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野生稻

鎖定
野生稻(Oryza rufipogon Griff.)是禾本科稻屬多年生草本植物。植株杆高約1.5米;葉鞘呈圓筒形,疏鬆、無毛;葉片長達40釐米,寬約1釐米;圓錐形花序,直立後下垂;穎果呈長圓形,易落粒。花期4-5月,果期10-11月。 [18] 
野生稻產於中國廣東、海南、廣西、雲南、台灣,除中國外,印度、緬甸、泰國、馬來西亞、東南亞等地也有分佈。其喜高温、多濕的環境,喜陽光充足,常生長於海拔600米以下的江河流域、平原地區的低濕地。通過播種繁殖。 [20] 
野生稻的基因可用來研究、開發,通過人工雜交,培育出用於生產的新品種。 [19] 
中文名
野生稻
拉丁學名
Oryza rufipogon Griff. [1] 
植物界
被子植物門
木蘭綱 [16] 
禾本目
禾本科
稻屬
野生稻
命名者及年代
Griff.,1851
國際瀕危等級
無危(LC) [17] 

野生稻植物學史

  • 分類學
野生稻
野生稻(3張)
國際上野生稻的分類和命名十分混亂,截至1993年分佈在亞洲、美洲和大洋洲的野生稻有15個命名。野生稻是世界上分佈最廣的稻屬野生種,其自然繁殖地大多接近稻田,由於野栽自然雜交類型的多樣性,在分類學上仍然存在有待解決的問題。關於中國野生稻的分類,丁穎教授採用Roschevicz的分類法,定名為Oryza sativa L.,f. spontanea Roschevic2。 [9] 
1993年,李道遠和陳成斌研究表明,根據生物學種(Species)的概念,原分佈地具有獨立羣體並存在真正的純合體材料是劃分植物學上的種的首要條件。在中國野生稻的原分佈地,多年生匍匐型(類型1)和多年生傾斜型(類型2)都具有羣體,且有少數分佈點的野生稻羣體較純。中國這兩個類型的野生稻在分類學為一個種( Species),與T. T. Chang 1976年分類的Oryza rufipogon相似。而其它9個類型(類型3-11)未發現有獨立的羣體,並據形態特徵特性觀察和同工酶分析結果,屬於野栽自然雜交類型。中國尚未發現一年生的Oryza mivara Sharma et Shastry。 [9] 
國際上常用的野生稻學名是:①Oryza sativa L. f. spontanea Roschevicz(Roschevicz 1931),指一年生。②Oryza perennis Moench(Chatterjee 1948),包括三個稻種。③Oryza rufipogon Griff.(Matoka1964),包括一年生、多年生和中間類型。④Oryza rufipogon Griff.(T. T. Chang 1976),指多年生。中國野生稻分類學特徵特性與張德慈博士1976年稻種分類中的Oryza rufipogon Griff.分相似(僅生長習性有不同),因此這個學名適用於中國野生稻。 [9] 
  • 育種史
在19世紀初中國就利用野生稻的優異特性進行水稻育種。20世紀30年代,丁穎將野生稻作為親本育成了耐寒強的新品種中山1號,並先後育成86箇中山1號衍生品種;20世紀70年代,袁隆平又利用野生稻雄性不育的特性,實現了秈型雜交水稻三系配套技術,併成功利用野敗選育三系技術配製出一批優良的雜交水稻組合。生產上使用的雜交稻組合95%以上是由野敗型或與野敗型相類似的細胞質不育系配組而成,產量、抗性和品質等指標都得到顯著提升。 [2] 

野生稻形態特徵

多年生水生草本。稈高約1.5米,下部海綿質或於節上生根。葉鞘圓筒形,疏鬆、無毛;葉舌長達17毫米;葉耳明顯;葉片線形、扁平,長達40釐米,寬約1釐米,邊緣與中脈粗糙,頂端浙尖。 [3] 
圓錐花序長約20釐米,直立而後下垂;主軸及分枝粗糙;小穗長8-9毫米,寬2-2.5(3)毫米,基部具2枚微小半圓形的退化穎片;成熟後自小穗柄關節上脱落;第一和第二外稃退化呈鱗片狀,長約2.5毫米,具1脈成脊,頂端尖,邊緣微粗糙;孕性外稃長圓形厚紙質,長7-8毫米,具5脈,遍生糙毛狀粗糙,沿脊上部具較長纖毛;芒着生於外稃頂端並具一明顯關節,長5-40毫米不等;內稃與外稃同質,被糙毛,具3脈;鱗被2枚;雄蕊6,花葯長約5毫米;柱頭2,羽狀。穎果長圓形,易落粒。 [3] 

