Морфологічні ознаки. Жито, як і всі зернові культури, має мичкувату кореневу систему, яка складається з трьох-шести зародкових (первинних) корінців, які утворюються при проростанні насінини, і вузлових (вторинних) коренів, що відходять від підземних стеблових вузлів в зоні кущення. Головний первинний вузол кущення міститься на глибині 0,5 – 2 см, причому вона пов’язана з довжиною мезокотиля (підземного міжвузола), що поєднує насінину з вузолом.
Від ступеня розвитку кореневої системи і сили зчеплення її з грунтом в значній мірі залежить стійкість сортів жита до прикореневого вилягання. Добір рослин на цю ознаку рекомендують проводити за силою зчеплення кореневої системи з грунтом, що визначається з використанням динамометра у фазі воскової стиглості. Оскільки рослини з добре розвиненою надземною частиною переважно мають і більш потужну кореневу систему, на ранішніх етапах їх розвитку можна проводити непрямий добір високопродуктивних форм за потужністю кореневої системи.
Стебло – невиповнена соломина, що складається з трьох-семи міжвузолів, відокремлених один від одного вузлами. Знайдені форми з виповненим верхнім міжвузолом. Установлено, що довжина другого знизу міжвузола і стійкість до вилягання пов’язані негативною кореляцією, а міцність соломини, яка оцінюється за супротивом до зламу, діаметру міжвузола, - позитивно корелює з стійкістю до вилягання. Спостерігається негативний зв’язок стійкості до вилягання з висотою рослин. Важливе значення в підвищенні стійкості відіграють анатомічна будова і біохімічні особливості стебла. Стійкість до вилягання позитивно корелює з площею виповненої частини стебла, кількістю судинно-волокнистих пучків, товщиною стінки соломини, а також з вмістом основних речовин клітинної оболонки: геміцелюлози, целюлози, лігніну.
Висота рослин окремих сортів жита 80 – 180 см, у різних форм вона може змінюватися від 7 – 15 до 300 см.
Забарвлення стебла вегетуючого жита зелена з сизуватим відтінком від воскового наліту, наявність якого контролюється одним домінантним геном. Зустрічаються форми без воскового наліту. Захисної дії від проникнення в тканини стебла збудників грибкових захворювань восковий наліт не виявляє.
В зрілому стані стебла жовті або мають різні відтінки антоціанового забарвлення. Поверхня стебла гола, під колосом легко опушена, але часто зустрічаються форми без опушення.
Лист складається з піхви, яка щільно охоплює стебло, листової пластинки лінійно-ланцетної форми з язичком і вушками біля основи. Язичок (лігула) у жита горизонтально обрізаний і розміщений у місці переходу піхви в листову пластинку; щільно облягаючи стебло, він запобігає потраплянню вологи і шкідників. Знайдені форми рослин з косим язичком і без язичка (безлігульне жито). Наявність язичка контролюється одним рецесивним геном.
Встановлено, що за величиною другого зверху листа можна робити висновок про облиствленість рослин, оскільки його розмір дорівнює або наближається до величини середнього листа.
При формуванні сорту враховують характер листків: більш продуктивні рослини з довгими, середніми за шириною листками, довгі вузькі листки для більш посухостійких форм, широкі корткі частіше всього зустрічаються в низькопродуктивних відносно пізньостиглих форм, схильних до ураження борошнистою росою.
Суцвіття – складний колос незакінченого типу, тобто без верхівкового колоска. На кожному виступі членика колосового стрижня розміщується один двох-, рідше трьох квітковий колосок. Дві нижніх квітки сидячі, третя квітка на ніжці. Знайдені форми, у яких усі три квітки сидячі, як у пшениці. Встановлено, що відсутність ніжки контролюється одним рецесивним геном fs (flos – квітка, sessilis – сидячий), яка дає змогу передати цю ознаку формам з трьома добре розвиненими квітками в колосках, але з третьою квіткою на ніжці.
Кожне продуктивне стебло переважно утворює один колос, інколи більше одного колоска формується на гілчастих стеблах у жита типу Башкирське карликове і Гілчастостебельне Алієва або в результаті механічного або хімічного пошкодження на III – IV етапах органогенезу.
Колосовий стрижень у жита не гілчастий, але зустрічаються гілчастоколосі спадково обумовлені форми – різновидності compositum i monstrosum. Деякі форми культурного жита – Московське карликове і Ленінградське карликове – мають колос, який нагадує колос пшениці (var. Triticiforme) в якого всі елементи колосового стрижня і зернівки укорочені. Ця форма колоса контролюється одним рецесивним геном ct (compactum) і тісно зчеплена з дрібнозерністю і карликовістю.
При створенні сортів перевагу надають добору колосів, середньої довжини і середньої щільності, оскільки в них більш сприятливі умови для формування насінини, а легко похилене положення таких колосів у період дозрівання сприяє стійкості до осипання і захищає від надмірного пере зволоження зерна під час дощів.
При високій щільності порушується процес формування зернівки, спостерігається „гвинтоподібне” закручування колосів, у них затримується більше дощової води, що призводить до посилення враження зерна фузаріозом і проростання його на пні. Крім того, висока щільність колоса часто пов’язана з меншою зимостійкістю рослин. Забарвлення колоса у вирощуваних сортів біле (солом’яно-жовте), у старих місцевих популяцій зустрічаються рудо-червоні колоси, в смітньо-польового жита – білі, рудо-червоні, коричневі, чорні.
