Перейти на главную страницу
КАБАРДИНО-БАЛКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ им. Х.М. БЕРБЕКОВА
Методические указания
к практическим занятиям по большому практикуму
«систематика культурных растений»
Нальчик – 2008
УДК
ББК
доктор биологических наук, профессор
Декан зооинженерного факультета КБГСХА
Гетоков О.О.
Составители: Хандохов Т.Х., Паритов А.Ю., Шагиров Л.М.
«систематика культурных растений».
В работе приводится краткая характеристика и методика проведения практических занятий по ознакомлению студентов-биологов с основными морфологическими признаками, биологическими особенностями и методами определения основных культурных растений по целому ряду признаков.
Предназначено для студентов специальности 020201 «Биология».
Утверждено учебно-методической комиссией биологического факультета. Протокол №____ от “___”____________2007 г.
Практические занятия по большому практикуму «Систематика культурных растений», позволяют ознакомиться с основными группами культурных растений. Студенты учатся определять видовую и разновидностную принадлежность культур.
Основной задачей практических занятий является приобретение студентами знаний по биологическим и морфологическим особенностям ведущих в республике полевых культур, а также освоение основных приемов и принципов классификации культурных растений с использованием определителей видов и разновидностей, для использования в своей дальнейшей научной и педагогической деятельности.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №1
Тема. Отличительные признаки зерновых культур
Задание 1. Определение хлебных злаков по зерну.
Материалы и оборудование. Зерновки различных хлебных злаков, разборные доски, шпатели, пинцеты, лупы.
Пояснение к заданию. Плод хлебных злаков - односемянная зерновка, называемая обычно зерном. Зерновки хлебных злаков различаются между собой по ряду признаков. У голозерных хлебов при обмолоте колосковые и цветковые чешуи легко отделяются от зерновки. У пленчатых хлебов зерновки после обмолота остаются покрытыми цветковыми чешуями. Зерновка хлебных злаков состоит из трех главных частей зародыша, эндосперма и оболочки. Ту часть зерновки, где расположен зародыш, называют нижним концом зерна, а противоположную - верхним. На верхнем конце зерновки у пшеницы, ржи и овса есть небольшой хохолок из маленьких волосков (рис. 1). Сторону зерновки, имеющую продольную бороздку, называют брюшной, а противоположную ей - спинной. У хлебов первой группы (пшеница, рожь, ячмень, овес) зерновка с бороздкой, а у хлебов второй группы (кукуруза, просо, сорго) она отсутствует.
Поверхность зерновки может быть гладкой и морщинистой, форма зерновки - от округлой до удлиненной. При определении зерновых пленчатых хлебов следует обращать внимание на поверхность и окраску цветковых чешуй, покрывающих зерновки.
Рис. 1. Продольный разрез зерна пшеницы:
Например, зерно голое, неопушенное, на верхушке зерновки имеется хохолок, зерновка удлиненная, к основанию суженная и заостренная, с глубокой бороздкой, поверхность зерновки мелкоморщинистая, окраска зеленоватая (или желтоватая, коричневатая разноцветная) – рожь
Пленча-тость зерна |
Опушенность зерна |
Наличие хохолка у зерна |
Форма зерна |
Наличие бороздки у зерна |
Характер поверхности зерновки |
Окраска зерновки |
Род |
голое |
неопу-шенное |
имеется хохолок |
удлиненная, к основанию суженная и заостренная |
с глубокой бороздкой |
мелко морщинистая |
зеленоватая (или желтоватая, коричневатая, разноцветная) |
Рожь |
Для определения принадлежности зерновки к тому или иному роду хлебных злаков и описания ее можно использоваться приводимым, ниже ключом (по Н.А. Майсуряну).
