实小穗数，一般取样25穗计算。12、小穗密度：测量麦穗中部10个小穗的穗轴长度（单位：厘米）。13、小穗粒数：指中部小穗的结实数。14、粒形：分长圆形、卵圆形、圆形。15、粒色：分“红”与“白”两种。16、籽粒饱满度：按种子饱满程度分饱满、半饱、秕三种。三、生育动态1、发芽试验：随机取有代表性的样品种子300粒，分为3组，即重复3次，发芽皿（或盘子）内铺上纱布（或砂子），再将种子放入。发芽最低需水量为种子重量4045%，置于2025变温条件下，3天测定发芽势，7天测定发芽率。 发芽势（%）=3天内发芽种子数/供试种子粒数*100 发芽率（%）=全部发芽种子粒数/供试种子粒数*100 2、出苗率：三叶在试验区内选择35个一米长样点，调查苗数，计算其平均出苗率。出苗率（%）=已出苗数/播种粒数*1003、基本苗数：于全苗至三叶期半，选有代表性的固定段内，数清苗数，折算成万/亩。4、分蘖数：在固定样段进行调查，分为：冬前分蘖数：在封冻前调查，折算万/亩表示。数清总分蘖数，除样段的基本苗数，即得出冬前单株分蘖数。冬前单株分蘖数=总分蘖数/样段基本苗数最高分蘖数：在拨节前分蘖数达到最高峰时调查，折算成万/亩表示。计算单株分蘖数方法同上。有效分蘖数（每亩穗数）：成熟前在固定取样段内调查，以万/亩表示。有效分蘖率：有效分蘖率（%）=固定样段内的有效穗数/固定样段内的最高分蘖数*1005、生长势：指植株生长的健壮程度。在主要生长阶段如入冬前、拨节期、抽穗期、成熟期分别记载。分，强（+）、中（+）、弱（-）三级。6、整齐度株高整齐度：分三级，整齐（+）（株高相差不到一个麦穗的高度）；中等（+）（株高较一致，少数相差一个麦穗以上）；不整齐（-）（全株高度参差不齐）。穗整齐度：根据穗形大小分整齐（+）、中等（+）、不整齐（-）三种。7、苗高：从苗的基部量至最高叶片顶端的高度（单位：厘米）。8、叶面积和叶面积的系数：单株叶面积及每亩叶面积：定点取有代表性苗25株，分别测定每一片叶的长和宽（一般测定具有同化能力的绿色叶片）、再依以下公式求出单株叶面积。单株叶面积（厘米2）=（LB）/1.2N式中表示叶片总和，L=叶长，B=叶宽，N=株数。亦可用称重法测定单株叶面积，求法为：单株叶面积（厘米2）=叶片总重量小样叶面积/小样叶面积重量每亩叶面积（米2）=单株叶面积每亩总株数。100，000，000（厘米2）叶面积系数：叶面积系数=单株叶面积（米2）每亩总株数15/100，000，000（厘米2）9、干物重：一般仅测地上部，可将样品分为叶片、叶鞘、茎、穗及枯黄部分测定之（或仅分为叶片及非叶片两部分测定之）。地上部活体总干物重为叶片、叶鞘、茎、穗干物重之和。地上部总干物重为地上部活体总干物重与枯黄部分干物重之和（单位：克）。干物质积累强度按下列公式计算：干物质积累强度=某一段生长期内增加的干物质量/某一段生长期内经历天数=（第二段测得干重）-（第一次测得干重）/第一次干重测定至第二次干重测定间隔天数10、根系：在各个生育时期进行测定。单株次生根数：数记茎基部分蘖节处的次生根数，一般只求单株次生根数。有时因试验需要，将各个分蘖分开，分别测定每个分蘖和主茎的次生根数。根量：在1/9米2（即1尺2）面积上，分层挖土层用水漂洗去土壤，再测定根的体积（用排水法测定）以立方厘米表示，根的干重（单位：克）。11、灌浆速度：每隔57天测定50100穗烘干麦粒的千粒重，求出各阶段平均增长速度，以克/日表示。四、抗逆性1、耐寒性（冻害）：分四级，无冻害；1，叶尖受冻发黄；2，叶片冻死一半；3，叶全枯或植株冻死。于返青前及每次冻害发生后记载。必要时，统计分蘖或植株冻死率。2、耐旱性：按叶片萎缩程度在下午13点，日照强，温度最高时记载，共分四级。0，无受害征状。1，大部分叶片萎缩，并失去叶片应有光泽。2，有较多的叶片卷成针状，其余叶片严重萎缩，叶面粗糙。3，叶片卷缩严重，颜色显颜色显著深于该品种的正常颜色，下部叶片有的已开始变黄或变枯。3、倒伏性：记载倒伏植株倒伏日期、面积、程度、原因等。（1）倒状面积：倒伏植株占全区面积的百分率。（2）程度：分四级。0，植株直立未倒或与地面角度大于75。1， 倒伏轻微，其期植株与面角度在6075之间。2， 中等倒伏，其植株与地面角度3060之间。3，倒伏严重，其植株与地面角度在30以下。4、落粒性：成熟期记载，根据颖壳松紧程度分为：紧，颖壳紧，用手搓压不易落粒。中，颖壳较松，用手搓压容易落粒。