稻种资源起源演化和染色体组
浅析我国转基因水稻的研究
文章编号: 1671一7597 (2008) 04200 1一 0 01
水稻是我国的重要经济作物和粮食作物. 水稻分布极其广泛，由于生 态环境的复杂性和所处地理环境的影响，水稻在漫长的进化过程中，形成 了极其丰富的遗传多样性，染色体组型和数目 复杂多样，成为研究稻种起 源、演化和分化必不可少的 材料。 植物转基因技术是利用遗传工程手段有目的地将外源基因或D A N构 建，并导入植物基因组中，通过外源基因的直接表达，或者通过对内源基 因表达的调控，甚至通过直接调控植物相关生物如病毒的表达，使植物获 得新性状的一种品种改良技术。它是基因工程、细胞工程与育种技术的有 机结合而产生的一种全新的育种技术体系。转基因技术可以将水稻基因库 中不具备的各种抗性或抗性相关基因转入水稻， 进一步拓宽了水稻抗病基 因源，为抗病育种提供了一条新途径。 一、国内外的转甚因技术 转基因技术自 世纪7 年代诞生以来，已经取得迅速的发展. 到目 0 2 0 前 为止，中国已 经是全球第4大转基因 技术应用国。 转基因生物技术的应用，大多分布在抗虫基因工程、抗病基因工程、 抗逆基因工程、品质基因工程、品质改良基因工程、控制发育的基因工程 等领域。中国是继美国之后育成转基因抗虫棉的第二个国家。现在河北省 与美国孟山 都合作育成33 抗虫棉 ( 高抗棉铃虫、抗枯萎病、耐黄萎病) 。 B 由中国农科院生物中心、江苏省农科院导入B 基因，由安徽省种子公司， t 安徽省东至县棉种场共同选育的抗虫棉 “ 国抗1号”在安徽省己通过审定。 国际水稻所将抗虫基因导入水稻，育成抗二化螟、纵卷叶螟的转基因水 稻。中国农科院、中国农业大学、中国科学院、河南农科院等许多科研单 位和高校将几丁质酶和葡聚糖酶双价基因导入小麦育成抗病转基因小麦、 转基因烟草、转基因水稻等等。英国爱丁堡大学将水母发光基因导入烟 草、芹菜、马铃薯等作物，获得发光作物，驱赶害虫. 至于油菜方面利用转基因工程培育雄性不育系及其恢复系的研究，亦 取得了突破性的进展。比利时为了提高菜饼粗蛋白质的含量，将一种草控 制的蛋白质基因转移到油菜上来，选出高蛋白质含量的转基因油菜品种。 瑞典Sv lo. e叨 l l 等公司利用基因工程技术将外源基因导入甘蓝型油菜， a elbu 培育成抗除草剂油菜新品种; 比利时咫5公司采用基因工程手段创造出新的 油菜授粉系统; 法国应用原生质体融合技术将萝 卜 不育细胞质的恢复基因 引入甘蓝型油菜，充分利用萝 卜 不育细胞质不育彻底的特性，实现了萝 卜 不育细胞质的三系配套，对推动全球杂交油菜育种具有革命性的影响。 二、我国转. 因技术在水相上的应用及研究进展 我国是农业超级国，因此，中国人吃饭问题的关键是水稻问题 ( 高产 和抗性问题) ，而水稻问题的核心便是转基因技术在水稻中的成功应用。 近年来，植物抗病毒基因工程的技术路线己趋向成熟，国内外相继开 展了 水稻东格鲁病、条纹叶枯病、 黄矮病、矮缩病等8种病毒病的转基因育 种研究，将各病原病毒的外壳蛋白基因、复制酶基因、编码结构或非结构 蛋白 基因干扰素c N 等分别导入水稻，获得了抗不同病毒病的转基因株系 DA 或植株。在我国，转基因技术在水稻中的应用己 经取得了惊人的成果。 ( 一) 转基因技术在提高水稻植株的抗B r 除草剂的成果 s a a 王才林等利用花粉管通道法将抗Ba t 除草剂的ba 基因导入水稻品系 s a r “ 2”，获得转基因植株。抗性鉴定表明，转基因植株能充分表达对 3 E a t B s a除草剂的抗性; 通过对转基因植株后代P R C 分析，证实ba 基因已整合 r 到受体植 基因 株的 组中， 遗传分析表明， r 基因能 ba 在有性生殖过程中 传递 给后代， 并在T代开始分离出抗性一致的稳定 株系. 段俊等利用转荃因技 术， 成功将抗除草剂ba 基因转 r 入水稻恢复系明恢 ，并在此基础上育成了 6 8 明 3 B、 8 B、 恢6 优6 双七B 等抗除草剂转ba 基因 r 恢复系3 多个. 同时 0 利用明
第八讲水稻的起源和分类课件
早、中季稻(基本型) 糯稻— 品种(变异型)
(变异型) 陆 稻 (变异型)
粘稻— 糯稻—
品种(基本型) 品种(变异2 型)
