《作物育种学》综合实验指导书

1、作物育种学综合实验指导书作物育种教研室2004年2月6日综合试验:春小麦主要栽培品种的综合评价一、实验目的：通过对当前春小麦主栽品种的农艺性状、抗病性、抗逆性及品质性状的调查，培养学生综合分析问题和全面评价品种的能力。二、实验材料:几个当前春小麦主栽品种。三、实验内容：（一）春小麦主要栽培品种生育期及主要农艺性状的考察及评价1、春小麦主要栽培品种生育期调查作物自出苗到完全成熟的整个时期称为生育期。作物品种生育期的长短是一个极重要的特征，它直接影响到各栽培作物品种的分布范围、耕作制度、栽培技术、丰产性和稳定性。在很多情况下，由于品种生育期不符合要求，即使该品种具有很多的优良性状，也难以在生产上发

2、挥作用。生育期鉴定一般都是通过物候学的观察和记载进行的。在育种过程中，对于农作物进人每一发育时间的日期，以及该时期内各种特征和特性的表现，结合当时的气候等自然条件进行观察记载，即称为生物气候学的观察记载，简称为物候学记载。通过物候学记载，有助于了解品种阶段发育的特点与外界综合作用的关系；了解各个品种在各个发育时期的不同特点。因此，物候学记载，对于各品种的阶段发育的分析也具有重要的意义。物候期记载的内容和标准，是因作物的种类而不同的。春小麦生育期记载的主要项目有：播种期：实际播种的月、日（以下凡“期”均以月、日表示）。出苗期：全区有50%以上幼苗芽鞘露出地面1厘米时。分蘖期：全区有50以上植株的

3、第一分蘖露出叶鞘时。拔节期：拔节期的特征是植株的第一节间（近地面节间）开始伸长，茎节伸长至离地面1520厘米时（亦以全区有50%以上为准）。测定时可用手指由主茎基部向上摸的方法来决定。抽穗期：全区有50%以上植株穗子顶端（不连芒）由旗叶（剑叶）叶鞘伸出时，密穗类型可按其穗身自叶鞘侧面露出一半为抽穗期。成熟期：又分为乳熟期、腊熟期（黄熟期）和完熟期。我们只观察腊熟期，其标准是全区有50%的植株达腊熟。腊熟期籽粒的胚乳呈腊状，易于用指甲划破，籽粒的大小、颜色接近正常，腹沟尚带绿色。植株下部叶子均已死掉，上部叶子呈黄色。全株只有上部23个节尚绿色。2、小麦主要栽培品种主要农艺性状的考察（1）株高：株

4、高在很大程度上影响着单株与群体的抗倒伏能力，而倒伏的程度则又直接影响产量的形成。考察株高可在田间测量群体高度，也可取样后在室内测量，其室内做法是：取样本510株（一般提取）10株以下各性状考种株数都要相同，品种比较试验每重复都要取样考种），测量主茎从基部分蘖节处量至穗顶（不连芒），再求出平均数即为植株高度，以厘米表示。（2）单株分蘖：分有效分蘖和无效分蘖。有效分蘖是指单株成穗并已结实的分蘖（结实粒数多少，按试验要求而定）；无效分蘖是指分蘖未成穗前即已死亡者。在测量株高的植株上数有效分蘖与无效分蘖，用个表示。（3）亩穗数：亩穗数是产量的构成三要素之一，其考察方法是：在取回的样本内凡是有效穗一次计

5、数，再按样本所取实际面积折算成单位亩穗数。（4）穗长：在测量株高的植株上，大小穗都应包括在内（按试验目的不同一般是取主穗的长度，以下各性状相同），从穗轴基部量至穗顶（不连芒）的长度，求其平均数，以厘米表示。（5）每穗小穗数：指一个麦穗上着生的小穗总数。每穗小穗数多少反映穗子的大小，与产量有关，但是不能认为单穗小穗数多，产量就一定能提高，因为关键在于单穗粒数和粒重，其考察的方法是：在测定穗长的穗子上，依次数清每穗小穗数，并分别记结实小穗和不孕小穗，求其平均数。（6）每穗粒数：穗粒数多少，是产量构成三要素之一，在测量穗长的穗子上，依次数清每穗结实粒数，求其平均数。（7）小穗着生密度：指每厘米穗轴上

