水稻的基本知識(shí)

1、報(bào)告人報(bào)告人：陳陽(yáng)松陳陽(yáng)松導(dǎo)導(dǎo) 師師：鄭鄭 軍軍單單 位位：作物所作物所認(rèn)識(shí)水稻認(rèn)識(shí)水稻水稻是一年生禾本科植物，高約水稻是一年生禾本科植物，高約1.2m1.2m，葉長(zhǎng)而，葉長(zhǎng)而扁。水稻扁。水稻所結(jié)子實(shí)所結(jié)子實(shí)即稻谷，去殼后稱大米或米。世界上近一半人口，包括幾乎即稻谷，去殼后稱大米或米。世界上近一半人口，包括幾乎整個(gè)整個(gè)東亞和東南亞的東亞和東南亞的人口，都以稻米為食。人口，都以稻米為食。1 1國(guó)內(nèi)外水稻研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外水稻研究現(xiàn)狀1 12 2水稻的起源與進(jìn)化水稻的起源與進(jìn)化2 23 3水稻的分類水稻的分類3 34 4秈稻與粳稻的區(qū)別秈稻與粳稻的區(qū)別4 45 5稻米品質(zhì)稻米品質(zhì)5 56 6水稻制種水

2、稻制種6 67 7水稻與文化水稻與文化7 7世界水稻的主要分世界水稻的主要分布于布于東亞、東南亞東亞、東南亞和和南亞南亞的季風(fēng)區(qū)以的季風(fēng)區(qū)以及及東南亞東南亞的熱帶雨的熱帶雨林氣候區(qū)林氣候區(qū)。世界。世界水水稻產(chǎn)量前十位的國(guó)稻產(chǎn)量前十位的國(guó)家分別是家分別是: :中國(guó)、中國(guó)、印度、印度尼西亞印度、印度尼西亞、孟加拉、越南、泰孟加拉、越南、泰國(guó)、緬甸、菲律賓、國(guó)、緬甸、菲律賓、日本、日本、巴西。巴西。 根據(jù)根據(jù)各地各地自然自然條件條件差異很大差異很大, ,以及以及 水稻的水稻的耕耕作制度作制度和和品種品種差異差異, , 將我國(guó)水將我國(guó)水稻種植區(qū)劃分稻種植區(qū)劃分為六個(gè)稻作為六個(gè)稻作區(qū)區(qū): :A A西北稻

3、區(qū)西北稻區(qū), , B B東北稻區(qū)東北稻區(qū), , C C華北稻區(qū)華北稻區(qū), , D D長(zhǎng)長(zhǎng)江中下游稻區(qū)江中下游稻區(qū), , E E南方稻區(qū)南方稻區(qū), , F F西南稻區(qū)西南稻區(qū). . 19621962年年洛克菲勒基金會(huì)洛克菲勒基金會(huì)和和福特基金會(huì)福特基金會(huì)出資，出資，菲律賓大學(xué)菲律賓大學(xué)提供土地在，菲律賓首都提供土地在，菲律賓首都馬尼拉馬尼拉建建立了國(guó)際水稻所總部（立了國(guó)際水稻所總部（International Rice International Rice Research InstituteResearch Institute，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱IRRIIRRI） 。國(guó)際水。國(guó)際水稻研究所的稻研究所的

4、使命使命是減輕人類的貧困和饑餓，提是減輕人類的貧困和饑餓，提高水稻高水稻種植者種植者和和消費(fèi)者消費(fèi)者的健康水平，保證水稻的健康水平，保證水稻生產(chǎn)的環(huán)境可持續(xù)性發(fā)展。生產(chǎn)的環(huán)境可持續(xù)性發(fā)展。它它是一個(gè)自治的、是一個(gè)自治的、非盈利非盈利的水稻研究的水稻研究與教育與教育組織，員工組織，員工來自亞洲來自亞洲和非洲和非洲1414個(gè)國(guó)家個(gè)國(guó)家。目前主要開展：。目前主要開展：( (一一) )水稻水稻品品種種資源的搜集資源的搜集、保存、保存、管理管理 ( (二二) )水稻品質(zhì)水稻品質(zhì)研研究究 ( (三三) )轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)基因研究。研究。 1981 1981年年6 6月經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)在月經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)在杭州杭州建立，建