野生稻近種區別

野生稻
長藥稻
野生稻可與其同屬植物一年生稻(Oryza sativa L.)相區別,其稻小穗宿存,成熟後穗軸延續而不易脱落。 [13] 
還可以通過其紅色穎果與稻(Oryza sativa L.)進行區分,但是,有時候很難將其與與具有紅色顆粒的商業水稻品種區分開來。 [14] 
野生稻與長藥稻(Oryza longistaminata A.Chev. & Roehr.)在形態上難以區分。然而,這兩個物種在地理分佈上是不同的。野生稻在非洲沒有發現,而長藥稻主要分佈於非洲。 [14] 
野生稻 野生稻
稻
長藥稻 長藥稻

野生稻生長環境

生長於海拔600米以下的江河流域,平原地區的池塘、溪溝、藕塘、稻田、溝渠、沼澤等低濕地。 [3]  在中國儋州市和慶農場的野生稻喜生長於海拔140-150米區域,多生活在池塘、溝渠、沼澤等各種地勢較低的潮濕地帶,丘陵腳下南北走向常年流水的水溝內,以及藤本植物和橡膠樹所遮蔽的陰涼處均有野生稻生長。 [4] 
生長區域為温暖潮濕的熱帶、亞熱帶氣候,平均温19-23℃,1月平均温10℃左右,年最高温度大多為37-38℃,年降水量1119-2664毫米,相對濕度常在75-85%。在黏土、壤土、沙壤土上均能生長。為短日照植物,喜陽光。 [5] 
野生稻生長環境 野生稻生長環境
對中國江西東鄉野生稻原生態保護區雜草羣落結構研究表明 [15]  ,原生態位區塊主要伴生雜草有李氏禾Leersia hexandra Swartz.)、水毛花Scirpus triangulatus Roxb.)、柳葉箬Isachne globosa (Thunb.) O. Kuntze)、糠稷Panicum bisulcatum Thunb.)、刺蓼Polygonum senticosum (Meisn.) Franch. et Savat.)、酸模葉蓼Polygonum lapathifolium Linn.)、矛葉藎草Arthraxon lanceolatus (Roxb.) Hochst.)、龍師草Eleocharis tetraquetra Nees)、慈姑Sagittaria trifolia Linn. var. simensis (Sims) Makino)、畦畔莎草Cyperus haspan Linn.)、水篩Blyxa japonica (Miq) Maxim.)、黃花狸藻Utricularia aurea Lour.)、稗藎Sphaerocaryum malacense (Trin) Pilger)等。在人為干擾多的區塊,野生稻的伴生雜草,出現了無芒稗Echinochloa crusgalli var. mitis (Pursh) Peter.)、雙穗雀Paspalum paspaloides (Michx) Scribn.)、李氏禾、鴨舌草Monochoria vaginalis (Burm.f) Presl Kunth.)等栽培稻區的重要雜草,形成這種羣落結構的主要原因是稻田灌水和人為夾帶等途徑。原生態保護區和人為干擾區的共性雜草是李氏禾、糠稷、酸模葉蓼等。 [6] 

野生稻分佈範圍

野生稻世界

原產地:澳大利亞(北領地、昆士蘭、西澳大利亞)、孟加拉國、柬埔寨、中國、印度(果阿、泰米爾納德邦、奧里薩邦、比哈爾邦、卡納塔克邦、中央邦、安得拉邦、喀拉拉邦、馬哈拉施特拉邦、阿薩姆邦、北方邦、西孟加拉邦)、印度尼西亞(巴布亞、爪哇、加里曼丹、蘇拉威西島)、老撾、馬來西亞、緬甸、尼泊爾、巴布亞新幾內亞、菲律賓、斯里蘭卡、泰國、越南。 [7]  [11] 
引種地:阿根廷東北部、玻利維亞、巴西(北部、中西部)、美國(加利福尼亞、佛羅里達)、哥倫比亞、哥斯達黎加、古巴、多米尼加共和國、厄瓜多爾、法屬圭亞那、圭亞那、海地、洪都拉斯、墨西哥西南、巴拉圭、蘇里南、委內瑞拉、向風羣島。 [11] 
野生稻世界分佈圖 野生稻世界分佈圖