6、着生的小穗数，在测量穗长的穗子上，以穗长除小穗总数（包括结实小穗，不实小穗）计算之，分密、中、稀三级。也有以主穗中部4厘米内的小穗数来表示。（8）小穗粒数：指麦穗上、中、下部结实状态，如结实粒数最少为1粒，最多3粒，多为2粒就可记为123，也可用每穗结实小穗除每穗粒数即得平均每小穗粒数，在测量穗长的穗子上计算之。（9）单穗粒重：穗粒重直接反映穗子的大小，关系产量，是育种工作者作为区分大小穗的指标。将测量穗部性状的穗子分别脱粒，每个单穗称重，求其平均数，以克表示，亦可用株粒重除以单株有效穗，取其平均数。（10）千粒重：将脱粒晒干扬净的样本种子随机取两个500粒用天平分别称其重量，以克表示。如两次

7、重量相差不超过平均数的5，即以平均数（或两个500粒）相加作为千粒重，否则数取第三份500粒，最终取两份数值相近，其差值不超过平均数5的作为千粒重。（11）产量：理论产量：根据田间设想及室内考种测定有关产量结构的各项数据，推算出每亩应收的产量，叫做理论产量，要真实而准确地研究比较不同品种，必须是理论产量和实际产量相当接近。理论产量的计算方法是：将前面考种记载的亩穗数、穗粒数、千粒重按照下面计算公式求，即成亩产量：理论产量（公斤/亩）=亩穗数X穗粒数X千粒重/1000X1000实际产量（产量）：将晒干扬净实际收获的产量，折算成每亩产量，即为实际产量。试验小区收获时应除去边行和缺苗面积。（二）春小

8、麦主要栽培品种田间抗病性及抗逆性的考察及评价1、春小麦主要栽培品种病害调查及其分级标准（1）小麦锈病调查及其分级标准：小麦条锈、叶锈病调查，调查前首先要明确目的，然后根据目的提出要求和拟订方法。调查时间；小麦乳熟前和黄熟期各调查一次。凋查方法：以该地区种植的几个品种做比较润查，以对角线5点取样，每点取20个分蘖，每蘖凋查旗叶（也可以定旗叶下第二叶），按发病程度分级列表记载，同时用目测记载各条田普遍率和严重率。记载标准：普遍率、指发病的普遍程度，用病叶数（条、叶锈病）占总叶数的百分比普遍率（）=病叶片数/调查叶数X100严重率：指病叶上孢子堆数量的多少，用分级法表示。现定为8级：即5以下，5%、

9、10%、25%、40%、65%、80%、100%条，叶锈病，以全叶面积为基础，估算其严重率。平均严重率（）=各级严重率X各级病叶数的总和（各级严重率不记百分号）/调查总病叶数X100。小麦锈病分级标准：0级：叶（枝）上产生大小不同的枯死斑点，不产生夏孢子堆。1 级：高抗型、夏孢子堆很小，数量很少，不破裂，孢子堆四周有枯死反应。2 级：中抗型，夏孢子堆小到中等，数量较少，条锈可以形成短条状，但两端及四周有枯死和失绿反应，限制孢子堆的扩展，叶锈夏孢子堆可扩展，杆锈夏孢子堆通常长于绿色组织，绿色组织外有一失绿环或枯死环围绕，形成“绿岛”反应。3 级：中感型，夏孢子堆中等大小，数量较多，孢子堆周围组织

