野生稻

禾本目禾本科植物

野生稻(學名:Oryza rufipogon Griff.)是禾本科、稻屬植物。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。圓錐花序長約20厘米,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,花藥長約5毫米;柱頭2,羽狀。穎果長圓形,易落粒。

分佈於澳大利亞、孟加拉國、柬埔寨、中國、哥倫比亞、厄瓜多、蓋亞那、印度、印度尼西亞、寮國、馬來西亞、緬甸、巴布亞紐幾內亞、菲律賓、斯里蘭卡、泰國、越南。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。

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。也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。

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)。列入《中國生物多樣性紅色名錄-高等植物卷》——極危(CR)。列入《中國國家重點保護野生植物》——Ⅱ級。

植物學史


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個中山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,並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。
野生稻
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厘米,寬約1厘米,邊緣與中脈粗糙,頂端浙尖。
圓錐花序長約20厘米,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;成熟后自小穗柄關節上脫落;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;芒著生於外稃頂端並具一明顯關節,長5-40毫米不等;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。穎果長圓形,易落粒。
野生稻
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。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。
生長區為溫暖潮濕的熱帶、亞熱帶氣候,平均溫19-23℃,1月平均溫10℃左右,年最高溫度大多為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。
對中國廣東東鄉野生稻原生態保護區雜草群落結構研究表明,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,形成這種群落結構的主要原因是稻田灌水和人為夾帶等途徑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。

分佈範圍


分佈於澳大利亞、孟加拉國、柬埔寨、中國、哥倫比亞、厄瓜多、蓋亞那、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、賈瓦、加里曼丹、蘇拉威西島)、寮國、馬來西亞、緬甸、巴布亞紐幾內亞、菲律賓、斯里蘭卡、泰國、越南。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。

生長習性


花果期4-5月和10-11月。抽穗期的變異較大,4月中旬至5月中句抽穗的約佔20%,大多在10-11月出穗。不同野生稻居群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 開花2次:第1開花期在4月中旬至6月中旬,歷時約60天,開花高峰期為5月13-22日,日開花歷時主集中在11:20-13:00,日開花高峰在13:30左右,第2開花期在8月下旬至10月下旬,歷時45天,花高峰期在9月8-18日,日開花歷時在11:15-12:50。日開花高峰在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%.。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。
在中國儋州野生稻居群開花的高峰期為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。

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,在選好擴種地后,可采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,種植后注意灌水保活;二是等到野生稻種子成熟時進行採摘,曬乾,凈種,貯存,於翌年4月初可進行播種、繁殖、擴種。

主要價值


科研

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。
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資本,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、保存和利用備受和工作者的關注。野生稻蘊含許多優良基因,如耐寒、抗蟲、耐病、耐澇、耐鹽、抗乾旱、抗草等性的基因挖掘,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,可提高栽增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。中國東鄉野生稻基序列研究表明,粳稻與中國野生稻聚在1個亞群中,揭示了粳稻起源於中國。胚拯救、受精后的幼胚培養、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生稻有利基因的有效、高效利用提供了有效手段。

飼用

野生稻與栽培飼料稻相比更具優勢,其蘊藏著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(抗白葉枯病、稻瘟病、紋枯病、褐飛虱等)、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。

保護現狀


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)。
列入《中國生物多樣性紅色名錄-高等植物卷》——極危(CR)。
列入《中國國家重點保護野生植物》——Ⅱ級。

種群現狀

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群的遺傳多樣性,然而,隨著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,而居群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。

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,以及邊生態環境的改變,野生稻原生態位受到威脅,種群嚴重退化,突出表現為種群數量減少、面積縮小、生存空間不斷萎縮,“瀕危”日顯。海南野生稻原生地被毀滅現象十分嚴重,野稻資源已消失82.2%,其他2種野生稻,如疣粒野生稻,只保留有7個居群點,且83.9%的居群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%。東鄉野生稻原生地已由最初的9個減少為3個,分佈面積由003-0.04公頃縮至0.001公頃。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,種群極易縮。野生稻還因墾荒、挖瑭養魚、放牧、修建基礎設施、設立開發區和旅遊點以及環境污染、環惡化等多種因素的影響,其自然群落迅速減少。

保護措施

原生境保護
自2005 年以來,中國海南儋州市開啟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。一是保護區域內盡量減少、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群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。
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。在野生稻居群100米內盡量不要種植栽培稻,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,可能會與野生稻居群形成競爭關係,限制野生稻居群的繁衍,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。
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。當種群瀕臨滅絕時,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,野生稻居群的生長受到影響,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。

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