栽培稻的起源和演变
l 稻原产于热带，现在的栽培稻分属于禾本 科稻属植物的两个种，即 OryZa sativa (普通栽 培稻或称亚洲稻)和 Oryza glaterrima (光稃栽 培或称非洲稻)它们都是2倍体(2n=24)。
第二节.稻的起源和分类
l ● 栽培稻的起源和演变
l ● 中国栽培稻的起源
l ● 中国栽培稻的演变和分类
l
● 中国稻作区域的划分
1
中国栽培稻种的分级
l l l
普通 栽培稻
l l l
籼亚种 (基本型) 粳亚种 (基本型)
水 稻 粘稻— 品种(基本型)
晚季稻 (基本型) 糯稻— 品种(变异型)
(基本型) 陆 稻 粘稻— 品种(基本型) (变异型) 糯稻— 品种(变异型)
l 普通栽培稻的起源地，过去人们认为是印 度，也有主张是中国的，近些年，国际上研究 稻种起源的学者认为，普通栽培稻起源于喜马 拉雅山的印度东北部、缅甸北部、老挝及中国 西南部一带的"东南亚山地"，并称"亚洲栽培稻 起源中心"。
3
中国栽培稻的起源
l ★ 从三方面考证 l 1、中国野生稻的公布； l2、考古发掘和古文字记载； l3 、稻的语音系统。 l 中国栽培稻起源于中国南部的热带、
水稻 早、中季稻(基本型)
粘稻— 品种(基本型) 糯稻— 品种(变异型)
(变异型) 陆 稻 粘稻— 品种(基本型)
(变异型) 糯稻— 品种(变异型)
水 稻 粘稻— 品种(基本型)
晚季稻 (基本型) 糯稻— 品种(变异型)
水稻详细知识
水稻概述一.起源、演化与传播世界上主要的粮食作物之一。
禾本科稻属Oryza L.，一年生草本植物。
人类食用部分为颖果，俗称大米。
中国稻作面积约占世界稻作总面积的1／4，占全国粮食播种面积的1／3，而产量则约为世界上稻谷总产量的37％，近全国粮食总产量的45％。
在谷类作物中稻米所含有的粗纤维最少，各种营养成分的可消化率和吸收率均较高，是经济价值较高的粮食。
起源、演化与传播栽培稻起源于野生稻。
世界上栽培稻有两个种，即亚洲栽培稻，又称普通栽培稻Oryza sativa L．和非洲栽培稻O. glaberrima Steud.。
前者普遍分布于全球各稻区，后者现仅在西非有少量栽培。
亚洲栽培稻的祖先是广泛分布于东南亚的多年生宿根性的普通野生稻O. rufipogon W.Grlffith.，二者的染色体数均为2n＝24，同属AA染色体组，可以杂交结实。
国内外文献关于亚洲栽培稻的起源地有种种说法。
主张起源于印度的，有H．И.瓦维洛夫、K．雷米(Ramiah)及R．L．M．戈斯(Ghose)、松尾孝岭等。
主张起源于中国的有德堪多(de Condo11e)、R．J．罗舍维兹(Rosche vjez)、T．K．沃尔夫(Wblf)等。
主张起源于沿喜马拉雅山南麓的印度萨姆邦，尼泊尔，缅甸北部，老挝和中国西南部的学者日益增多，有I.H.伯基尔(Burkill)、张德慈、渡部忠世等人。
中川原捷洋还采用酯酶同功酶电泳分析法，研究各地区水稻品种同功酶的基因型，支持了上述观点。
丁颖认为中国的普通栽培稻，是由中国的普通野生稻演化而来。
从喜马拉雅山麓的栽培稻发源地向南传播，经马来半岛、加里曼丹、菲律宾等岛屿，演化为籼稻；北路进入中国黄河流域，演化为梗稻，约在公元前300年传到日本。
中国是普通栽培稻种的起源地之一的依据有以下几点：首先是中国南方地处热带、亚热带，气候炎热，雨量充沛，在东起台湾省，西至云南省南部；南起海南省南端，北至北回归线以北的湖南、江西等省，均有普通野生稻的分布。
野生稻属族遗传多样性分类及物种分化研究
野生稻属族遗传多样性分类及物种分化研究植物是地球上最重要的生物资源之一，具有丰富的遗传多样性。
野生稻是稻属重要的野生种质资源，也是水稻的近缘祖先。
野生稻属种类丰富，但其遗传多样性分类及物种分化的研究还存在诸多不明确之处。
对于野生稻属种群的遗传多样性及物种分化研究，可以为该属种资源利用、保护、育种提供重要的理论基础和实际应用价值。
本文旨在探讨野生稻属族遗传多样性分类及物种分化的研究进展、存在问题以及未来展望。
一、野生稻属的遗传多样性分类野生稻属种类繁多，其分类研究一直是植物学研究的热点。
目前对于野生稻的属级分类存在多种分类方法，不同的分类方法所得到的分类结果也存在差异。
