一、目的
1. 掌握水稻的主要形态特征。
2. 掌握籼稻与粳稻、非糯稻(粘稻)与糯稻的区别。3. 掌握稻与稗草幼苗的区别。
二、材料和用具
1、材料:籼稻和粳稻、非糯稻和糯稻的种子、幼苗和完整植株;水稻、稗草的分蘖期幼苗。
2、用具:瓷盆、二重皿、滴瓶、解剖器、手持放大镜、碘液(KI 0.1%)。
三、内容说明
(一)水稻的形态特征1. 根
水稻(Oryza
Sativa
L.)的根属于须根系,由种子根(初生根)和不定根(次生根、节根)组成。种子根只有一条,当种子萌发时由胚根直接发育而成;不定根是由茎的基部数个节上生出,直接从茎上生出的不定根称为第一支根,第一支根还可以生出第二支根,形成稠密的根群。
根由表皮、皮层和中柱3部分构成(图3-1)。在幼根中,皮层由多层由内向外、由小至大、呈放射状排列的薄壁细胞组成。当根长成后,若干个放射状排列的细胞群间逐渐形成裂生通气组织的空隙。这是沼泽植物特有的解剖构造。即水稻根系具有通气组织。当稻田淹水时,裂生通气组织中的空隙,便成为由叶、茎输送空气到根部的通路。
3-1水稻根的构造(横切面)
2.分蘖与茎
水稻茎秆除最上一节(即穗颈节)之外,每个节上都有一个腋芽(分蘖芽),在适宜的条件下这些腋芽都能发育分蘖。成但在一般栽培条件下,地上部4-5伸长节间与茎秆基部1~3个节不发生分蘖,而在接近地表紧缩在一起的几个中间节位发生分蘖,这类节位称分蘖节。水稻的分蘖,从主茎上直接发生的叫第一次分蘖,从第一次分蘖上发生的叫第二次分蘖,以此类推。一般分蘖的出现总是和母茎相差3片叶子。
水稻茎一般为圆形、中空,由节和节间组成。株高和节数因品种和环境条件而不同,主茎的总节数有12~18个,多数茎节密集于茎的基部,伸长节间只有4~6个。3. 叶
水稻的叶互生于茎的两侧。种子发芽时最先长出筒装的胚芽鞘,接着出现的是一片只有叶鞘的不完全叶,随后出现的是完全叶,最上部一片叶称为剑叶。完全叶由叶片、叶鞘、叶枕、叶舌和叶耳组成。叶枕在叶片和叶鞘交接处,浅绿色,带状。叶舌长三角形,薄膜状,白色,上部叶舌尖端纵裂为二。叶耳爪状,外缘具细毛。最上的一片叶称为剑叶(顶叶),剑叶宽度因品种而异,一般剑叶的叶片组织比下部叶片硬直,叶片较短。4. 稻穗
稻穗为圆锥花序,由主轴、一次枝梗、二次枝梗和小穗组成(图3-2)。穗的中轴为主轴,主轴上有穗节,穗节上着生一次枝梗,一次枝梗上着生二次枝梗,由一次和二次枝梗生出小穗梗,末端着生小穗。
每个小穗有3朵小花,但只有上部1朵小花能结实,下部的2朵小花退化,仅各剩下1枚披针状的外稃,一般称为颖片。小穗基部的2个小突起是真正的退化颖片,但一般称为副护颖。由于水稻每个小穗只1朵小花结实,故水稻的小穗又称为颖花。在2个颖片之间有小花梗,上面着生正常花的内外稃,即成熟时的谷壳。外稃为船底形,先端称颖尖,如伸长则为芒,是由3条脉的末端并合而成。内外稃之间有雌蕊1枚,雄蕊6枚,花药4室。雌蕊子房1室,内含1个胚珠。柱头
二分叉,各呈羽毛状。子房与外稃间有2个透明的小粒叫鳞被(图3-3)。5. 种子
生产上用的水稻种子叫稻谷,是由果实(颖果)及谷壳(内、外稃)组成的。稻谷表面有毛或光滑,有芒或无芒。谷壳有黄、棕、红、紫等色,是水稻分类和品种识别中的重要性状。
去掉谷壳的果实叫糙米。形状扁圆,两侧各有纵沟2条,有胚的一面为腹面。成熟不好时,腹面可能形成腹白,米中心因温度等原因也可能形成心白。腹白和心白多的米质差,碾米时易破碎,出米率低。糙米的颜色有白、红、褐、黑、紫等,以白色最常见。
图3-2 稻穗的形态图3-3 水稻小穗(颖花)的构造
(二)籼稻与粳稻、非糯稻与糯稻的区别1.水稻的5级分类