野生稻中國

在中國分佈於江西、湖南、廣西、廣東、雲南、雲南、福建、香港、台灣等地,其中東起廣東饒平、西至雲南盈江、南起海南、北至江西的137個縣(市)都有野生稻分佈,而東鄉野生稻是發現的分佈“最北”(北緯28°14、東經116°36′)的野生稻。 [3]  [7] 

野生稻生長習性

野生稻抽穗 野生稻抽穗
花果期4-5月和10-11月。抽穗期的變異較大,4月中旬至5月中旬抽穗的約佔20%,大多在10-11月出穗。不同野生稻居羣有不同的開花期和開花習性。中國廣東高州野生稻在陵水1年開花2次:第1開花期在4月中旬至6月中旬,歷時約60天,開花高峯期為5月13-22日,日開花歷時主集中在11:20-13:00,日開花高峯在13:30左右,第2開花期在8月下旬至10月下旬,歷時45天,花高峯期在9月8-18日,日開花歷時在11:15-12:50。日開花高峯在11:30左右。2次開花花開放特性基本相同,柱頭外露表現為單露率46.23%,雙露率49.14%,柱頭總外露率達95.37%。單個穎花從開穎到閉穎一般需1.5-2.5小時,開穎角度為29.9°-32.4°。上、下半年2個季次的花粉育性分為89.67%和85.62%,平均結實率分別為58.81%和55.79%。海南野生稻一般1年僅開花1次,開花期在10月中旬至12月中旬,這與高州野生稻在陵水1年開花2次的表現有明顯差異。 [6] 
在中國儋州野生稻居羣開花的高峯期為20天左右,單穗開花的持續時間為7-11天,單叢開花持續時間為15-25天,較海南其他地方的野生稻開花時間長。野生稻的花粉可育率與花粉活性均低於栽培稻,花粉量也較低,花粉粒較小。因此,野生稻的授粉能力低於栽培稻。與栽培稻相比,野生稻的花粉傳播範圍較小,散粉能力差。 [4] 

野生稻繁殖方法

野生稻繁育擴種主要有2種方式:一是依靠地下根莖繁衍,在選好擴種地後,可採野生稻地下的根莖進行擴種,擴種規格為1-2條根莖/平方米,種植後注意灌水保活;二是等到野生稻種子成熟時進行採摘、曬乾、淨種、貯存,於翌年4月初可進行播種、繁殖、擴種。 [4] 

野生稻主要價值

野生稻的基因可用來研究、開發,通過人工雜交,培育出用於生產的新品種。 [19] 

野生稻科研

野生稻 野生稻
野生稻作為亞洲栽培稻的近緣祖先種,是稻種資源的重要組成部分、水稻雜交育種工作中最為重要的材料,具有較高的研究、開發與利用價值。對稻類植物的起源、發展演變和類型等研究具有重要作用。因此,做好野生稻原生境的保護工作對推動中國育種事業的發展具有重要意義。 [4] 
野生稻是水稻種質資源天然的基因庫,在長期的自然選擇壓力下,積累了栽培稻不具有的諸多優良遺傳基因,具有眾多可供現代水稻育種和生物技術利用的特異性狀,有利於栽培稻的遺傳改良。生產上栽培的水稻品種,都是野生稻通過長期馴化而獲得。獲取遺傳多樣性豐富的親本,突破育種瓶頸,是育種工作的重要途徑。因此,野生稻種質資源的收集、保存和利用備受科研工作者的關注。野生稻藴含許多優良基因,如耐寒、抗蟲、耐病、耐澇、耐鹽、抗乾旱、抗草等特性的基因挖掘,不斷獲得成功。利用育種、分子標記等手段挖掘野生稻的優良基因,可提高栽培稻抵禦病蟲草害的能力,改良水稻的生物學性狀,提高水稻品種和產量。中國東鄉野生稻基因組序列研究表明,粳稻與中國野生稻聚在1個亞羣中,揭示了粳稻起源於中國。胚拯救、受精後的幼胚培養、受精前的子房內授粉、原生質體融合、多倍體化和組織培養等技術的不斷改進,為野生稻有利基因的有效、高效利用提供了有效手段。 [6] 

野生稻飼用

野生稻與栽培飼料稻相比更具優勢,其藴藏着栽培稻不具有或已消失的優良特性,如較強的抗逆性(耐寒、耐鹽、耐旱和耐澇)、高抗病蟲性(抗稻白葉枯病稻瘟病稻紋枯病褐飛蝨等)、高蛋白質含量、功能葉耐衰老、生長優勢強(分櫱力強、生長速度快、根系發達、再生能力強)和廣親和等,可直接開發作為全株飼料稻或為培育優質全株飼料稻提供優良種質資源。 [2] 