其中，采用形态学、解剖学、生态学等方法进行分类的传统分类方法被广泛采用。
然而，这些分类方法存在主观性强、易受环境影响、分类不清等问题，因此在较多研究中被认为难以准确反映其遗传多样性。
随着分子生物学技术的不断发展，采用分子标记进行遗传多样性分类的方法逐渐成为野生稻属族分类的重要手段。
其中，核基因和线粒体基因序列等分子标记广泛应用于野生稻属族的遗传多样性分类。
通过对核基因rDNA ITS序列和表面蛋白基因的PCR扩增和测序，发现野生稻属族之间具有着明显的遗传分化，且其尽管分布于不同地理区域，但它们在适应环境、形态结构以及生物学基础上有着共性。
另外，在野生稻属物种水平分类上，亦发现基于ITS的分子特征的遗传距离可以更准确地区分各个物种，有利于准确归类种间的遗传差异。
此外，随着DNA条形码技术的不断发展，其已被广泛地应用于野生稻属族的遗传多样性分类和物种鉴定中。
DNA条形码技术的特点在于简便快速，同时具有高度的鉴别力和稳定性。
因此，野生稻属技种的DNA条形码在物种鉴别、分类等研究方面具有重要的应用价值。
随着DNA条形码技术的持续开展，进一步探究野生稻属物种之间的谱系地理和生态适应性等问题也将成为研究前沿和热点。
二、野生稻属中物种分化的研究进展野生稻属物种之间的遗传分化是物种间分化的基础，也是野生稻属种经历长期进化和自然选择形成生物多样性的重要途径。
水稻育种第3节-水稻种质资源-2012年
（三）抗虫性鉴定
以褐稻虱的抗性鉴定方法为例介绍。 褐稻虱抗虫鉴定方法：
三叶期后，均匀接入褐稻虱2-3龄若虫5-8只/株， 待感虫对照品种枯死时，根据稻苗死伤程度，评 定抗性等级。
采用苗期集团测定法进行苗期抗虫性鉴定
图片来自南京农业大学苏昌潮博士
为确保各品种生长一致，所有供试材料分别浸种催芽。每个 品种分别播种于一个直径8.5cm、高9.0cm，盛满营养土的圆 形塑料钵中（钵底部有一小孔，便于渗透吸水）。
1．普通野生稻
生长于海拔400-600m的地区，喜温与水生；部分类 型可在深水中随水生长，但最适于浅水层。分布北 限28°14′N。
1．普通野生稻
普通野生稻 形态特征和 栽培稻类似， 分蘖散生， 穗粒稀疏， 不实粒多， 种子成熟前 易落粒。
2．药用野生稻
分布于琼、粤、桂、滇4省 (区)，以海南岛分布较多。 其分布北限为24°7′N。
按标准方法负责测定。
1.稻米加工(碾磨)品质的测定
稻米碾磨品质主要包括出糙率（又称糙米率）、精米率和整 精米率。
出糙率 （或糙米率）：指干净的稻谷经出糙机脱去谷壳 后的糙米重量占稻谷试样重量的百分率。 精米率： 是由糙米经精米机碾磨加工后除去糠层（包括 果皮和糊粉层）和种胚后，再经直径 l.0mm 圆孔筛筛去 米糠所得的精米重量占稻谷试样重量的百分率。
1. 接种鉴定
1)育秧 将各供试水稻材 料的种子进行粒 选，各取30-40 粒种子，经消毒、 冲洗、催芽后， 在盛有肥沃泥土 的搪瓷或塑料盘 中育秧。每个盘 中最好同时安排 有感病和抗病品 种作对照。
2) 制备菌液
菌种采用酵母淀粉 琼脂培养基保存
2) 制备菌液
3) 接种
当秧苗达3-4叶期 时喷雾接种。
作物的故事︱稻作起源的三部曲
作物的故事︱稻作起源的三部曲栽培稻起源于我国南方，其祖先本是一种叫“普通野生稻”的水草，初看起来毫不起眼。
人稻结缘并不是一见钟情，而更像是一场马拉松式的恋爱。
先民们从采集野生稻到收割栽培稻花费了数千个春秋，先后历经了三个发展阶段。
一、从御寒到充饥2023年7月3日，北京，炭化稻【植物，顺山集文化二期（约公元前6200—前6000年）。
距今1.7万年是一个重要转折点，因为人类终于初尝稻米滋味。
在此之前人们看到水稻只会盯住它的禾草部分，心里涌起的只是温暖的感觉，之后人们才会望着它的谷穗一边肚子咕咕叫。
让我们把目光转向澧县往东约540千米的江西万年，当地的吊桶环、仙人洞都是石灰岩山岭地貌，当中出土了大量水稻植硅石与花粉，与十里岗不同的是，这些植硅石大多来自1.7万年前的稻壳而非稻叶，相信这些人工集起来的稻壳是人类最早食用稻米的证据。
问题来了，人们为什么突然间要尝试陌生的食物？我们知道饮食习惯是人类难移的本性之一，首个“吃螃蟹”的太冒险，必须战胜对未知事物的排斥和恐惧。