Колос жита покритий восковим налітом, причому ступінь вираженості може бути різною в залежності від сортових особливостей і умов погоди. Сильний восковий наліт характерний для сортів, що створені в зонах з жарким літом, оскільки він захищає колос від перегріву, віддзеркалюючи сонячні промені. Зустрічаються форми без воскового наліту на колосі. Ця ознака контролюється рецесивним геном.
Плід жита – зернівка продовгуватої або опуклої форми, стиснута з боків. При гібридизації розмір зернівки спадкується по проміжному типу при неповному домінуванні дрібнозернисті з ухилом в напрямку материнської форми.
Забарвлення зерна жита в залежності від сполучення кольору, товщини і прозорості насіневої і плодової оболонок і забарвлення алейронового шару може бути білим, жовтим, зеленим різних відтінків, голубим, фіолетовим, коричневим, червоним.
Біле забарвлення обумовлене відсутністю антоціану в алейроновому шарі, при цьому сходи мають зелене безантоціанове забарвлення, що може бути маркерною ознакою при доборі білозерних форм. Ця ознака контролюється рецесивним геном vi (viride).
Вважається, що ідеальний сорт для ареалу з достатнім зволоженням повинен мати опукло-видовжену зернівку вище середньої крупнисті (35 – 40 мг). З невеликою борідкою, гладенькою поверхнею, зеленою, жовтою (або з сполученням цих кольорів з сірою), з опуклим зародком. Загострений зародок, як правило, утворюється у високорослих форм, таке зерно більше травмується.
Біологія цвітіння і запліднення. Жито - алогамна (перехреснозапильна) вітрозапильна рослина. Цвітіння її при сприятливих умовах настає через 7 – 10 днів після колосіння. У сортів культурного жита пиляки лопаються зазвичай через 1 – 2 хвилини після виходу з квітки і пилок розноситься вітром. Особливістю жита, як і всіх вітрозапильних рослин, є велика кількість продукованого пилку (до 60 тис. пилкових зерен в одній квітці). В рідкісних випадках пиляки розтріскуються до повного виходу з квітки і пилок потрапляє на власну приймочку маточки.
У диких клейстогамних видів жита (S. silvestre, S. iranicum) пиляки лопаються при появі з квітки і відбувається самозапилення, а у перехреснозапилюваного виду S. montanum пилок висипається через 2 – 4 год. після виходу пиляків. Таку обставину необхідно враховувати при проведенні віддаленої гібридизації різних видів.
Квітка жита відкрита 12 – 30 хвилин, хоча пилок з нього висипається за 2 – 4 хвилини. Цвітіння колоса розпочинається в середній частині і, поступово розповсюджується вверх і вниз, що триває протягом – 5 днів, причому верхні квітки відцвітають раніше самих нижніх. Кожна рослина цвіте 7 – 8 днів, першим зацвітає колос головного стебла.
При проведенні штучних схрещувань збір пилку з окремих колосів можна прискорити шлхом зігрівання його в долонях. У польових умовах при оптимальній температурі (12 – 150С) цвітіння розпочинається у 5 – 6 год ранку. Протягом дня спостерігається 2 – 3 максимума, але найбільш інтенсивне цвітіння доводится на ранкові години. В період масового цвітіння над посівом жита в теплу суху сонячну погоду утворюється пилкова хмара.
Життєздатність пилку при прямому сонячному освітленні зберігається протягом 15 хвилин, в тіні – 4 – 8 год. в штучних умовах при пониженій температурі і підвищеній вологості – 1 – 3 діб. При дощовій і похмурій погоді пилок погано розноситься вітром і не потрапляє на велику кількість квіток, в результаті чого різко збільшується череззерниця, яка може досягати 30 – 40% і більше. Череззерниця може бути обумовлена і генетичними чинниками.
Самофертильність жита незначна і становить в середньому 0 – 6%. У Санкт-Петербургському університеті створена унікальна генетична колекція смофертильних і самостерільних ліній озимого жита, на основі якої проводиться вивчення генетики цієї культури.
Шведський генетик А. Лундквіст встановив, що самофертильність у жита контролюється комплементарно взаємодіючими гаметофітними генами S i Z з серією множинних алелів по кожному гену. Самофертильність є результатом мутації S або Z або обох алелів, і в такому випадку пилкові зерна, що несуть алелі S’ i Z’, здатні проростати на приймочках маточки своїх квіток і запліднювати їх.
Встановлено домінування ознаки самофертильності над самостерильністю, що дає змогу одержати при гібридизації з відповідним джерелами самофертильні форми.
При деяких умовах вирощування, під впливом підвищеної температури, низки хімічних речовин, рентгенівського опромінення і інших чинників у жита помічено послаблення генетичного контролю смонесумісності і появи псевдосамофертильних форм.
З моменту попадання пилку на приймочку маточик до проникнення пилкової трубки в зародковий мішок проходить біля 30 хвилин, а весь процес запліднення триває 6 – 8 год.
Незапліднений насіневий зачаток зберігає здатність до запилення і запліднення порівняно тривалий час – до 14 днів.