10、无枯死反应，但有轻微失绿现象，杆锈夏孢子堆不常愈合。4 级：高感型，夏孢子堆大而多（杆锈夏孢子堆常互相愈合），周围组织无枯死反应，早期失绿现象不明显。（2）小麦白粉病调查及分级标准一般应在小麦乳熟期病叶未干枯以前进行凋查。调查方法一般采用目测估计普遍率和严重率，并记载反应型，如发病很少，普遍率不易准确估计时，可采用每块地取5个点，每点面积1平方米，记载病叶数，总叶数和目测估计的严重率，算出普遍率（病叶率），总叶片数可根据l米长12行内的实查，十片数折算。如凋查时发病较多，也可以每点调查50-100个叶片，求出普遍率或估计普遍率。小麦白粉病分级标准：0级：免疫，小麦植株的各个部分均见不到白粉病的

11、菌丝体。1 级：高抗，仅在叶鞘边缘有很少量稀薄的菌丝层。2 级：中抗，小麦植株的叶片、叶鞘上有较多的分散病斑，菌丝大小似黄豆粒。其主要特征为病斑不连成大片，如果菌丝体连成较大的片，则菌丝体很薄，透过菌丝体能见到叶表。3 级：中感，叶片、叶鞘上（以及颖壳和茎上）有很多的分散的菌丝体，有1/3的病斑连成片。4 级：高感，叶片、叶鞘上（以及颖壳和茎上）有棉絮状的菌丝体，病斑连成大片，分散的病斑少于1/2。（3）小麦细菌性条斑病调查及其分级标准一般在小麦乳熟期病叶未干枯以前进行凋查。调查方法同白粉病。分级标准：0级：健康，无病斑。1 级：发病很轻，有少量斑点或条斑很少，细短，不超过叶片面积的1/5。2

12、 级：发病较轻，条斑少，细短，占叶片面积的2/5。3 级：发病中度，长斑多，宽长，黄色，占叶片面积的1/2。4 级：发病较重，条斑很多，宽长，黄色，占叶片面积的3/5。5 级：发病严重，条斑连片，不规则，枯黄，占叶片面积的4/5以上，或穗Tt、Y、.I、.茎感病。病情指数=工（各级病情级数X各级样本数）X100最高病情级数X调查总样本数（4）小麦病毒病调查及其分级标准小麦丛矮病调查及其分级标准春小麦丛矮病的调查一般在灌浆期调查病茎率及病情指数。取样方法小面积可采用单对角线5点取样，灌浆期调查以茎为单位，每点调查100-200茎。病情分级标准：0级：无病；1 级：植株矮化，高度比健株矮1/3以内

13、，叶片有退绿条点或条纹，分蘖增加或不增加，能抽穗，但小穗比正常穗少5个以上。2 级：植株矮化，高度比健株矮1/2左右，叶片变细，色黄，分蘖增加，少数能抽穗，穗形变小，秕粒多。3 级：植株严重矮化，叶细小，色很黄，分蘖丛生，不能抽穗，或有穗无粒或每穗秕粒在5粒以下。病情指数=（1X1级株数+2X2级株数+3X3级株数）X1003X3X总株数小麦线条花叶病调查及其分级标准小麦线条花叶病主要在拔节后症状明显，对产量影响大，因此在拔节后调查较有代表性，取样方法同丛矮病。拔节后的病情分级：0级：健株；1 级：个别分蘖的少量叶片（1-2叶）发病，一般均能拔节抽穗，矮化不明显；2 级：部分分蘖的较多叶片发病

14、，病蘖一般能拔节抽穗，但有不同程度的矮化；3 级：几乎所有叶片都发病，分蘖均明显矮化，一般都不能拔节抽穗。2、春小麦主要栽培品种田间抗倒伏性鉴定作物的倒伏与否，对该作物的产量、品质、机械化收获均有很大的影响，尤其是在农业生产水平不断提高情况下，作物的抗倒伏性将日益重要。作物的倒伏分为茎倒伏和根倒伏两种，小麦主要是茎倒伏。植株倒伏性因品种而异，也与栽培条件有关。一般来说植株高度适中或较矮，节间短（特别是下部节间），茎节间较粗，茎的机械组织发达，根系稳固的品种抗倒伏性强，片面多施氮肥，植株密度过大，不适合的灌溉等因素会促成植株倒伏；此外不利的外界条件，如大风、大雨或灌水后大风雨均易引起倒伏，预防农

