【生物所】玉米的一生

【生物所】玉米的一生

      玉米是世界上分布最广泛的粮食作物之一，种植面积仅次于小麦和水稻。玉米原产于中美洲，是印地安人的主要粮食作物，17世纪传入中国后逐渐成为中国的主要粮食作物之一。本视频以玉米发育中的苗期阶段、穗期阶段和花粒期阶段为主线，展现的是一粒玉米种子的“一生”故事，从播种发芽到新一代种子成熟，让大家更直观地了解玉米的发育时期特点和生长历程。

      玉米属于禾本科植物，属于典型的异花授粉作物。原产于中美洲，是印地安人培育的主要粮食作物，17世纪时传入中国。玉米也是世界上分布最广泛的粮食作物之一，种植面积仅次于小麦和水稻。

      玉米的一生主要分为三个阶段，苗期阶段、穗期阶段和花粒期阶段。

      玉米苗期是指播种至拔节的一段时间，是以生根、分化茎、叶为主的营养生长阶段。当我们种下玉米种子时，种子会吸收水和氧气，当土壤湿度和温度条件适合时，胚芽鞘从籽粒具胚的一侧长出，胚根会迅速从籽粒尖端附近露出。通过中胚轴伸长胚芽鞘被推向土壤表面。当包裹胚芽叶的中胚轴结构接近土壤表面时，胚芽叶便打开。此后，玉米迅速生根生长。三叶期是玉米一生中的第一个转折点，玉米种子中的营养消耗殆尽，从自养生活转向异养生活。玉米从拔节至抽雄的一段时间，称为穗期。这里以玉米研究中的常见品种B73、Mo17为例。拔节是玉米一生的第二个转折点，这个阶段的生长发育特点是叶片、茎节等营养器官旺盛生长和雌雄穗等生殖器官强烈分化与形成，这一时期是玉米一生中生长发育最旺盛的阶段。玉米从抽雄至成熟的这一段时间，称为花粒期。玉米抽雄、散粉时，所有叶片均已展开，植株已经定长。这个阶段是玉米一生中的第三个转折点。

      到了玉米开花的季节，雄蕊开花（散粉）会稍微早于雌蕊开花（抽出花丝）。雄穗在开花的5天到8天时间里，能产生2000万粒以上花粉粒。玉米的花粉很小很轻，有点微风，成熟的花粉撒落，就会给长在同一株植株上或其他周边植株上的雌蕊授粉。随后，玉米花丝变暗并开始变干，籽粒呈白色水泡状，里面有清澈透明的液体，这时籽粒的含水量高达85%。接着玉米花丝变干，玉米籽粒内的物质呈浆糊状，淀粉和营养物质迅速积累，并且在顶部开始凹陷。随着淀粉含量的增加，籽粒的水分下降到55%。最后，成熟的玉米籽粒基部形成黑色层，黑色层的作用是阻止干物质和养分从植株移动到籽粒。到了收获的季节，剥去玉米的苞叶，我们就能看到金黄的玉米了。