5、立，19891989年年1010月落成，是建國(guó)以來我國(guó)一次性投資最大月落成，是建國(guó)以來我國(guó)一次性投資最大的農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)。現(xiàn)隸屬于的農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)?，F(xiàn)隸屬于中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院和和浙江省浙江省人民政府雙重領(lǐng)導(dǎo)。人民政府雙重領(lǐng)導(dǎo)。20032003年經(jīng)科技部等年經(jīng)科技部等部門批準(zhǔn)為部門批準(zhǔn)為非營(yíng)利非營(yíng)利性農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)。研究所以性農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)。研究所以應(yīng)用應(yīng)用基礎(chǔ)研究基礎(chǔ)研究和和應(yīng)用研究應(yīng)用研究為主，著重解決為主，著重解決稻作稻作生產(chǎn)生產(chǎn)中的重大科技問題。中的重大科技問題。單一起源單一起源理論模型認(rèn)為兩個(gè)主要的亞種粳稻和秈稻都是從野生理論模型認(rèn)為兩個(gè)主要的亞種粳稻和秈稻都是從野生稻稻( (O.

6、rufipogonO. rufipogon) )馴化馴化而來的。相反，而來的。相反，多渠道獨(dú)立多渠道獨(dú)立馴化理論模型馴化理論模型認(rèn)為它們認(rèn)為它們是是從從各自野生稻品種各自野生稻品種中馴化而來中馴化而來。現(xiàn)在現(xiàn)在研究研究人員在馴人員在馴化水稻化水稻的染色體的染色體上鑒定出上鑒定出2020個(gè)可能個(gè)可能的的選擇性清除區(qū)域選擇性清除區(qū)域。根據(jù)這。根據(jù)這些些SNPSNP數(shù)據(jù)和基于擴(kuò)散的方法進(jìn)行的種群建模結(jié)果強(qiáng)烈支持水?dāng)?shù)據(jù)和基于擴(kuò)散的方法進(jìn)行的種群建模結(jié)果強(qiáng)烈支持水稻的單一馴化起源。稻的單一馴化起源。來自來自紐約大學(xué)紐約大學(xué)基因組學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)中心和生基因組學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)中心和生物系、物系、華盛頓大學(xué)華盛

7、頓大學(xué)圣路易斯分校生物系、圣路易斯分校生物系、斯坦斯坦福大學(xué)大福大學(xué)大學(xué)遺傳學(xué)系和學(xué)遺傳學(xué)系和珀德尤大學(xué)珀德尤大學(xué)農(nóng)學(xué)系的基農(nóng)學(xué)系的基因組研究人員共同從事研究，通過大規(guī)模地對(duì)因組研究人員共同從事研究，通過大規(guī)模地對(duì)水稻基因進(jìn)行水稻基因進(jìn)行再測(cè)序再測(cè)序(gene re-sequencing)(gene re-sequencing)來追蹤來追蹤其幾千年的進(jìn)化歷史，并作出一個(gè)結(jié)論，水稻其幾千年的進(jìn)化歷史，并作出一個(gè)結(jié)論，水稻起源于中國(guó)。該研究表明馴化起源于中國(guó)。該研究表明馴化水稻可能水稻可能最早出最早出現(xiàn)在大約現(xiàn)在大約九千年前的中國(guó)長(zhǎng)江流域九千年前的中國(guó)長(zhǎng)江流域，從而推翻，從而推翻了之前的觀點(diǎn)：馴化

8、水稻可能有兩個(gè)起源了之前的觀點(diǎn)：馴化水稻可能有兩個(gè)起源-印印度和中國(guó)。度和中國(guó)。中國(guó)的中國(guó)的3 3種野生稻種野生稻疣粒野生稻、藥用野生稻和疣粒野生稻、藥用野生稻和普普通通野生稻野生稻，廣泛分布于，廣泛分布于廣東廣東、廣西廣西、海南、云南海南、云南、江、江西、湖南、福建和西、湖南、福建和臺(tái)灣。臺(tái)灣。由于長(zhǎng)期處于野生狀態(tài)，經(jīng)由于長(zhǎng)期處于野生狀態(tài)，經(jīng)受了各種災(zāi)害和不良環(huán)境的自然選擇受了各種災(zāi)害和不良環(huán)境的自然選擇，大多數(shù)野生稻，大多數(shù)野生稻蘊(yùn)含了豐富蘊(yùn)含了豐富的的抗病蟲害基因抗病蟲害基因和極強(qiáng)的和極強(qiáng)的耐冷基因耐冷基因，其優(yōu)，其優(yōu)良的耐冷性、耐旱性、耐瘠性、抗病性等，可利用價(jià)良的耐冷性、耐旱性、耐瘠