15、作物倒伏，既要选育抗倒伏品种，还要采用正确的栽培方法。田间直接鉴定一般在小麦发生倒伏的当天或第二天进行抗倒伏鉴定，此后经510天再进行鉴定一次，以确定其倒伏后恢复直立的能力，另外根据田间手摸的感觉用文字说明茎杆的强度。其方法如下：在田间自然情况下，用目测估计或用有刻度的倒伏测定尺，测定倒伏面积和倒伏程度，以此来表示抗倒伏性。倒伏面积以倒伏植株占整个小区面积的百分数来表示。倒伏程度以倒伏植株与直立植株所成角度评定，分四级记载：0级：不倒伏；1 级：歪，轻微倾斜在15°以内；2 级：倒，倒伏角度为1545°3 级：伏；倒伏角度在45°以上。注：对倒伏面积少而倒伏程度严

16、重的品种，并不比倒伏面积较大而倒伏面积较轻的品种优越。此时，应调查其发生倒伏的原因，是由于品种原因，土地原因，或者是自然因素（如旋风）等特殊原因引起的。（三）春小麦主要栽培品种纯度的田间检验品种纯度是指品种的真实性，也是种子质量的重要标志。由于品种混杂，致使作物生长发育不一致，不但给田间管理和收获带来困难，而且会影响产量和品质。为了持续发挥优良品种的增产作用，必须不断保持和提高品种纯度。品种纯度的检查一般在田间进行，主要是调查具有本品种固有特征特性的植株，在一定取样群体中所占的比例。因为不同的品种在种子的形态上差异比较少，在室内根据种子的外形来确定品种纯度很难得出可靠的结果。不同的品种在整个植

17、株的形态上存在较多的差异，因此检验品种纯度应选择品种特征表现最明显的时期在田间进行。小麦一般在蜡熟期进行。田间检验的主要依据是品种的形态特征和生物学特性，而以形态特征为主。小麦品种纯度检验依据的主要性状有：株高，成熟早晚，茎色，茎杆蜡粉的有无和多少，穗形，小穗着生紧密度，穗色，芒的有无和长短，护颖形状，籽粒的形状、大小和颜色等。步骤和方法：1划分检验区：田间检验品种纯度时，首先要了解被检验种子田的面积、种子来源和等级以及栽培管理等情况。如果种子来源和等级以及栽培管理（指影响到品种纯度的措施）大体相同，可作为一个检验区，否则，应划分为不同的检验区，分别进行检2设点取样：根据面积的大小决定取样点的

18、多少。一般5亩以下取5点，620亩取8点，2150亩取11点，51200亩取15点，200亩以上的地块应划分几个检验区。取样点要求分布均匀。地边混杂的机会较多，取样点至少要离开5米以上。应根据具体情况来用以下几种取点的方法：梅花式：在地块的四角和中央设5点，适用于面积较小的方形或长方形地块。对角线法：沿一条或两条对角线等距设点，适用于方形或长方形地块。棋盘式：在地块纵横每隔一定距离设一点。适用于面积较大或不整齐的地块。确定取样点数和取点的方式后，走到取样点大体的位置，随机确定开始取样的地方，连续采取样本100株（穗）。3分析计算：品种纯度检验的样本可以在田间鉴定分析，根据品种的主要特征，逐株细