水稻按对温度的反应可以分为2个亚种,按对光照的反应可以分为2个群,按对水分的反应可以分为2个型,按稻米的淀粉特性可以分为2个变种。加上栽培品种的划分,水稻可以按5级分类(表3-1)。水稻的各亚种、群、型、变种之间互相包括,因此表现型极其丰富多彩。各亚种、群、型、变种及大量的栽培品种之间也均可杂交产生正常可育后代。2.籼、粳稻的主要形态区别
籼稻和粳稻是由于栽培在不同温度条件下演变来的2种气候生态型。籼稻主要分布在华南热带和淮河、秦岭以南亚热带的平川地带,具有耐热、耐强光的习性;粳稻主要分布在南方的高寒山区、云贵高原及秦岭、淮河以北地区,具有耐寒、耐弱光的习性。它们的主要形态区别见表3-2。
表3-1 水稻的5级分类
分类级别影响因素基本型变异型
亚种温度籼稻粳稻
群光照晚稻早、中稻
表3-2 籼、粳稻的主要形态区别
项亚目种籼 稻细长而较扁平易落粒黏性小,涨性大毛稀而短,散生颖面顶叶开度小叶片较宽,叶色较浅叶毛较多茎秆较粗,茎壁较薄粳 稻宽厚而短,横却面近圆形不易落粒黏性大,涨性小毛密而长,集生颖棱上顶叶开度大叶片较窄,叶色较深叶毛较少,甚至无毛茎秆较细,茎壁较厚谷粒(米粒)形状落粒性米质颖毛顶叶开度叶片形态和色泽叶毛多少茎秆3.非糯稻与糯稻的区别
糯稻是非糯稻淀粉粒性质发生变化而形成的变异型。籼稻中的糯稻称小糯或长粒糯,粳稻中的糯稻称大糯或团粒糯。非糯稻与糯稻的主要区别见表3-3。
表3-3 非糯稻与糯稻的区别
变项目种非 糯 稻含20%~30%的直链淀粉,70%~80%的支链淀粉
糊化温度较高,时间较长小白色透明吸碘性大,深蓝色
糯 稻只含支链淀粉,不含直链淀粉或含量极少
糊化温度较低,时间较短大
不透明的蜡白色吸碘性小,紫红色
胚乳成分胚乳淀粉特性饭的黏性胚乳颜色
对碘化钾溶液的反应
(三)稗草苗与稻苗的区别
稗草为水稻生产中的大敌。由于稻、稗同属于禾本科,且形态相似,幼苗较难区别,增加了其防除的难度。水稻幼苗与稗草幼苗的区别如表3-4。
表3-4 稗草和水稻幼苗的区别
项目叶耳、叶舌中脉叶形叶色茸毛叶片着生角度
有
稻
无
稗
不明显,色淡绿短窄厚黄绿有
斜直,角度小
宽而明显,色较白长宽薄浓绿无
斜平,角度大
四、方法与步骤
1.
取水稻幼苗和刚抽穗的稻株,观察胚根、不定根、芽鞘、不完全叶、完全叶、剑叶、穗颈等部分。
2.
观察稻穗、小穗、颖花和稻根的构造
取一个稻穗观察穗颈节,穗轴与穗轴节、第一及第二次枝梗、小穗梗。取一个小穗观察颖片、退化花外稃、结实小花内外稃和稃尖与稃毛、芒,去壳观察米粒(颖果)的胚、胚乳、腹白与心白。取即将开花的小花观察花药、花丝、柱头、子房及浆片。取新根和老根横切面切片,在显微镜下观察通气组织。
3.
取籼、粳亚种植株,比较观察形态特征包括根、茎、叶、穗、谷粒等部分。观察谷粒长宽度时,可随机取种子10粒,先将10颗种子按长度排列(即谷粒的稃尖与谷粒的基部相接),用米尺量取长度,然后将10颗粒按其宽度排列(即谷粒外稃与谷粒内稃相接),用米尺量其长度,均以厘米为单位,重复两次,然后求其平均数和计算出谷粒的长度比。
4.
测定籼、粳谷粒用石炭酸着色反应取籼、粳品种若干个,各品种取试祥两份,每份取谷粒或米粒100粒,在30℃温水中浸6小时,把水倒出,再置于1%石炭酸液中染色12小时,然后将石炭酸液倒出,用清水洗种子,再放置在吸水纸上过24小时,观察染色情况。
5.
测定粘、糯稻米的碘一碘化钾染色反应取籼、粳型粘稻和糯稻种子,在米粒横断面上滴碘(碘化钾)溶液一滴,观察着色情况。
五、作业
1. 绘一水稻幼苗图,注明胚根、不定根、芽鞘、不完全叶和完全叶。2. 绘稻穗模式图,注明穗颈节、穗轴,第一、第二次枝梗、小穗梗、小穗。
3.
对未标明的实验材料进行观察,鉴别籼、粳2个亚种。并列表说明观察结果。4.
对未标明的实验材料进行观察,鉴别糯稻和非糯稻。并列表说明观察结果。
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