9、性、抗病性等，可利用價(jià)值巨大。值巨大。 丁穎將我國(guó)栽培稻進(jìn)行系統(tǒng)分類為四大類型丁穎將我國(guó)栽培稻進(jìn)行系統(tǒng)分類為四大類型: :1 1、秈亞種和粳亞種、秈亞種和粳亞種 2 2、晚稻和早稻、晚稻和早稻 3 3、水稻和陸稻、水稻和陸稻 4 4、粘稻和糯、粘稻和糯稻。稻。 一、秈稻和粳稻屬親緣關(guān)系較遠(yuǎn)、在植物分類學(xué)上已成為相對(duì)獨(dú)一、秈稻和粳稻屬親緣關(guān)系較遠(yuǎn)、在植物分類學(xué)上已成為相對(duì)獨(dú)立的兩個(gè)亞種。它們的劃分主要是它們?cè)诹⒌膬蓚€(gè)亞種。它們的劃分主要是它們?cè)谛螒B(tài)形態(tài)和和生理上生理上的明顯差的明顯差異來區(qū)分的，如株葉形態(tài)特征、穗形、粒形、生理特征等等。異來區(qū)分的，如株葉形態(tài)特征、穗形、粒形、生理特征等等。 二、

10、晚稻和早稻的區(qū)分：秈稻和粳稻都有晚稻和早稻，它們主要二、晚稻和早稻的區(qū)分：秈稻和粳稻都有晚稻和早稻，它們主要區(qū)別在于栽培季節(jié)的區(qū)別在于栽培季節(jié)的氣候環(huán)境氣候環(huán)境不同，形成了對(duì)栽培季節(jié)的適應(yīng)不不同，形成了對(duì)栽培季節(jié)的適應(yīng)不同。這個(gè)跟同。這個(gè)跟氣溫、日長(zhǎng)和光照長(zhǎng)度氣溫、日長(zhǎng)和光照長(zhǎng)度有關(guān)有關(guān)。一般早稻的生長(zhǎng)期為一般早稻的生長(zhǎng)期為9090120120天，中稻為天，中稻為120120150150天，晚稻為天，晚稻為150150170170天。天。三、水稻和陸稻的區(qū)別在于兩者的三、水稻和陸稻的區(qū)別在于兩者的耐旱性耐旱性不同。不同。 四、粘稻的糯稻的區(qū)別在于它們米粒的四、粘稻的糯稻的區(qū)別在于它們米粒的淀粉

11、結(jié)構(gòu)淀粉結(jié)構(gòu)不同。粘稻含不同。粘稻含70-70-80%80%的支鏈淀粉外還含的支鏈淀粉外還含20-30%20-30%直鏈淀粉。而糯稻幾乎全部為支鏈淀直鏈淀粉。而糯稻幾乎全部為支鏈淀粉。所以可食性、糊化溫度及品質(zhì)不一樣。粉。所以可食性、糊化溫度及品質(zhì)不一樣。直鏈淀粉直鏈淀粉是指葡萄糖只是指葡萄糖只以以-1,4-1,4-糖苷鍵連接形糖苷鍵連接形成的長(zhǎng)鏈的葡聚糖。通成的長(zhǎng)鏈的葡聚糖。通常由常由200200300300個(gè)葡萄糖個(gè)葡萄糖殘基組成。殘基組成。支鏈淀粉支鏈淀粉包包括括-1,4-1,4-糖苷鍵，和糖苷鍵，和-1,6-1,6-糖苷鍵糖苷鍵。區(qū)別：。區(qū)別：1 1、直鏈淀粉、直鏈淀粉經(jīng)熬煮不易經(jīng)熬煮

