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野生稻
來源:互聯網

野生稻(Oryza rufipogon Griff.),又名鬼禾,是禾本科 (Poaceae)稻屬多年生水生草本植物。野生稻主要分布于亞洲和大洋洲的熱帶和亞熱帶地區,如印度馬來西亞等。在中國產于廣東省云南省、臺灣等地。常生于海拔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。其感光性強,喜溫,可在各類型土壤條件下生長。花期4-5,果期10-11月。

野生稻稈高約1.5米,下部海綿質或于節上生根。葉鞘圓筒形,疏松、無毛;葉耳明顯;葉片線形、扁平,邊緣與中脈粗糙,頂端浙尖。復總狀花序直立而后下垂;主軸及分枝粗糙;小穗基部具2枚微小半圓形的退化穎片;成熟后自小穗柄關節上脫落;穎果長圓形,易落粒。

野生稻染色體組與栽培稻同是 AA 型,是亞洲栽培稻( Oryza Sativa L.) 最近緣的野生種,野生稻在其漫長進化過程中積累了大量的遺傳變異,這些遺傳變異為現代栽培品種的改良奠定了遺傳基礎,讓野生稻成為了栽培稻遺傳改良的重要親本。同時,也為研究栽培稻的起源與馴化提供了重要幫助。

形態學分類

野生稻是世界上分布最廣的稻屬野生種,為適應不同的地理和氣候環境,抵御極端天氣和病蟲害等外界不良因素的干擾,野生稻在其漫長進化過程中積累了大量的遺傳變異。李道遠等學者將中國野生稻分為多年生匍匐生態類型和多年生傾斜生態類型。龐漢華等學者將野生稻分為一年生群和多年生群兩個群,后又細分為九個類型。其將多年生群分為原始匍匐型、普通匍匐型、深水傾斜型、半直立型和直立型;將一年生群分為普通傾斜型、半直立型、直立型和近栽型。

形態特征

莖高約1.5m,下部海綿質或于節上生根。

葉鞘圓筒形,疏松、無毛;葉舌長達17毫米;葉耳明顯;葉片線形、扁平,長達40厘米,寬約1厘米,邊緣與中脈粗糙,頂端浙尖。

復總狀花序長約20厘米,直立而后下垂;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;成熟后自小穗柄關節上脫落;第一和第二外退化呈鱗片狀,具1脈成脊,頂端尖,邊緣微粗糙;孕性外稃長圓形厚紙質,具5脈,遍生糙毛狀粗糙,沿脊上部具較長纖毛;芒著生于外稃頂端并具一明顯關節;內秤與外稃同質,被糙毛,具3脈;鱗被2枚;雄蕊6,花藥長約5毫米;柱頭2,羽狀。

果實

穎果長圓形,易落粒。

物種分布

世界分布

野生稻廣泛分布于亞洲和大洋洲的熱帶和亞熱帶地區,如印度、緬甸、泰國馬來西亞柬埔寨、中國等。玻利維亞、巴西、哥倫比亞厄瓜多爾等國有引種栽培。

中國分布

野生稻在中國分布于8個省區,即廣西壯族自治區廣東省海南省云南省江西省湖南省福建省和臺灣。東起臺灣桃園,西至云南盈江,南起海南三亞,北達江西東鄉的廣闊地域均有分布。其中海南島區分布密度最大,該區的濕熱氣候條件最有利于野生稻生長和繁衍。

生長習性

野生稻常生于海拔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。其感光性強,喜溫,生長季節溫度較高,雨量充沛。其自然生長地無霜期長于272天,年平均氣溫在17.8℃以上,絕對最低溫在-9℃以上。可在各類型土壤條件下生長,最適生長土壤pH為6.0-7.0。花期4-5月,果期10-11月。

繁殖方式

野生稻的自然繁殖兼具有性和無性生殖,無性生殖是其重要繁殖方式,主要通過高效率的營養繁殖,即分蘗來實現。在冬季若遇干旱或霜凍莖葉常枯死并停止生長,開春從宿根地表莖節處長出蘗芽,在旁側形成后迅速拔節并向四周匍匐伸出,當周圍的生境為淺水層或沼澤等時外露的第一節在適宜條件下又可長出新的不定根與芽,此芽又以同樣的方式前伸拓展空間。

野生稻有性繁殖以異交為主,風媒傳粉。每年8月至12月均可抽穗揚花,集中于9月下旬至10月中旬,極少數在10月以后抽穗,開花時間長,同一植株,同一穗開花很不整齊,邊抽穗、邊揚花、邊成熟、邊落粒;種子休眠期很長,自然狀態下發芽率與成苗率均低。

物種保護

物種現狀

隨著農業現代化和農村都市化進程的推進,野生稻棲息場所遭到嚴重破壞,面積急劇縮小,野生稻資源量銳減,面臨絕種危險。此外,野生稻種質資源價值高,但居群外通常種植有栽培稻,嚴重影響了野生稻的遺傳獨立性。中國廣東省在1980年以前,全省共1083個野生稻分布點,而2005-2016年的調查結果顯示,僅在103個分布點25個縣尚有生長,90.5%分布點消失。海南省的野生稻原生地遭受破壞也較嚴重。