野生稻保護現狀

野生稻保護級別

列入《世界自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄》(IUCN 2017年 ver 3.1)——無危(LC)。 [7] 
列入《中國生物多樣性紅色名錄-高等植物卷》(2013年9月2日)——極危(CR)。 [8] 
列入《中國國家重點保護野生植物名錄》(2021年9月7日)——Ⅱ級。 [12] 
列入《國際糧食和農業植物遺傳資源條約》——附件Ⅰ。 [7] 

野生稻種羣現狀

1917年和1926年相繼在廣東發現野生稻之後,陸續發現在6個陸上省份(廣東、廣西、雲南、湖南、江西、福建)和2個海島省份(海南、台灣)均有野生稻分佈,在中國稻種資源庫中也佔有較大份額。除了中國台灣的已滅絕,上述地區也是野生稻在中國的分佈區(餘萍等,2003;楊慶文等,2005;Dongetal.,2012;楊慶文等,2013)。 [10] 
廣東野生稻主要分佈在東部沿海地區和西南部,羣體為粵東野生稻和高州野生稻,粵東野生稻分佈區北迴歸線橫貫其中,地理位置特殊。西南部的高州野生稻(多分佈在南亞熱帶和北熱帶過渡地帶海拔500米以下的低山丘陵型地形,屬南亞熱帶季風暖濕氣候)分佈區(地理位置為110°36'46"-111°22'44"E,21°42'34"-22°18'49"N),是廣東境內分佈面積最大的野生稻,面積達17.3公頃(練子賢等,2008;盧永根等,2008;李杜娟等,2012)。 [10] 
廣西野生稻,雖然80%的原生境已消失,但由於原生境地形種類多樣,如:南寧、桂林、柳州的喀斯特溶岩地貌區,百色的河谷地貌區、邕寧的丘陵地形和桂東南地區的沼澤地貌區,截至2018年,仍然是中國野生稻類羣最多的省份。曾經於1980年前後和2000年後在其境內進行兩次普查,發現42個縣有分佈,其中北迴歸線穿越的16個縣分佈最密集、類型最豐富。“紅水河-柳江-鬱江-潯江”區域是廣西野生稻分佈最密集的地段(黃娟等,2009)。 [10] 
海南野生稻的主要分佈區在三亞和瓊海,但在海口、東方、文昌和萬寧等大多地方也發現有自然分佈。三亞是野生稻在中國分佈的最南端(18°09'N),瓊海位於海南島東部,2005年在其境內發現的野生稻瓊海居羣具有較高的研究價值(陳良兵等,2006)。 [10]  截至2015年,海南野生稻原生地被毀滅現象十分嚴重,野生稻資源已消失82.2%,其他2種野生稻,如疣粒野生稻,只保留有7個居羣點,且83.9%的居羣處於中度和重度外界干擾下,藥用野生稻僅存於保亭和陵水2個縣,分佈點只是原來的13-15%。 [6] 
東鄉野生稻發現於北緯28°的江西東鄉縣境內,具有較好的耐冷性,是全世界分佈最北的野生稻。1978年鄔柏梁等人發現東鄉野生稻,1978-1982年間潘熙淦等和饒憲章人考察時先後在東鄉縣發現分佈面積約3公頃的3處9個野生稻居羣。由於當時對東鄉野生稻的保護沒有受到足夠重視,致使其原生境遭受破壞,短短几年內原始居羣數從9個急劇下降到2個。為了避免東鄉野生稻的消失,中國水稻研究所和江西農科院水稻研究所於1985年以建立圍牆的形式對庵家山和水桃樹2個保存相對較好的居羣實施了原位保護,保護面積分別為0.08公頃和0.02公頃。這兩個已保護的東鄉野生稻原始居羣保存至今(胡標林等,2007;楊慶文等,2007)。 [10] 
湖南野生稻有兩個類羣,茶陵野生稻分佈於湖南省茶陵縣堯水鄉湖裏沼澤地,另一類羣為江永野生稻(康公平等,2007)。 [10] 
福建野生稻主要分佈在東南沿海水域,位於漳浦縣境內的福建漳浦野生稻有2個自然居羣,羣體Ⅰ位於距離湖西畲族鄉趙家堡村約100米左右的石湖潭,羣體Ⅱ在湖西畲族鄉嶺腳自然村的古塘,是中國大陸野生稻經度分佈的最東端(楊慶文等,2005)。 [10] 