12、不易成糊成糊冷卻冷卻后呈后呈凝膠體凝膠體，支鏈淀粉支鏈淀粉易成易成糊糊其粘性其粘性較大，但冷卻后不能呈較大，但冷卻后不能呈凝膠凝膠體，結(jié)構(gòu)體，結(jié)構(gòu)上，葡萄上，葡萄糖分子排列不整齊。糖分子排列不整齊。 2 2，直鏈淀粉遇碘直鏈淀粉遇碘- -碘化鉀溶碘化鉀溶液顯液顯藍(lán)色藍(lán)色，支鏈淀粉則，支鏈淀粉則顯顯紫色紫色。 直鏈直鏈淀溶解淀溶解性性比支鏈淀粉比支鏈淀粉大大。粳稻，稻的一種粳稻，稻的一種(Oryzasalivasubspkeng),(Oryzasalivasubspkeng),莖桿較莖桿較矮矮, ,葉子較葉子較窄窄, ,深綠色深綠色, ,米粒短而粗米粒短而粗, ,其米粒不粘糯性。適于其米粒不粘糯

13、性。適于高緯度或低緯度的高海拔種植，谷粒不易脫落，較高緯度或低緯度的高海拔種植，谷粒不易脫落，較耐耐寒寒、耐弱光耐弱光，但，但不耐高溫不耐高溫，所以，所以長(zhǎng)江中下游雙季稻區(qū)長(zhǎng)江中下游雙季稻區(qū)的后季以及的后季以及黃河以北黃河以北一般采用粳稻品種一般采用粳稻品種。秈稻一般株高多在秈稻一般株高多在1m1m以上，以上，莖稈莖稈較軟，較軟，葉片葉片寬，寬，色澤色澤淡綠淡綠，葉，葉片片茸毛多茸毛多，有短小茸毛散生于穎殼。大多為無(wú)芒或短芒，有短小茸毛散生于穎殼。大多為無(wú)芒或短芒，谷粒谷粒細(xì)長(zhǎng)而稍扁平細(xì)長(zhǎng)而稍扁平，秈稻，秈稻適宜于在低緯度、低海拔濕熱地區(qū)種植適宜于在低緯度、低海拔濕熱地區(qū)種植，主要主要分布在中

14、國(guó)分布在中國(guó)和南亞、和南亞、東南亞各國(guó)，以及熱帶非洲。中國(guó)主東南亞各國(guó)，以及熱帶非洲。中國(guó)主要分布在要分布在淮河、秦嶺以南地區(qū)和云貴高原淮河、秦嶺以南地區(qū)和云貴高原的低海拔地區(qū)。的低海拔地區(qū)。一食味特性：秈稻一食味特性：秈稻的米粒淀粉的米粒淀粉粘性粘性較較弱弱，脹性脹性較較大大，粳稻的米粒淀粉粳稻的米粒淀粉粘粘性性較較強(qiáng)強(qiáng)，脹性脹性較較小小。二外觀特性：秈稻二外觀特性：秈稻谷粒谷粒狹狹長(zhǎng)長(zhǎng)，穎毛穎毛短稀，葉綠、色較淡，短稀，葉綠、色較淡，葉葉面面多茸毛多茸毛，耐肥性較弱，耐肥性較弱，葉片彎長(zhǎng)葉片彎長(zhǎng)，株型較松散株型較松散，并有耐濕、耐熱、耐強(qiáng)光、易落，并有耐濕、耐熱、耐強(qiáng)光、易落粒和對(duì)稻瘟病抵

15、抗性較強(qiáng)等特征特性粒和對(duì)稻瘟病抵抗性較強(qiáng)等特征特性。粳稻。粳稻 谷粒谷粒短圓短圓，穎毛長(zhǎng)密穎毛長(zhǎng)密，葉綠、，葉綠、色較濃，葉面較光滑，耐肥性較強(qiáng)，色較濃，葉面較光滑，耐肥性較強(qiáng)，葉片短直，株型緊湊，葉片短直，株型緊湊，并有耐寒、并有耐寒、耐弱光、不易落粒和對(duì)稻瘟病抵抗性較弱等特征特性。耐弱光、不易落粒和對(duì)稻瘟病抵抗性較弱等特征特性。秈稻秈稻粳稻粳稻超級(jí)超級(jí)稻稻品種是品種是指采用指采用理想株型塑造理想株型塑造與與雜種優(yōu)勢(shì)雜種優(yōu)勢(shì)利用利用等等技技術(shù)，育術(shù)，育成成的比的比現(xiàn)有水稻品種在產(chǎn)量上有大幅度提高、并現(xiàn)有水稻品種在產(chǎn)量上有大幅度提高、并兼顧品質(zhì)與抗性的水稻新品兼顧品質(zhì)與抗性的水稻新品種種，即即