致危因素

生境損失:工廠、道路、機場和城鎮化建設占據大面積土地,大面積毀滅野生稻的棲地黃

生境質量惡化:從事種稻、養魚等人為活動,將池塘、水溝、沼澤等開挖成魚塘或稻田使得水分條件的急劇改變以及強有力的干擾;積水過多以及高強度的放牧與割草影響野生稻正常繁衍,使野生稻無法占據有利生境,在群落中的優勢度下降而逐漸衰落。

外來種入侵:人類活動改變野生稻的生長環境,環境旱化使得禾本科雜草入侵。雜草占據野生稻的生態位,限制野生稻的生長和繁殖。人工種植茭白、蓮等活動改變了其所在群落的生境、結構和性質,使野生稻在群落中的優勢度下降。

保護價值

野生稻種質資源中保存有栽培稻進化過程中丟失的優異基因,是水稻育種的寶貴基因源與稻作基礎理論研究的實物材,在水稻品種培育、改良以及稻種起源、演化分類、水稻基因組學等基礎研究中起到重要作用。野生稻作為水稻育種與基礎研究的戰略性資源,對其的利用與保護直接關系到糧食安全。

保護等級

2013年被中國列入《中國生物多樣性紅色名錄-高等植物卷》,保護級別為極危(CR)。

2021年被中國列入《中國國家重點保護野生植物名錄》,保護級別為Ⅱ級。

保護措施

加強原位保護:遵循“自然生態、安全環保”的原則進行管理,是最適宜的保護手段。受威脅嚴重的種群采用鐵柵圍欄、植物籬等形式進行保護,將原生地與周邊區域進行物理隔離,減少人類活動干擾和外來植物的入侵。中國已于江西東鄉區建成A、B兩個保護區,保護區面積各350平方米左右,以保護集中成片的野生稻群落。

加強種質資源保護:一般的野生稻比種植水稻授粉能力要低,居群內盡量不要種植栽培稻,以防二者相互授粉,使得野生稻種質資源不純并限制居群的繁衍。可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。

功用價值

學術價值

野生稻在研究水稻起源、演化、分類以及重要基因發掘方面起到重要作用,具有很高的研究價值。其還是水稻品種改良的重要種質資源,在長期的自然選擇中蘊藏著優質和高產等眾多優良等位基因,能為培育具有更高食用價值和抗逆價值的優良水稻品種提供遺傳資源。在深入挖掘野生稻有利基因、提高喜米產量、改善稻米品質、增強抗性、保護糧食安全和生態環境等方面取得了重要的研究突破。

飼用價值

野生稻比現有栽培飼料稻更具優勢,它具有抗逆性強、抗病蟲能力高、蛋白質含量高、長優勢強、功能葉耐老化等優良特性,野生稻可作為全株飼料稻直接發展,具有很高的飼用價值。

相關研究

水稻馴化研究

亞洲栽培稻(Oryza sativa)是世界上最重要的糧食作物之一,全球有超過半數以上人口以稻米為食。先人對野生稻的馴化從對野生稻的原始看顧開始,經過了長達數千年的發展歷程,最終馴化出適應栽培環境的栽培稻。與亞洲栽培稻親緣關系最近的是野生稻(O. rufipogon)和尼瓦拉野生稻 (O.nivara)。目前廣泛支持野生稻是水稻的祖先種。野生稻到亞洲栽培稻的轉變過程中,逐漸失去了多年生、落粒性、長芒、匍匐生長等特征,成為依賴人工種植的亞洲栽培稻。亞洲栽培稻自被馴化以來就一直與野生稻頻繁發生基因交流,存在共進化關系。普通野生稻種群廣泛受到栽培稻的基因流的影響。

遺傳與育種研究

野生稻包含了許多現代育種所缺乏的優異基因,不論是在株型育種、遠緣雜種優勢利用還是抗性育種等方面都存在著巨大的潛力,是改良和培育水稻新品種的重要遺傳資源。野生稻與栽培稻“竹占”雜交育成的第一個栽培新品種——晚季稻“中山一號”,是世界上第一個將野生稻抗惡劣環境的性狀轉移到栽培水稻上的成功范例。“中山一號”米質好、適應性廣,具有一定的抗病性,可抗白葉枯病、矮縮病,抗稻飛虱。20世紀7、80年代,研究院利用野生稻育成早熟、耐肥、矮桿、高產的“崖農早”和優質、結實率高、病蟲害少的“桂野占”等品種,并成為當時當地的主推品種。細胞質雄性不育(CMS)是水稻雜種優勢利用的基礎,其在野生稻中普遍存在。袁隆平院士利用在中國海南發現的野生稻雄性不育株“野敗”,育成了舉世矚目的雜交水稻,開創了水稻“三系”育種的先河,極大推動了水稻育種的進步,這一技術也被認為世界水稻生產的“第二次綠色革命”。

參考資料 >

中國生物物種名錄——野生稻.物種2000中國節點.2023-05-05

野生稻 Oryza rufipogon|iPlant 植物智.植物物種信息系統.2023-05-05

..2023-05-05

中國生物多樣性紅色名錄-高等植物卷.中華人民共和國生態環境部.2023-05-05

國家林業和草原局 農業農村部公告(2021年第15號)(國家重點保護野生植物名錄).國家林業和草原局 國家公園管理局.2023-05-05

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