古气候学告诉我们那个时点正在进入间冰期，气候渐渐变暖，野生稻生长更繁茂了，分布范围扩大了，其中以结籽方式进行繁殖的稻株数量也随着气温的升高而增加，稻谷比先前的冰期更常见了。
人们早已观察到鼠雀吃草籽的现象，捕获后又在鼠胃和鸟的嗉囊里见到大量的籽粒，因而知道有几种谷子是能吃的。
在许多民族的稻作起源神话里，说稻种是仙鼠或玄鸟带来的，与此有关。
人类第一次试吃稻米可不是采一大堆回来煮着吃，而是在现场一颗一颗掰开吃生的，从穗上摇下来带回家烹熟是后来升级版的吃法。
这样吃当然不管饱，但却在主吃肉食之余增添了一样新鲜的零食。
没错，是零食！就如同我们路过桑林随手摘几个桑葚吃，或者路过荷塘顺便剥几个莲子吃。
今天西南地区仍有少数民族生吃糯谷作零嘴，青年男女相约去田里摘还没成熟的青稻穗吃也是一项娱乐，少男少女们会将摘下的带壳稻谷烤成香喷喷的“糄米”。
二、从采集到栽培人们首尝稻米时吃的是野生稻，又过了大约五千年才开始种植和驯化它。
稻作农业起源和发展的基本过程
稻作农业起源和发展的基本过程1. 稻作农业的起源说到稻作农业，那可是中国古老而又璀璨的文明之一。
大约在公元前8000年左右，咱们的祖先就在长江流域开始尝试种稻子。
那个时候，他们可能还没意识到，这小小的稻谷将会改变他们的生活。
想象一下，当时的他们在一片茂密的原野上，用双手播撒下种子，等待着丰收的日子。
可别小看了这几粒种子，那可是开启农业时代的钥匙啊！在那时，农民们还是游牧的生活，跟着季节变化而迁移。
不过，后来他们发现，留在一个地方，种点儿东西，能吃上新鲜的饭，真是个不错的主意。
于是，大家开始学习如何选择好的水稻品种，经过几代人的摸索，终于找到适合的种子。
可见，古人也有点“因地制宜”的智慧。
慢慢地，稻作农业在长江流域扎下了根，成了人们生活的主角。
2. 稻作农业的发展2.1 技术的进步随着时间的推移，稻作农业也在不断进步。
最初，他们都是靠天吃饭，雨水充足的时候，稻子长得壮壮的；雨水少的时候，那可就惨了，稻子干得像个秋冬的枯草。
不过，聪明的古人总是能想出办法。
比如，发明了灌溉系统，修建了水渠，让水源更稳定。
这可真是“滴水不漏”的计划啊！不仅如此，古代农民们还学会了轮作、间作等方式，既保护了土地，又提高了产量。
可以说，这一系列的技术进步，让稻作农业的产量飞速上升，大家的饭碗也越来越满。
想想看，吃上白米饭、稀饭，那心里可真是美滋滋的。
2.2 文化的形成稻作农业的成功不仅仅体现在丰收的粮食上，还孕育了丰富的文化。
稻子成了人们生活中不可或缺的一部分，甚至影响了他们的信仰和习俗。
农历新年时，家家户户都会用新米做饭，寓意着来年风调雨顺、五谷丰登。
而在一些地方，还有专门的祭稻仪式，感谢大自然的馈赠。
这种敬畏自然、珍惜粮食的文化，真是代代相传，历久弥新。
更有趣的是，稻作农业还催生了一大堆的成语，比如“米珠薪桂”，形容粮食的珍贵；“五谷丰登”，那是每个农民的美好愿景。
这些文化的积淀，让稻作不仅仅是生活的需要，更成了人们精神世界的一部分。
水稻起源揭秘
水稻起源揭秘作者：张田勘来源：《人生与伴侣·综合版》2023年第11期全世界90%以上的稻米产于亚洲，而且集中于东亚、东南亚和南亚这三大地区。
如同人类的起源有非洲起源（单一起源）和多地区起源假说一样，为全球大半数人口提供主食的水稻也有一次起源（单一起源）假说和多次起源假说。
水稻的一次起源假说源自2011年美国华盛顿大学的芭芭拉·沙尔和纽约大学的迈克尔·普鲁加南发表的论文，他们认为，水稻的驯化只有一次，并非两个亚种各自独立驯化。
他们采用的是分子生物证据分析和估计，认为水稻的起源约在8200～13500年前，起源地是在中国的长江流域。
这个水稻的一次起源假说一方面与已知的考古数据有一致的地方，但是仅凭分子生物学证据也还不足以充分证明水稻的起源和历史。
当然，水稻一次起源说与考古发现中找到的植硅体可以相互佐证。
植硅体是硅沉淀在植物细胞或组织中形成的颗粒，由于性质比有机物稳定，可以在地层中长期保存。
在中国的长江流域，如湖南省道县玉蟾岩遗址、江西省万年县仙人洞遗址、浙江省浦江县上山遗址和浙江省龙游县的荷花山遗址都发现了超过1万年的水稻植硅体，表明水稻确实是在约1万年前左右开始在中国长江中下游流域首先栽培。