16、超高產(chǎn)水稻超高產(chǎn)水稻。超級(jí)稻。超級(jí)稻品種品種有秈稻型有秈稻型，亦，亦有粳稻型有粳稻型的。有雜交稻組合，亦有常的。有雜交稻組合，亦有常規(guī)品種規(guī)品種。截至截至20112011年，農(nóng)業(yè)部已確認(rèn)年，農(nóng)業(yè)部已確認(rèn)8383個(gè)超級(jí)稻品種。個(gè)超級(jí)稻品種。 碾米碾米品質(zhì)：品質(zhì)： 糙米率、精糙米率、精米米率、和完整率、和完整精米精米率。率。糙米糙米五五分碾精分碾精七分碾精七分碾精完全完全碾精碾精外觀外觀品質(zhì)：粒品質(zhì)：粒形、堊白率、透明度形、堊白率、透明度蒸煮和食用品質(zhì)：糊化溫度、直鏈淀粉蒸煮和食用品質(zhì)：糊化溫度、直鏈淀粉含量、膠含量、膠稠度、食味稠度、食味品質(zhì)。品質(zhì)。營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)：精米的粗營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)：精米的粗蛋白質(zhì)含量

17、和蛋白質(zhì)含量和賴氨酸賴氨酸含量。含量。江米江米：江米又叫：江米又叫糯米糯米，一般來說，北方稱江米，而南方叫，一般來說，北方稱江米，而南方叫糯米因其香糯黏滑，常被用以制成糯米因其香糯黏滑，常被用以制成風(fēng)味小吃：年糕、粽子、風(fēng)味小吃：年糕、粽子、湯圓。湯圓。香米香米：是一種優(yōu)質(zhì)米，：是一種優(yōu)質(zhì)米，精米精米率率75%75%，無(wú)色，半透明無(wú)色，半透明，非糯性，非糯性，營(yíng)養(yǎng)豐富。營(yíng)養(yǎng)豐富。香味奇特香味奇特，且有揮發(fā)性，蒸煮米飯時(shí)拌合少許，且有揮發(fā)性，蒸煮米飯時(shí)拌合少許，米飯柔軟濃香，清香四溢。其類型包括香秈、香粳和香糯。米飯柔軟濃香，清香四溢。其類型包括香秈、香粳和香糯。江米江米香米香米水稻制種：包括常

18、規(guī)稻制種技術(shù)和雜交稻制種水稻制種：包括常規(guī)稻制種技術(shù)和雜交稻制種技術(shù)。其二者分別采用技術(shù)。其二者分別采用自交自交和和雜交雜交的方式獲得的方式獲得種子。種子。自交自交：對(duì)于植物來說：對(duì)于植物來說, ,即指自花授粉，例如豌豆。即指自花授粉，例如豌豆。雜交雜交：即由兩個(gè)親本的配子細(xì)胞，雙受精而來。：即由兩個(gè)親本的配子細(xì)胞，雙受精而來。水稻制種田間圖水稻制種田間圖 水稻畝產(chǎn)由于在不同環(huán)境、不同水稻畝產(chǎn)由于在不同環(huán)境、不同氣候氣候條件下各個(gè)條件下各個(gè)不同不同地區(qū)的受到土壤貧瘠地區(qū)的受到土壤貧瘠，種植，種植管理等影響，同管理等影響，同一品種一品種在在不同不同地方種植地方種植的產(chǎn)量差異也比較大，不過總體來說，的產(chǎn)量差異也比較大，不過總體來說，平均大面積實(shí)際畝產(chǎn)量在平均大面積實(shí)際畝產(chǎn)量在600600多多公斤公斤。19581958年全國(guó)年平年全國(guó)年平均畝產(chǎn)最高的高產(chǎn)田也就在均畝產(chǎn)最高的高產(chǎn)田也就在400400公斤左右公斤左右！ 從從19761976年開年開始，雜交水稻在全國(guó)大面積推廣，比常規(guī)稻平均畝增始，雜交水稻在全國(guó)大面積推廣，比常規(guī)稻平均畝增產(chǎn)產(chǎn)20%20%左右左右。20002000年，他主持的超級(jí)雜交稻年，他主