19、致鉴定（小麦不易分清单株的可逐穗鉴定），统计并记载本品种、异品种、异作物（指田间不易清除的异作物，如小麦中的黑麦、大麦或燕麦）、杂草（指田间不易清除，对作物危害较大的杂草，如小麦中的毒麦）和感染病害（对作物危害较大并用种子传播的病害，如小麦的散黑穗病和腥黑穗病）的株（穗）数。然后用下列公式计算出它们的百分率。品种纯度（）=本品种株（穗）数/供检作物总株（穗）数X100异作物（）=异作物株数/供检作物总株（穗）数X100杂草（）=杂草株（穗）数/供检作物总株（穗）数X100病株（穗）=病株（穗）数/供检作物总株（穗）数X100成熟期检验品种纯度时，为了检验方便起见，也可把各样取点的样本捆好，拴上

20、纸牌，写明品种名称、地块和取样点号，拿到室内进行鉴定和分析。（四）小麦主要栽培品种品质性状的考察及评价鉴定小麦品种的产品品质，主要是评定出粉率、蛋白质含量、淀粉含量及其蒸烤品质等。出粉率一般应用小型磨粉机磨制面粉，直接进行测定，蛋白含量及蒸烤品质除直接鉴定外，也可以根据籽粒透明程度，面筋含量及其品质等特性来进行间接测定。步骤与方法：1、小麦籽粒透明度常与面筋质有关。一般籽粒透明度高的品种面筋质好，蒸烤品质也好。透明度低或粉质的面筋质差，因而它的蒸烤品质较差。测定籽粒透明度的方法：从各供试小麦品种的种子中，各挑选发育正常的种子50粒，用刀片或种子横断器把种子全部横切成两段，然后根据种子断面的性质

21、区分为角质，半角质和粉质三级，并计算各级的籽粒数。凡是断面透明或在横切面上粉质不大于14的籽粒属于角质的籽粒；横切面呈粉状的籽粒或角质部分只占横切面14的籽粒属于粉质的籽粒；介于角质与粉质之间的籽粒则属于半角质的籽粒。根据观察结果，按下列公式计算角质籽粒数（总的透明度）在所取样本中的百分数。透明度（）=（角质籽粒数+1/4半角质籽粒数）/样本籽粒数2、出粉率的测定：取供试各小麦品种的种子05公斤，用小型磨粉机磨成面粉，分别称其重量，并求其出粉率。然后加以比较，注意出粉率与籽粒透明度之间的关系。3、小麦品种面筋含量、品质和蛋白质含量的测定：小麦面筋含量及其品质与品种品质有密切的关系。如果面团中面

22、筋含量高品质好，就能够制成质量高的馒头、面包和面条等食品。因为面筋不仅具有一定的韧性，发酵时形成一种网状体，能够包容发酵时所发生的大量气体，蒸烤出大而疏松的馒头和面包，而且还具有一定的弹性和拉力，能作出面筋力大的面条，所以必须测定面筋在面团中的含量和它的韧性。测定面筋含量时，先取供试各品种的面粉25克，分别放入瓷缸（或玻璃缸）中，慢慢地分次加清水10一15毫升（切忌一次放入），并用手揉，直到成为韧性一致的面团为止，揉好以后，放置于瓷缸内静置约30分钟，使面粉中的蛋白质充分吸水，形成海棉状的面筋网状体。再注入1520°C的清水，用手轻轻揉捏，洗去淀粉和麸皮。洗涤要换水数次（每次换水时水

23、都要用纱布过滤，以便收集揉洗时脱落的小块面筋，并把它们和整块面筋合并一起，直到淀粉和麸皮洗去，面筋中挤出来的水不再呈现混浊状态，或用碘化钾溶液测定挤出来的水已无淀粉时,才把洗净了淀粉和麸皮的面筋捏成小团，挤去多余水分，放在玻璃板上（预先称过重量）置于温度为140150C的烘箱内，使面筋的体积充分膨胀，约经1小时，面筋体积不再增大时，即降低温度至100105C，并用小针在面筋球的顶部戳刺几个小孔，以便放走面筋球内残余的水汽，再经56小时，取出称其重量，按下列公式算出面筋含量百分率，并观察各品种面筋球体积的大小。凡是烘烤后面筋体积大的品种品质好，因为这样的面筋韧度大，弹性足，能够蒸烤出松软的馒头和面包。面