1. |
Зерновки с продольной бороздкой по брюшной стороне (хлеба I группы)…………………………. |
2
|
0. |
Зерновки без продольной бороздки по брюшной стороне (хлеба II группы)………………………... |
8 |
2. |
Зерна голые……………………………………….. |
3 |
0. |
Зерна пленчатые………………………………….. |
6 |
3. |
Поверхность зерновки покрыта длинными, тонкими, прижатыми и легкостирающимися волосками……………………………………………….. |
Голозерный овес |
0. |
Поверхность зерновки не покрыта волосками или волоски имеются только на верхушке (хохолок)……………………………………………… |
4
|
4. |
Хохолок на верхушке зерновки есть……………. |
5 |
0. |
Хохолок на верхушке зерновки отсутствует……. |
Голозерный ячмень |
5. |
Зерновки удлиненные, к основанию суженные и заостренные, с глубокой бороздкой, мелкоморщинистые, обычно зеленоватые, коричневые, реже желтоватые или разноцветные…………….. |
Рожь
|
0. |
Зерновки более утолщенные, к основанию почти не суживающиеся, с широкой бороздкой, гладкие, белые желтоватые или красноватые……….. |
Пшеница
|
6. |
Чешуи (пленки) склеены с зерновкой, зерна эллиптической, удлиненной формы, слегка сдавленные с брюшной стороны………………… |
Пленчатый ячмень |
0. |
Чешуи не склеены с зерновкой (легко снимаются)………………………………………………….. |
7
|
7. |
Зерна пленчатые, удлиненные, более широкие в основании и узкие вверху (веретеновидные)…. |
Пленчатый овес |
0. |
Зерна обычно в целых колосках (с цветковыми и колосковыми чешуями). Чешуи с отчетливыми ребрами или килем на поверхности……………... |
Полба
|
8. |
Зерна голые……………………………………….. |
9 |
0 |
Зерна пленчатые………………………………….. |
10 |
9. |
Зерна крупные (более 6 мм длиной), округлые или отчетливо гранистые, иногда вверху заостренные…………………………………………….. |
Кукуруза
|
0. |
Зерна мелкие (менее 6 мм длиной), округлые, почти шаровидные………………………………... |
Голозерное сорго |
10. |
Зерна удлиненно-овальные (более 6 мм длиной). Чешуи на поверхности продольно-ребристые….. |
Рис
|
0. |
Зерна округлые или слабоудлиненные и заостренные на концах, менее 6 мм длиной, чешуи на поверхности гладкие……………………………... |
11
|
11. |
Зерна около 4-6 мм длиной. Чешуи плотные, кожистые, блестящие…………………………….. |
Пленчатое сорго |
0. |
Зерна менее 4 мм длиной. Чешуи хрупкие, глянцевитые или у некоторых мелкозернистых видов тускло-блестящие…………………………. |
Просо
|
В основе колоса лежит колосовой стержень, который представляет собой продолжение стебля. Колосовой стержень состоит из члеников, на уступах (узлах) которых располагаются колоски (по одному у пшеницы и ржи и по три - ячменя). Так как членики стержня обычно сдавлены, то они имеют две широкие стороны, называемые лицевыми, и две узкие - боковые. По ним лучше всего различать лицевую и боковую стороны колоса
Каждый колосок состоит из двух колосковых чешуй, между которыми находится один или несколько цветков. Цветок имеет две цветковые чешуи - нижнюю (наружную) и верхнюю (внутреннюю). Нижняя цветковая чешуя у остистых форм несет на себе ость.
Соцветие "метелка" также имеет центральный стержень, состоящий из узлов и междоузлий. В узлах стержня располагаются боковые веточки, которые в свою очередь могут ветвиться. Эти разветвления создают ветви второго, третьего и последующего порядков, а на конце каждой веточки метелки сидят колоски.
Соцветие метелка также имеет толстый ячеистый стержень, в ячейках которого сидят колоски с женскими цветками.
При определении соцветий хлебных злаков пользуются следующими признаками: число колосков на уступе стержня или веточки (один - у пшеницы, ржи, овса, проса; несколько - у ячменя, сорго), число цветков в колоске (один - у ячменя, проса, сорго, несколько - у пшеницы, ржи, овса), форма и величина колосковых чешуи; консистенция колосковых и цветковых чешуй.
Рис. 2. Соцветия колосовых хлебных злаков:
1-2—мягкой остистой и безостой пшеницы; 3 —твердой пшеницы; 4 — ржи; 5— ячменя многорядного; 6— ячменя двурядного.
Рис. 3. Соцветия кукурузы и метельчатых хлебных злаков:
1— початок кукурузы; 2 — метелка кукурузы; 3 —метелка проса; 4 — метелка риса; 5 —метелка овса.