但是，也有不同的研究结果认为，水稻不同亚种分别起源于不同的地理区域，粳稻起源于中国的普通野生稻，而籼稻则起源于南亚和东南亚的尼瓦拉野生稻。
但是，第一种籼稻应是由粳稻和野生稻杂交培育而成。
此后，这个杂交种传到东南亚、南亚，这些地方的农民栽培出了适应当地环境的多种品种，由此产生了独特的籼稻。
因此，今天亚洲稻（又称水稻）包括粳稻和籼稻两个主要亚种。
现在，中国科学院植物研究所、中国农业科学院作物研究所和美国加利福尼亚大学欧文分校的联合团队在2023年8月的《自然植物》杂志上发表的一项研究，再次证明水稻是多次起源。
研究人员基于1578份水稻和野生稻样本的重测序数据，在全基因组水平上分析驯化基因的起源，由此推断水稻的野生祖先和起源地点。
稻种起源与种质资源
根据P20表1-2列出了稻属 个种的染色体组及地域分布 表 列出了稻属 列出了稻属22个种的染色体组及地域分布 根据 情况。通过表中染色体组群分类情况，了解到以下几点： 情况。通过表中染色体组群分类情况，了解到以下几点： （1）水稻染色体组分为 、B、C、D、E、F等6组及未知 ）水稻染色体组分为A、 、 、 、 、 等 组及未知 基因组。其中A组又分为 、 Ag、Ab、Acu4种。 基因组。其中 组又分为A、 种 组又分为 （2）染色体组A、C、E、F均可单独存在，B、D组尚未发 ）染色体组 、 、 、 均可单独存在， 、 组尚未发 均可单独存在 现单独存在的例子。 现单独存在的例子。 （3）栽培种及野生近缘种均为 组。尚未发现 与其它 ）栽培种及野生近缘种均为AA组 尚未发现A与其它 任何染色体组相结合存在的稻种， 任何染色体组相结合存在的稻种，这表明在稻种进化过程中 稻种间形成了某种生殖隔离。因此， 染色体组与其它染色 稻种间形成了某种生殖隔离。因此，A染色体组与其它染色 体组的亲缘关系比较疏远， 体组的亲缘关系比较疏远，这也是水稻在远缘杂交方面难以 成功的主要原因。 成功的主要原因。 染色体组可与其它染色体组相匹配， （4）只有 染色体组可与其它染色体组相匹配，这推测 ）只有C染色体组可与其它染色体组相匹配 这推测C 是进化起源较原始的染色体组， 是进化起源较原始的染色体组，其它有些染色体可能是由它 进化而来。 进化而来。
稻属各个种的分类和名称比较复杂和混淆不清。 稻属各个种的分类和名称比较复杂和混淆不清。不 同学者有不同的观点，后经张德慈（ 同学者有不同的观点 ， 后经张德慈 （ 1985）总结归 ） 类为22种 类为 种。 我国是世界上原产野生稻的主要国家之一。 我国是世界上原产野生稻的主要国家之一。据调查 种野生稻， 有3种野生稻，即普通野生稻、药用野生稻和疣粒野 种野生稻 即普通野生稻、 生稻。 生稻。
第二讲 水稻遗传育种ppt课件
AgAg AcuAcu CCDD
CCDD
西非 南美、西印度群岛 南美 南亚、东南亚 中美、南美 新几内亚
数
长雄蕊野生稻
24
A1A1
非洲
、
南方野生稻
24
澳大利亚
染
疣粒野生稻
24
东南亚、中国南部
色
小粒野生稻
48
体
尼瓦拉野生稻
24
组
药用野生稻
24
BBCC AA CC
东南亚 南亚、东南亚、中国南部 南亚、东南亚、中国南部、 新几内亚
第二讲 水稻遗传 育种
Chap.2 The genetic and breeding of rice
第一节 水稻遗传育种概述
• 我国水稻育种简史 ； • 我国水稻遗传育种的发展和成就 ； • 我国水稻的生态区域划分 ； • 国外水稻育种发展概况。
一、我国水稻育种简史
水稻育种经历了两个重要时期： ① 品种的整理和评选利用（40－50年代）；
种野生稻
48
个
澳洲野生稻
24
CCDD EE
中美、南美 澳大利亚
种
非洲野生稻
24
AgAg
西非
的
短药野生稻
24
FF
西非、中非
名
紧穗野生稻
24，48
CC, BBCC
东非、中非
称
非洲栽培稻
24
、
展颖野生稻
24
染
重颖野生稻
48
颗粒野生稻
24
色
阔叶野生稻
48
体
长护颖野生稻
48
普通野生稻：丁颖，1926年广州郊区沼泽地发现。分布较 广，喜温水生，具广泛适应性。形态特征与栽培稻相似， 分蘖散生，穗粒稀疏，不实粒多，易落粒。
作物育种学分论-水稻育种3..
