第四讲--玉米的一生与结实器官.ppt

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）37条组成；2.次生根：着生于根茎上端的地面之下的茎节上，一般35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23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：上胚轴：胚芽鞘节与胚芽之间的部分；中胚轴：胚芽鞘节与盾片节之间的部分；下胚轴：盾片节与胚根之间的部分；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1819片叶,第一真叶较钝，其余为剑形；(2)基部的15或6片叶,为光叶：叶面光滑，无茸毛；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=100该品种最终总叶片数,胚芽鞘,侧胚根,主胚根,次生根,第一真叶,根茎,种子根,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100120天；夏播8595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、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。6.抽雄期：全田50%植株雄穗主轴的顶端露出35cm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12cm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。,(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1525个分枝，中上部着生411行成对小穗；(3)分枝：每个分枝一般着生2行成对小穗；,(4)成对小穗：上位小穗：有柄；结构相同；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；护颖：2片，有上下位之分，均为船形；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：(1)生长锥未伸长期：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；外部特征：处于拔节期之前；(2)生长锥伸长期：穗部特征：生长锥光滑，高度明显大于底径宽度；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；,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：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；,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；,玉米雄穗分化过程示意图3.小穗分化期,(4)小花分化期：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；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：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；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；,B.四分体形成期：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；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：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610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；护颖：每个小穗基部有两片膜状护颖；小花：护颖之内有两朵小花：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；.子房桃圆形；.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。,2.玉米雌穗的分化过程：(1)生长锥未伸长期：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；外部特征：处于小喇叭口期之前；(2)生长锥伸长期：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；外部特征：处于小喇叭口期,雄穗小花分化期；,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：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；外部特征：处于大喇叭口期之前，雄穗药隔形成期；,玉米雌穗分化过程示意图3.小穗分化期,就是小穗裂片,(4)小花分化期：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。外部特征：处于大喇叭口期，雄穗四分体形成期；,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：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；外部特征：处于雄穗开花期，雌穗叶丝期；,玉米雌穗分化过程示意图5.性器官分化形成期,花丝(柱头),子房,内稃,(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；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1520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1520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”；3.蜡熟期：(1)历时1015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%，