Ход работы
1. |
Соцветие – колос ……………………….............................................. |
2 |
0. |
Соцветие – метелка ………………………………………………….. |
5 |
00. |
Соцветие – початок …………………….............................................. |
8 |
2. |
Колос с одним колоском на уступе стержня, колоски многоцветковы.. |
3 |
0. |
Колос с несколькими колосками на уступе стержня, колоски одноцветковые………………………………………………………………... |
4
|
3. |
Колоски обычно двухцветковые, часто с зачаточным третьим цветком. Колосковые чешуи узкие, ланцетошиловидные, голые, с продольным килем. Наружные, цветковые чешуи ланцетовидные, с 3-5 жилками, киль ясно выражен, по краю реснитчатый…………………. |
Рожь
|
0. |
Колоски содержат от 2 до 7 цветков. Колосковые чешуи по строению похожи на лодочки с килем на спинке и зубцом наверху. Наружные цветковые чешуи гладкие, у остистых форм на верхушке с остью…………………………………………………………………….. |
Пшеница
|
4. |
На уступе стержня 3 колоска. Колосковые чешуи узкие, линейноланцентные, с короткой тонкой остью. Наружные цветковые чешуи широкие, с пятью жилками, с остью на верхушке, у пленчатых форм жилки зазубренные или гладкие, у безостых форм чешуи с трехлопастными придатками…………………………………………………….. |
Ячмень |
5. |
Метелка с одним колоском на веточках……………………………….. |
6 |
0. |
Метелка с несколькими колосками на веточках……………………. |
7 |
6. |
Колоски одноцветковые. Колосковые чешуи перепончатые, широкие, две колосковые чешуи крупные, третья значительно короче колоска. Наружные цветковые чешуи гладкие, глянцевитые…………… |
Просо
|
0. |
Колоски многоцветковые, содержат от 2 до 4 цветков (реже 1). Колосковые чешуи широкие, перепончатые, наружные цветковые чешуи округло-выпуклые, с 5-9 жилками, у остистых форм с остью на спинке……………………………………………………………………. |
Овес
|
7. |
Колоски по 2-3 на концах разветвлений, плодоносящий один - сидячий, бесплодные - на коротких ножках, после цветения обычно опадают. Колосковые чешуи широкие, кожистые, выпуклые, глянцевитые или опушенные. Цветковые чешуи тонкие, нежные……………. |
Сорго
|
0. |
Колоски многоцветковые, с мужскими цветками, сидят на веточках метелки попарно (редко по 4), на боковых ветках метелки колоски расположены в 2 вертикальных ряда, на главной оси - в несколько рядов, колоски двухцветковые. Колосковые чешуи широкие, опушенные, с продольными жилками. Цветковые чешуи тонкие, пленчатые…………………………………………………………………….. |
Кукуруза (мужские соцветия) |
8. |
На толстой оси початка колоски расположены попарно, в углублениях - продольными рядами, число рядов от 8 до 20 и более. Колоски двухцветковые, плодоносящий - только один, верхний. Колосковые чешуи небольшие, мясистые, цветковые чешуи широкие и короткие... |
Кукуруза
|
Полбяные пшеницы практического значения в современном земледелии не имеют. Из настоящих пшениц основными, возделываемыми во всем мире, являются два вида - пшеница мягкая (Т. aestivum L.) гексаплоидная и пшеница твердая (Т. durum) тетраплоидная.
Мягкая пшеница имеет озимые и яровые формы, твердая - в основном яровые, но есть и озимые. В настоящее время начинают возделываться озимые сорта твердой пшеницы.
При определении вида пшеницы учитывают следующие признаки:
7. Зерно (голое, пленчатое, в изломе мучнистое, полустекловидное, стекловидное, с хохолком слабо или сильно выраженным).
Колос неломкий, зерно голое, легко освобождается от чешуй.
1. |
Колос рыхлый. Колосья безостые или остистые (ости короткие, короче колоса, расходящиеся в стороны). Колосковые чешуи с продольными жилками со слабо выраженным узким килем и заостренным зубцом. Соломина под колосом полая. Зерно средней величины, с ясно выраженным хохолком, в изломе мучнистое или полустекловидное…………………………………………………………….. |
Пшеница мягкая |
2. |
Колос плотный. Колосья остистые, ости длинные, длинней колоса в полтора раза, параллельные. Колосковые чешуи гладкие, кожистые, с ясно выраженным килем и коротким зубцом. Соломина (под колосом) выполненная. Зерно крупное, продолговатое с едва заметным хохолком, в изломе. Пшеница стекловидная твердая…………………. |
Пшеница твердая |
Таблица 1
Основные признаки важнейших видов пшеницы (по Н.Л. Майсуряну).