• IRRI张德慈〔1985〕认为亚洲栽培稻及非洲栽培 稻的起源和进化，可追溯到大约1亿3000万年前的 超级大陆冈瓦纳古大陆。在它未裂开和漂移以前， 两个栽培稻各自按多年生野生稻→一年生野生稻 →一年生栽培稻的进化路线平行分化与驯化。随 古大陆的分裂和漂移，被分隔在南亚大陆和非洲 大陆板块，前者演化成籼亚种、粳亚种和爪哇亚 种,并进一步演化成多生态型变种。
• IRRI并认为一般栽培稻主要是沿着南亚喜马拉雅 山山麓，及其相连的东南亚和南中国的山脉进展 演化。亚洲水稻栽培可能是在喜马拉雅山麓至恒 河平原这个广宽地带内或边沿上，经过缅甸、泰 国北部、老挝、越南北部，直至中国西部及南部 的很多地点独立发生演化。
b. 多起源论点 日本冈彦-〔〕认为栽培稻是分散起源或多起源。
根本型
变异型
籼稻 因海拔、纬度、气候条件分化演化而成 粳稻
晚稻 因不同日长条件分化演化而成 中稻
早、
水稻 因田间土壤水分条件分化演化而成 陆稻
粘稻 淀粉性产生变异而形成 糯稻
• 周拾禄〔1948，1981〕依据历史考证、考古和野生稻的争论，认 为我国的粳稻起源于长江流域下游，籼稻是从南亚地区传进的， 籼粳起源并非同源。
简述我国稻作农业起源和发展过程
简述我国稻作农业起源和发展过程
我国稻作农业起源可以追溯到约8000年前的新石器时代，随着人类向南迁移，他们开始在长江流域、珠江流域等地种植水稻。
最早的稻作农业使用的是自然种植方式，后来人们开始使用灌溉、肥料等手段提高产量。
在春秋战国时期，我国农业科技得到了大力发展，稻作农业也迎来了革命性的进步。
出现了水利设施、田间管理、品种改良等一系列技术手段，稻作农业的产量和品质得到了大幅提升。
随着时间的推移，稻作农业不断发展和变革。
在唐宋时期，人们开始采用田间育秧、秧田相传、石灰肥料等技术手段，提高了稻作农业的产量和品质。
到了明清时期，出现了稻田改良、肥料制造等新技术，稻作农业的生产能力得到了进一步提高。
现如今的稻作农业，人们已经使用了更加先进的技术手段，例如植保无人机、精准施肥等，不仅提高了生产效率，还改善了生态环境。
稻作农业发展的历程，见证了我国农业从原始时期到现代化的转变，也反映了我们对于粮食生产和农业科技创新的不断追求。
- 1 -。
水稻育种与栽培
作物育种学各论第一章水稻育种第一节国内外水稻育种概况一、水稻生产的重要地位1、稻米在人们日常生活中的地位•水稻是世界上最重要的两大粮食作物之一，其栽培面积和总产仅次于小麦。
•种植水稻的国家和地区有112个之多，栽培面积集中在亚洲，占世界水稻总栽培面积的90%以上。
•我国一半以上人口以稻米为主食。
•水稻产量高而稳，适应性强。
•稻米食味和营养价值好，品质优于其它粮食。
我国水稻生产在世界上的地位（1）我国是稻谷生产大国我国年均生产稻谷1.66亿吨，占世界稻谷总产的36.9%，为世界第一；水稻播种面积年均4.9亿亩，占世界总播种面积的22.8%，仅次于印度；稻谷平均亩产338.5公斤，比世界平均高38.3%，在主要产稻国中名列前茅。
（2）我国是稻作历史古国●我国是水稻原产地之一，亚洲栽培稻的祖先种普通野生稻分布极广：南起海南三亚，北至江西东乡，西起云南盈江，东至台湾桃园。
●水稻栽培历史极为悠久，新石器时代遗址有稻谷、米粒、稻秆等遗物出土者达73处，最早的是浙江桐乡罗家角（7040±150BC）和余姚河姆渡（6950±130BC）。
古籍上有关水稻的记载非常丰富。
（3）我国是稻种资源富国●我国水稻分布跨越热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带等五个气候带；世界上种稻最北点在我国（黑龙江漠河，53°27′N）。
生态环境极为多样，稻种资源异常丰富。
●到1990年底为止，我国已编入国家稻种资源目录的国内品种达54972份，其中古老的地方品种达46887份。
（4）我国是水稻科技强国•水稻矮化育种源于我国，被誉为水稻的第一次“绿色革命”。
比国际水稻所育成IR8时间早十年。
•杂交水稻更是举世闻名，被誉为水稻的第二次“绿色革命”。
二、我国水稻育种简史与主要成就•我国有计划地开展水稻育种研究，大约始于20世纪20年代。
•建国前水稻的生产和育种，技术力量对比薄弱，水平低，发展缓慢。
•建国后，我国始终把育种和普及良种作为稻作增产的重要措施，其中最为突出的成就是水稻良种矮杆化和杂交稻的兴起，为国际水稻育种界所瞩目。
稻属植物染色体组多倍化的研究进展
稻属植物染色体组多倍化的研究进展黄雅琴黄群策*（郑州大学离子束生物工程省重点实验室，河南郑州450052；*通讯作者，E-mail：quncehuang@）植物染色体组多倍化是高等植物细胞内染色体进化的一种显著特征，在多倍体植物的细胞内存在着3个或3个以上染色体组。
在19世纪末研究者就已经发现了植物染色体组多倍化所导致的优势效应，但其潜在价值目前尚未被完全挖掘，其原因主要是研究者还没有完全掌握植物物种进化过程中染色体组多倍化的规律。
