使用奧林巴斯SZ61體視顯微鏡觀察小麥生長狀態(tài)變化，能夠清晰呈現(xiàn)小麥不同生長階段的形態(tài)特征（如根系發(fā)育、葉片結(jié)構(gòu)、穗部形態(tài)等），為植物生理學(xué)研究、育種篩選或病蟲害監(jiān)測提供直觀依據(jù)。以下是具體操作流程與觀察要點(diǎn)：

一、實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備

顯微鏡調(diào)試

光源設(shè)置：

SZ61配備雙LED環(huán)形光源或底部透射光源，觀察小麥幼苗或根系時(shí)建議使用底部透射光（增強(qiáng)透明結(jié)構(gòu)對(duì)比度），觀察成熟植株或表面特征時(shí)切換為環(huán)形光源（減少陰影）。

調(diào)節(jié)光源亮度至適中（避免過強(qiáng)導(dǎo)致小麥組織發(fā)熱或褪色），可通過顯微鏡控制面板或外部光源控制器調(diào)整。

變焦與對(duì)焦：

旋轉(zhuǎn)變焦旋鈕（通常范圍0.67×-4.5×），根據(jù)觀察目標(biāo)大小選擇合適倍率（如觀察整株幼苗用0.67×-1×，觀察氣孔或根系毛用3×-4.5×）。

調(diào)節(jié)雙目鏡筒的瞳距和屈光度，確保雙眼觀察時(shí)圖像清晰且無重影。

樣本制備

幼苗觀察：

將小麥種子萌發(fā)后3-7天的幼苗置于濕潤濾紙上，用鑷子輕夾根部或莖基部，將其平鋪在載玻片或培養(yǎng)皿中（底部可墊黑色卡紙?jiān)鰪?qiáng)對(duì)比度）。

若需觀察根系活力，可提前用0.1% TTC（氯化三苯基四氮唑）溶液染色10-15分鐘，使活根顯紅色。

成熟植株觀察：

葉片：剪取小麥旗葉或倒二葉，用刀片橫向切片（厚度約0.5mm），觀察葉肉細(xì)胞排列或氣孔密度。

穗部：取未成熟或成熟麥穗，剝開穎殼后直接觀察小花發(fā)育情況或籽粒形態(tài)。

病蟲害樣本：

若觀察小麥銹病、白粉病等，用鑷子夾取帶病斑的葉片，置于載玻片上滴加少量蒸餾水（防止干燥），加蓋玻片后觀察病原菌孢子或菌絲。

二、觀察步驟與記錄

低倍鏡全局觀察

使用0.67×-1×倍率觀察小麥整株形態(tài)，記錄以下指標(biāo)：

幼苗期：主根長度、側(cè)根數(shù)量及分布、莖基部寬度、葉鞘展開角度。

分蘗期：分蘗數(shù)量、株高、葉片伸展方向。

抽穗期：穗長、穎殼顏色、小花開放程度。

示例記錄表：

生長階段日期主根長度（cm）側(cè)根數(shù)株高（cm）分蘗數(shù)備注

萌發(fā)3天2024-03-012.151.20根毛密集

高倍鏡細(xì)節(jié)觀察

切換至3×-4.5×倍率，聚焦于特定結(jié)構(gòu)：

根系：觀察根毛密度、根尖分生區(qū)細(xì)胞排列、根瘤菌共生結(jié)構(gòu)（若接種）。

葉片：統(tǒng)計(jì)氣孔密度（單位面積氣孔數(shù)），或觀察葉肉細(xì)胞中的葉綠體分布（需配合相差附件）。

穗部：檢查小花雌蕊雄蕊發(fā)育是否同步，或籽粒胚乳細(xì)胞充實(shí)程度。

動(dòng)態(tài)觀察：若需記錄生長過程，可定時(shí)拍攝圖像（如每天同一時(shí)間觀察并拍照），后期通過圖像分析軟件（如ImageJ）測量生長速率。

圖像采集與標(biāo)注

連接數(shù)碼相機(jī)或智能手機(jī)適配器（通過顯微鏡C接口），調(diào)整相機(jī)參數(shù)（曝光、白平衡）后拍攝高清圖像。

使用標(biāo)注工具（如Adobe Photoshop或免費(fèi)軟件GIMP）在圖像上標(biāo)記關(guān)鍵結(jié)構(gòu)（如氣孔、根毛、病斑），并添加比例尺（通過顯微鏡標(biāo)定或軟件測量）。

三、關(guān)鍵觀察指標(biāo)與生物學(xué)意義

根系發(fā)育

主根長度：反映種子萌發(fā)能量儲(chǔ)備及土壤穿透能力。

側(cè)根數(shù)量：與養(yǎng)分吸收效率相關(guān)，側(cè)根多的小麥更耐貧瘠土壤。

根毛密度：高密度根毛可增加吸收面積，提升水分和礦質(zhì)元素?cái)z取效率。

葉片形態(tài)

葉面積指數(shù)（LAI）：通過圖像分析測量單株葉片總面積，評(píng)估光合作用潛力。

氣孔密度：氣孔是氣體交換通道，密度高可能增強(qiáng)光合速率，但也會(huì)增加蒸騰失水。

穗部性狀

穗粒數(shù)：直接決定產(chǎn)量，受小花分化數(shù)量和敗育率影響。

籽粒飽滿度：反映灌漿期光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)運(yùn)效率，與淀粉合成相關(guān)酶活性有關(guān)。

病蟲害特征

銹病：葉片背面產(chǎn)生橙黃色夏孢子堆，顯微鏡下可見鏈狀排列的孢子。

蚜蟲危害：葉鞘或莖稈上聚集蚜蟲，其排泄的蜜露可誘發(fā)霉菌生長。

四、注意事項(xiàng)與優(yōu)化建議

避免樣本損傷

操作幼苗或葉片時(shí)用鑷子夾取基部，避免直接拉扯導(dǎo)致組織斷裂。

觀察活體樣本時(shí)，盡量縮短顯微鏡使用時(shí)間（每次不超過30分鐘），防止光源加熱引起樣本脫水。

提高觀察效率

預(yù)標(biāo)記觀察區(qū)域：用記號(hào)筆在培養(yǎng)皿或載玻片邊緣標(biāo)注樣本編號(hào)，避免重復(fù)尋找目標(biāo)。

使用自動(dòng)載物臺(tái)：若需觀察多個(gè)樣本，可配備電動(dòng)載物臺(tái)（如Prior ProScan III），通過軟件控制自動(dòng)切換觀察點(diǎn)。

數(shù)據(jù)整合分析

結(jié)合環(huán)境數(shù)據(jù)：將顯微鏡觀察結(jié)果（如氣孔密度）與溫度、濕度、光照強(qiáng)度等環(huán)境參數(shù)關(guān)聯(lián)，分析環(huán)境對(duì)小麥生長的影響。

長期監(jiān)測：建立生長檔案，對(duì)比不同品種或處理組的小麥在相同生長階段的形態(tài)差異，為育種提供依據(jù)。

五、應(yīng)用案例

抗旱品種篩選：通過比較干旱處理下小麥根系側(cè)根數(shù)量和根毛密度，篩選出根系發(fā)達(dá)、吸水能力強(qiáng)的品種。

病害早期診斷：在小麥銹病孢子堆形成前，通過顯微鏡觀察葉片表皮細(xì)胞變形或細(xì)胞間隙液滲出等早期癥狀，提前采取防治措施。

授粉過程研究：動(dòng)態(tài)觀察小麥小花開放時(shí)間、花藥開裂程度及花粉散落軌跡，優(yōu)化人工授粉技術(shù)。