Виды пшеницы |
Колос |
Ости |
Колосковые чешуи |
Зерно |
Соломина |
Наличие озимых и
яровых форм
|
Мягкая пшеница |
Остистый или безостистый, рыхлый (между колосками довольно большие просветы), удлиненный |
Короткие (короче колоса), расходящиеся |
Кожистые, почти равны цветковым, киль слабо выражен, к основанию чешуя сходит на нет |
Голое, округловатое, с ясно выраженным хохолком, в изломе мучнистое реже, стекловидное |
Полая до самого верха |
Озимые и яровые |
Твердая пшеница |
Обычно остистый, плотный |
Очень длинные, параллельные |
Кожистые, почти равны цветковым, киль резко выражен до основания |
Голое, угловатое, с едва заметным хохолком, в изломе стекловидное |
Вверху (под колосом) выполненная или с небольшим просветом |
|
3. Описать виды пшениц
Вид |
Ломкость стержня колоса |
Плотность колоса |
Остистость |
Длина и характер |
Величина, форма и строение колосовых чешуй |
Зерно |
Признаки соломины |
Рисунок колоса | ||
|
|
|
|
|
|
пленчатость |
форма |
консистенция |
|
|
Многорядные ячмени характеризуются тем, что у них на каждом уступе колосового стержня располагается по три нормально развитых и плодоносящих колоска. У многорядного ячменя колоски образуют шесть вертикальных рядов (рис. 4).
Двурядные ячмени также имеют по три колоска на каждом уступе колосового стержня, но из них нормально развивается и плодоносит только средний. Боковые колоски остаются бесплодными или редуцируются. Поэтому на колосе двурядного ячменя имеется только два вертикальных ряда колосков (рис. 5).
Промежуточные ячмени имеют также по три колоска на каждом уступе колосового стержня, но плодоносит неодинаковое число их - от 1 до 3.
Подвиды ячменя делятся на разновидности по плотности колоса, пленчатости зерна, остистости, окраске колоса и зазубренности остей.
Рис. 4. Схема расположения зерна у многорядного ячменя:
1 — У правильно шестирядного; 2 — у неправильно шестирядного.
Рис. 5. Разновидности ячменя: 1 – шестирядный, 2 – двухрядный.
1. Изучить морфологические признаки ячменя многорядного, двурядного, промежуточного и описать по следующей схеме, сделав зарисовки:
Подвид и группа |
Признаки подвида |
Рисунок |
|
|
|
Овес относится к роду Avena L. и представлен многими видами (около 70), из них практическое значение имют 11. Наиболее распространен овес посевной (Avena sativa L.) и овес византийский (Avena byzantina C. Koch.). Культурный овес (Avena sativa L.) может быть пленчатым и голозерным (рис. 6). По строению метелки различают развесистые и одногривые овсы, эти признаки лежат в основе деления посевного овса на разновидности.
Рис. 6. Метелки овса: 1 – пленчатого, 2 – голозерного, 3 – византийского, 4 – песчаного.
Цветковая чешуя большинства овсюгов покрыта густыми волосками и имеет грубую развитую ость, которая может скручиваться и раскручиваться в зависимости от влажности, облегчая этим проникновение семян в почву.
1. Определить культурные виды овса, пользуясь ключом.
1. |
Колоски с одной остью или безостые. Нижняя цветковая чешуя с двумя зубчиками, без остевидных заострений. Излом нижнего зерна прямой. При разламывании колоска стерженек верхнего зерна остается у нижнего зерна посевной………………………………... |
Овес посевной |
2. |
Нижняя цветковая чешуя с двумя зубчиками, без остевидных заострений. Колоски крупные, остистые, очень тонкие. Излом нижнего зерна скошенный. При изломе колоска стерженек ломается пополам………… |
Овес византийский |
3. |
Цветковая чешуя с двумя остевидными заострениями. Нижнее зерно сидит на ножке…………………………. |
Овес песчаный |
2. Описать виды овса, используя следующую форму:
Вид |
Наличие подвески |
Верхушка нижней цветковой чешуи |
Основание нижнего зерна |
Характер распадания зерен в колоске |
Число и характер остей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 7. Схема строения зерновок различных групп кукурузы (продольный разрез): А – зерновка крахмалистой кукурузы; Б – зубовидной; В – кремнистой; Г –лопающейся; Д – восковидной, Е – сахарной:
1 – мучнистый эндосперм, 2 – роговидный эндосперм, 3 – восковидный эндосперм, 4 – сахарный эндосперм.