根据杂交水稻育种的战略设想和水稻育种实践，稻属植物内还存在着很大的产量潜力，通过不断地改进育种技术可以进一步探索利用稻属植物优势效应的途径[1-3]。
稻属（Oryza L.）植物的发展历程已经经历了上万年的时间，其物种类型相当繁杂，包括2个栽培种和21个野生稻种。
在植物的系统进化过程中，染色体组的多倍化在很大程度上促进了高等植物的进化历程和进化速度，异源基因组的重组和染色体组倍性水平的提高在一定程度上代表着植物进化的总趋势。
普通栽培稻是二倍体，其基因组在农作物基因组中最小，染色体也比较小。
从物种染色体组倍性水平的进化程度和染色体大小的适宜性来看，适当增大水稻基因组，特别是异源基因组，提高其倍性水平，促进物种升级，不仅有可能大幅度挖掘水稻的增产潜力，而且有可能增大其变异范围，增强其适宜性。
1关于多倍体稻属植物的理论研究1.1生物学特征和农艺性状的变化巨大型是多倍体最为显著的外部形态特征。
四倍体的体细胞和性细胞比二倍体明显增大。
同源四倍体的花粉粒、气孔长和宽、表皮细胞、茎生长点的细胞、叶肉细胞、胚乳细胞和花器一般都比其二倍体大，且角质层厚、叶绿素含量高、叶片单位面积内气孔数目少。
水稻光温敏不育系培矮64s四倍体的颖壳长、颖壳宽、花药长、花药宽、柱头长、柱头宽和剑叶夹角等性状都较二倍体显著增大；剑叶长和剑叶宽显著减小[4]。
同源四倍体农艺性状上的变化也十分明显。
四倍体植株高度的变化较为复杂，大多数的四倍体略有下降，少数稍有增加，极少数持平，这有利于提高植株的抗倒伏性。
普通野生稻遗传分化及水稻起源关系研究进展
ｗｏｒｄｓ：０．，ｕ筇ｏｇｏｎ；ｓｕｂｓｐｅ和重要的作物之一，
ｖａｃｈ ｅｔ ａ１．，２００７；Ｓａｎｇ ａｎｄ Ｇｅ，２００７ａ；Ｖａｕｇｈａｎ ｅｔ ａ１．，
２００８）。国际和围内对水稻的分类及进化研究高度重
在距今８０００～９０００年前开始被驯化。如今，水稻在世界
南方农业学报Ｊｏｕｒｎａｌ
ｏｆＳｏｕｔｈｅｒｎ Ａｇｎｃｕｌｔｕｒｅ
２０１５，４６（１０）：１７５６—１７６０
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｆｎｙｘｂ．ＣＯＩＴＩ
ＪＳＳＮ ２０９５—１ １９１：ＣＯＤＥＮ ＮＮＸＡＡＢ
Ｄ０１：１０．３９６９，ｊ：ｉｓｓｎ．２０９５－１１９１．２０１５．１０．１７５６
普通野生稻遗传分化及水稻起源关系研究进展
Ｏ．ｆ“ｆｉｐｏｇｏｎ
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ｉｍｐｏｒｔａｎｔ
ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙ ａｐｐｒｏａｃｈ，ａｒｅａ ｏｆ ｏｒｉｇｉｎ ａｎｄ ｔｉｍｅｓ ｏｆ ｏｒｉｇｉｎ ｏｆ ｒｉｃｅ ｂａｓｅｄ
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中起着重要的推动作用。文章结合野生稻的形态、分子标记鉴定以及基因测序等研究结果，全面论述普通野生稻在 农艺性状、籼粳遗传分化等方面与栽培稻的演化途径、起源地和起源次数的关系，为揭示栽培稻的起源及进化过程 提供更多参考依据。同时建议在高通量测序等技术的基础上扩大普通野生稻群体和个体数量的检测，特别是重点 地区普通野生稻和地方品种，深入了解其遗传变异、结构特点等，并结合考古线索进行分析，进一步挖掘栽培稻起 源演化的依据和线索。 关键词：普通野生稻；籼粳亚种；遗传分化；演化途径 中图分类号：Ｓ５１
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稻种资源起源演化和染色体组
一、稻种资源的种类及遗传多样性
• 目前全球公认的稻属有19个野生种和2个栽 培种。禾本科中最重要的属之一。
• 我国原产的野生稻种只有3个。但我国收集 和保存的野生稻种资源最多（4665份）， 其中普通野生稻约4000份。
稻种资源起源演化和染色体组
（一）、野生稻种资源
稻种资源起源演化和染色体组
• 我国野生稻的类型： 普通野生稻 Oryza rufipogon Griff. 疣粒野生稻 Oryza meyeriana (Zoll.et Merr. ex Steud 药用野生稻 Oryza officinalis (Wall. ex Watt)
➢80年代以后，利用普通野生稻先后育成多 个优良品种，如竹野、粤野占2号、粤野占 5号等，目前在基因工程中应用的也十分广 泛。
稻种资源起源演化和染色体组
• 3、水、陆稻的分化
普通野生稻生长在淹水的沼泽地区，因此， 水稻是栽培稻的基本型，而陆稻则是适应 于缺乏淹水条件下的生态变异类型。全世 界大约有1/6的稻田种植陆稻，主要分布在 亚洲、非洲和拉丁美洲，其中非洲和拉丁 美洲75%的稻区种植陆稻，产量不高。中 国的陆稻约1000万亩，占稻作总面积的2%。