野生稻瀕危原因

漸危種。長期以來對野生稻保護不力,很多野外生境受到破壞或人為干擾,以及周邊生態環境的改變,野生稻原生態位受到威脅,種羣嚴重退化,突出表現為種羣數量減少、分佈面積縮小、生存空間不斷萎縮,“瀕危”日顯。 [6] 
由於地理位置、地形和氣候條件的獨特性,孕育了野生稻種及其種羣的遺傳多樣性,然而,隨着人類活動範圍的不斷擴大和當地生態環境的不斷惡化,野生稻的原生境破壞呈加重趨勢。海南野生稻原生地被毀滅現象十分嚴重。野生稻種質資源價值高,而居羣外通常有栽培稻種植,很大程度上影響了野生稻的遺傳獨立性,因此,保護野生稻資源刻不容緩。 [4] 
雜草過度滋生,一些保護區出現外來植物入侵,使野生稻的生態位競爭更趨激烈,不採取有效保護,種羣極易萎縮。野生稻還因墾荒、挖塘養魚、放牧、修建基礎設施、設立開發區和旅遊點以及環境污染、環境惡化等多種因素的影響,其自然羣落迅速減少。 [6] 

野生稻保護措施

  • 原生境保護
自2005年以來,中國海南儋州市開啓了野生稻原生境保護點的建設與保護工作。儋州野生稻作為原生態植物種類之一,需要科學的管理。為確保原生境內野生稻的良好基因得以保存,應遵循“自然生態、安全環保”的原則進行管理。一是保護區域內儘量減少、避免外來人、畜禽對保護點的影響。二是把野生稻核心區的自然生態環境保護作為整個原生境保護點的工作核心。如除草,需到了惡性雜草嚴重影響野生稻居羣自然生長與繁育時才進行,杜絕化學除草劑及其它農藥的使用,採用人工拔除或用浸水除草法讓雜草自然死亡。人工拔草時不能將雜草拔除過於乾淨,以保證原生境的生物多樣性。浸水除草法是利用野生稻具有良好抗逆性的特點,通過長時間灌水浸泡讓與野生稻處於同一地塊的野草自然死亡。灌水是確保野生稻生存的重要工作之一,太過乾旱時需及時灌水,讓野生稻正常生長。野生稻原生境保護的所有管理措施的宗旨和目的就是創造條件,讓野生稻的生長環境處於最接近原始的生態環境。 [4] 
  • 種質資源保護
與栽培稻相比,野生稻的花粉傳播範圍較小,自交結實率、花粉成活率較低,花粉量較少。因此,要注意保持野生稻的遺傳獨立性。在野生稻居羣100米內儘量不要種植栽培稻,以防栽培稻與野生稻相互授粉,使得野生稻種質資源不純。同時,栽培稻的花粉傳播能力強,成活率高,可能會與野生稻居羣形成競爭關係,限制野生稻居羣的繁衍,所以應用鐵絲網將保護點圍住,使保護點與周邊農業生產活動區隔離開,避免保護點環境遭受外來破壞。 [4] 
  • 繁育擴種
野生稻遺傳資源是開展水稻遺傳育種和生物研究的物質基礎。野生稻資源含有許多優異基因,是栽培稻突破性育種、稻作理論研究的寶貴材料。當種羣瀕臨滅絕時,繁育擴種是保護野生稻的有效手段之一。由於人類活動和生態環境的改變,野生稻居羣的生長受到影響,加之自身的發芽率較低,自交不親和等特點。因此,必要時應進行人為繁育擴種。 [4] 

野生稻食物營養成分

食物名稱 野生稻
含量參考 約每100克食物中的含量
能量 357 千卡
蛋白質 14.7 g
脂肪 1.1 g
飽和脂肪酸 0.2 g
多不飽和脂肪酸 0.2 g
單不飽和脂肪酸 0.7 g
碳水化合物 74.9 g
2.5 g
膳食纖維 6.2 g
葉酸 95 μg
7 mg
177 mg
433 mg
427 mg
21 mg
2 mg
5.96 mg
維生素A 1 μg
維生素B1(硫胺素) 0.12 mg
維生素B2(核黃素) 0.26 mg
煙酸(煙酰胺) 6.73 mg
維生素B6 0.39 mg
維生素E 0.82 mg
維生素K 1.9 μg
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參考資料
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