Рис. 8. Початки подвидов кукурузы: 1 – зубовидная, 2, 3, 4 – кремнистая, 5 – сахарная, 6 – лопающаяся.
1. |
Колосковые чешуи на зрелом початке развиты сильно и зерно полностью заключено в них………. |
Пленчатая кукуруза |
0. |
Колосковые чешуи на зрелом початке развиты слабо и облегают зерно лишь у его основания……. |
2
|
2. |
Зерно гладкое ……………………………………….. |
3 |
0. |
Зерно морщинистое, почти сплошь заполнено прозрачным роговидным эндоспермом………………... |
Сахарная кукуруза |
3. |
Зерно с сильно развитым мучнистым эндоспермом, заполняющим сплошь все зерно или центр и верхушку его одновременно………………………... |
4
|
0. |
Зерно с сильно развитым роговидным эндоспермом…………………………………………………… |
5
|
4. |
Роговидного эндосперма практически нет………… |
Крахмалистая кукуруза |
0. |
Роговидный эндосперм развит, но только по бокам зерна………………………………………………….. |
Зубовидная кукуруза |
00. |
Роговидный эндосперм развит по бокам и частично на верхушке зерна……………………………….. |
Полузубовидная кукуруза. |
5. |
Мучнистого эндосперма практически нет или очень мало, лишь при зародыше……………….…... |
Лопающаяся кукуруза |
0. |
Мучнистый эндосперм развит, но заполняет лишь центр зерна…………………………………………... |
Кремнистая кукуруза |
Подвиды |
Хозяйственное использование |
Зерно | |||||
величина |
форма |
верхушка |
поверность |
роговидный эндосперм |
мучнистый эндосперм |
Рис. 9. Метелки проса: 1 – раскидистая, 2 – развесистая, 3 – сжатая (пониклая), 4 – полукомовая (овальная), 5 – комовая.
1. Определить подвиды проса на хорошо вызревших метелках, пользуясь характеристикой, приведенной в табл. 2.
2. Описать подвиды проса по следующей схеме:
Подвид |
Длина метелки |
Плотность метелки |
Раскидистость метелки |
Наличие подушечек у основания ветвей |
|
|
|
|
|
Таблица 2
Признаки метелки |
Раскидистое просо |
Развесистое просо |
Сжатое просо (пониклое) |
Овальное просо |
Комовое просо |
Длина |
Длинная |
Длинная |
Длинная |
Короткая |
Короткая |
Плотность |
Рыхлая |
Рыхлая |
Рыхлая |
Плотная |
Плотная |
Ось |
Прямая |
Прямая |
Согнутая |
Прямая |
Прямая |
Раскидистость |
Раскидистая |
Полураскидистая |
Сжатая |
Полураскидистая |
Сжатая |
Отклоненность ветвей |
Все ветви сильно отклонены от оси метелки |
Нижние ветви отклонены, верхние прижаты к оси метелки |
Все ветви прижаты к оси метелки |
Нижние ветви отклонены, верхние прижаты к оси метелки |
Все ветки прижаты к оси метелки |
Подушечки в основании ветвей |
Имеются у всех ветвей |
Имеются только у нижних ветвей |
Отсутствуют или слабо выражены |
Имеются только у нижних ветвей |
Отсутствуют |
Охватывают стебель
25 12 2014
4 стр.
Возможная общая концепция макроэволюционного процесса у цветковых растений по данным современного систематического исследования
08 10 2014
5 стр.
Изучение биологических особенностей тыквенных культур при возделывании на агроэкологическом участке моу сош №49 г. Тулы
14 10 2014
4 стр.
Контрольные работы по практикуму по культуре речевого общения (английский язык). – М.: Импэ им. А. С. Грибоедова, 2006. – 32 с
11 09 2014
7 стр.
У {кого нет рабочей тетради: {Доклад про любой центр происхождения {культурных растений
25 12 2014
1 стр.
Деревья ( 14. 000), посаженные в 2005-2007 г., в основном тосканские сорта (Frantoio (5250 растений), Leccino (3100 растений), Moraiolo ( 1400 растений), Pendolino (1250 растений),
11 10 2014
1 стр.
В основе селекции лежат такие методы, как гибридизация и отбор. Теоретической основой селекции является генетика
09 10 2014
1 стр.
Укажите центры происхождения капусты, риса, картофеля, кукурузы, сахарного тростника, кофе, табака, какао
28 09 2014
1 стр.