松，颖壳很松，种子部分外露，用手一触即落。5、耐青干能力：根据茎、叶、穗青枯程度和籽粒饱满程度分无、轻、中、重四级，并记载发生青干的原因、时间和严重程度。五、病害1、锈病（指条锈、叶锈、秆锈）：衡量品种的抗锈性能和发病程度一般有三个指标，即反应型、普遍率和严重度。条锈于抽穗到开花时记载，叶锈于扬花至乳熟时记载，秆锈于乳熟期记载为宜。普遍率：指锈病发生的普遍程度，即病叶数（条锈病、叶锈病）占总叶片数的百分比，或病秆数（秆锈病）占总秆数的百分比。普遍率（%）=病叶（秆）数/调查总叶（秆）数*100严重度：以病叶或病秆上病斑所占面积用百分率表示分八级：1%、5%、10%、25%、40%、65%、80%、100%。平均严重度（%）=各级发病叶（秆）数各该级严重度之和/发病叶（秆）总和*100病情指数=普遍率平均严重度100反应型：分七级记载，其标准如下：小麦锈病症状反应的分级与描述抗病性程度记载符号症状分级程度条锈叶、秆锈抗病完全免疫0无症状无症状近于免疫0有枯斑和失绿反应，但不产生夏孢子堆不产生夏孢子堆，但发生黄白色的过敏性枯斑高度抗病1夏孢子堆量少、小、不破裂，周围有枯死反应有微小的夏孢子堆发生，但其周围明显的枯死斑抗病2夏孢子堆小到中等，数量稍多，能破裂，周围也有枯死反应有小到中等大小的夏孢子堆，但孢子堆常居绿岛中，绿岛周围有明显的失绿圈或枯斑圈感病感病3夏孢子堆生长正常，数量多，周围有明显失绿反应夏孢子大小中等，罕有联合，孢子堆周围有失绿圈，特别寄主生长在不适条件下容易发生高度感病4夏孢子堆大而多，周围无枯死或失绿反应夏孢子堆甚大，常互相联合，周围无枯斑，但寄主在生长不适宜时，孢子堆周围有失绿圈混合型在同一叶片上往往出现各种类型的反应型夏孢子大小不一，在同一叶片上或同一植株上，会有各种抗病和感病类型的反应型，无法机械地分开，如在接种鉴定时，小夏孢子堆会发生大夏孢子堆2、赤霉病：在腊熟期分别测定病穗率和严重度，然后求其病情指数，分四级记载：高抗，病情指数05；中抗，病情指数620；中感，病情指数2150；高感，病情指数50以上。（1）病穗率：多点取样，随机检查100至200个麦穗，计算病穗占总穗数百分比。病穗率（%）=病穗数/总穗数*100（2）严重度：多点取样，每点随机检查20个病穗，共100200穗即可，分级标准如下严重度（病级值）症 状0无 病1有病小穗占小穗总数1/4以下2有病小穗占小穗总数1/41/23有病小穗占小穗总数1/23/44有病小穗占小穗总数3/4以上（3）病情指数：小麦赤霉病发病率低时按下式计算。病情指数（%）=（各级病穗数各该级严重度）/（调查总穗数最高级严重度）*100小麦赤霉病发病率高时，病情指数计算公式如下：病情指数（%）=（各级病穗数各该级严重度）的总和（5病穗总和）/调查总穗数最高级严重度3、白粉病：小麦品种抗白粉病性鉴定方法有两种，即反应型和严重度，并计算普遍率、严重率和发病率，以资比较。（1）反应型，分五级：0免疫，小麦植株上见不到白粉病菌的菌丝体。1高抗，仅在叶鞘边缘有很少量稀薄的菌丝体层。2中抗，小麦植株的叶片、叶鞘上有较多的分散病斑，菌丝体大小似黄豆粒，其主要特征为病斑不连成大片。如果菌丝体连成较大的片（超过黄豆粒大），则菌丝体很薄，透过菌丝体能见到叶表。3中感，叶片和叶鞘上（以及颖壳和芒上）有很多分散的很厚的菌丝体层，有1/3的病斑连成片。4高感，叶片和叶鞘（以及颖壳和芒上）的棉絮状的菌丝体病斑连成大片，分散的病斑少于1/2。（2）严重度：一般在苗期和成株期进行两次，苗期于分蘖盛期进行，成株期于抽穗期进行，根据叶片的发病情况分七级记载。0叶片和叶鞘上无病斑病斑占叶面积5%以下病斑占叶面积610%病斑占叶面积1125%病斑占叶面积2650%病斑占叶面积5175%病斑占叶面积76100%计算严重率时，按各级严重百分率的上限计算，例如病斑占叶面积5%以下时，按5%计算；610%时，按10%计算。严重度（%）=（每一病级叶片数该病级严重度）/调查病叶片总数*100普遍率，计算时，只要叶片上有病斑就算发病，计算方法：普遍率（%）=发病叶片数/调查叶片总数*1004、叶枯病：按病斑占叶面积的%，分5级记载。0为免疫，110%为高抗，1125%为中抗，2640%为中感，40%以上为高感。5、其它病害：若发生其它病害（如散黑穗病、黑颖病、黄矮病、红矮病等）时，也应分别记载。6、虫害：根据被害程度用目测法分五级记载。“0”未受害；“1”，被害面积在5%以下；“2”，被害面积在10