稻种资源起源演化和染色体组
• 2、野生稻种质资源的研究 ➢ 对稻属种间遗传关系的研究是稻种资源利用的基 础。研究表明：在中国稻属中，栽培稻与普通野生稻 的亲缘关系最近，与疣粒野生稻最远。 ➢ 具有丰富的有利基因，如抗病，虫，旱，涝，冷， 优质，不育基因和杂种优势相关基因等。抗稻瘟病， 白叶枯病，纹枯病，细菌性条斑病，褐稻虱和稻瘿蚊 等。
稻种资源起源演化和染色体组
4、粘、糯稻的分化
籼稻和粳稻的胚乳都有糯性与 非糯性之分。化学成分分析表 明，糯稻胚乳只含支链淀粉而 不含直链淀粉，或直链淀粉很 少（不超过2%）。一般粳稻淀 粉含量为12%~20%，而籼稻 为14%~30%。
稻种资源起源演化和染色体组
➢ 综上所述: 1）籼、粳稻主要是因栽培地带温度高低不同
稻种资源起源演化和染色体组
•
中国水稻品种熟期分类
全国性熟期 播种期
抽穗期
早熟
6月下旬
早稻 中熟
7月上旬
晚熟
7月中旬
早熟
月上旬
晚熟
8月中旬
早熟
8月下旬至9月中旬
晚稻 中熟
9月下旬至10月中旬
晚熟
10月中旬以后
稻种资源起源演化和染色体组
• 因此 早稻：在我国双季稻地区早季种植，生育期 较短，对光照长度反应不敏感，对温度反 应较敏感。 中稻：在我国双季稻地区作单季种植，也称 单季稻，生育期较长，对光照和温度反应 不敏感，基本营养生长性强。 晚稻：在我国双季稻地区晚季种植，对光照 长度反应敏感，后期耐寒性较强。
而分化形成的气候生态型； 2）水、陆稻是由于稻田土水分多少不同而形
成的土地生态型。 3）早、晚稻是因栽培季节的日长不同而形成
的季节生态型； 4）粘、糯稻是直链淀粉含量的多少的不同而
形成的品质分化型。
稻种资源起源演化和染色体组
稻栽种资培源起稻源演系化和统染色分体组类
（四）、稻种资源的研究利用
• 1、野生稻种资源的保存 方式主要有三种：原位保存（in-situ conservatio 或on-site maintenance)、异位保存（ex-site conservation或off-site maintenance)和离体保存。(in vitro maintenance)。 原位保存：在野生稻原始生态环境下，采用一定的设 施，人为地就地保存和保护野生稻种资。费用高难度大。 异位保存：将野生稻搬到新的地点进行种植保存的方式。 离体保存：采集种子和植株部分在人工控制条件下保存 种质。
稻种资源起源演化和染色体组
➢普通野生稻是世界上分布最 广的稻属野生种。 1917年在 广东发现普通野生稻。喜温、 喜湿、喜光的多年生沼泽植 物，分布较广。 具有雄性不育细胞质、优良 外观品质和杂种优势相关联 的基因等。
稻种资源起源演化和染色体组
➢1926年在台湾发现疣 粒野生稻。旱生但不宜阳 光直射的植物。疣粒野生 稻高抗细菌性条斑病，对 白叶枯病抗性为0级，接 近免疫，中抗稻瘟病。
稻种资源起源演化和染色体组
DNA标记研究也表明 亚洲栽培稻的籼粳分化。
稻种资源起源演化和染色体组
籼稻
粳稻
稻种资源起源演化和染色体组
• 2、早、中、晚稻的分化
主要是对日照长度反应的差异为依据。 早稻：感光性极弱，华南及华中的早稻对日照的长短 反应不敏感，甚至无反应，温度达到要求，即可孕穗 扬花。 单季稻（中稻）：感光性弱，基本营养生长性强。 晚稻：感光性强，华南和华中一带原有的单季稻或连 作晚稻对日照长度极为敏感。这一点与华南的普通野 生稻类似， 因此，晚稻被认为是从野生稻驯化而来 的基本型，而早、中稻则是从基本型的晚稻分化出来 的变异类型。
O. meyeriana
稻种资源起源演化和染色体组
➢1949年在云南发现 药用野生稻(Oryza officinalis Wall )。 喜温湿，宜阴凉。高 抗褐稻虱，抗白叶枯 病
稻种资源起源演化和染O色.体组officinalis
我国引进的稻种资源
稻种资源起源演化和染色体组
（二）、栽培稻的起源
稻种资源起源演化和染色体组
➢早在20世纪初就开始了杂交转育工作，如 1926-1933年，野生稻与栽培稻杂交育成中 山1号，表现省肥、抗性好、米质优等特性。
➢1970年10月，李必湖等在海南发现花粉败 育的普通野生稻（简称“野败”），1972年 育成了籼型细胞质雄性不育系和保持系。
➢1973年成功地配制了第一批杂交稻组合。
稻种资源起源演化和染色体组
亚洲栽培稻起源的三个学说
稻种资源起源演化和染色体组
非洲栽培稻的起源
稻种资源起源演化和染色体组
（三）、亚洲栽培稻的演化
1、籼粳分化
籼粳亚种间存在一定程度的生殖隔离。籼 粳属性的鉴别，是水稻育种研究，特别是 亚种间杂种优势利用研究中的重要内容之 一。 籼稻：是亚洲栽培稻的基本型，适于热带、 亚热带和温带生长，稃毛较长、较多，酚 反应呈黑色，易落粒，谷粒较长。 粳稻：是亚洲栽培稻的次生型，耐寒性较 强，稃毛较短、较少，酚反应不变色，不 易落粒，谷粒较短。