《小母雞種稻子》水稻的知識介紹

《小母雞種稻子》水稻的知識介紹禾本科，屬須根系，不定根發(fā)達，穗為圓錐花序，自花授粉。一年生栽培谷物。稈直立，高30～100厘米。葉二列互生，線狀披針形，葉舌膜質(zhì)，2裂。圓錐花序疏松；小穗長圓形，兩側(cè)壓扁，含3朵小花，穎極退化，僅留痕跡，頂端小花兩性，外稃舟形，有芒；雄蕊6；退化2花僅留外稃位于兩性花之下，常誤認(rèn)作穎片。穎果。原產(chǎn)亞洲熱帶。是世界主要糧食作物之一。我國水稻播種面占全國糧食作物的1/4，而產(chǎn)量則占一半以上。栽培歷史已有6000～7000年。為重要糧食作物；除食用穎果外，可制淀粉、釀酒、制醋，米糠可制糖、榨油、提取糠醛，供工業(yè)及醫(yī)藥用；稻稈為良好飼料及造紙原料和編織材料，谷芽和稻根可供藥用。水稻是一年生禾本科植物，高約米，葉長而扁，圓錐花序由許多小穗組成。所結(jié)子實即稻谷，去殼后稱大米或米。世界上近一半人口，包括幾乎整個東亞和東南亞的人口，都以稻米為食。稻的栽培歷史可追溯到約公元前3000年的印度，后逐漸向西傳播，中世紀(jì)引入歐洲南部。除稱為旱稻的生態(tài)型外，水稻都在熱帶、半熱帶和溫帶等地區(qū)的沿海平原、潮汐三角洲和河流盆地的淹水地栽培。種子播在準(zhǔn)備好的秧田上，當(dāng)苗齡為20至25天時移植到周圍有堤的水深為5至10厘米的稻田內(nèi)，在生長季節(jié)一直浸在水中。收獲的稻粒稱為稻谷，有一層外殼，碾磨時常把外殼連同米糠層一起去除，有時再加上一薄層葡萄糖和滑石粉，使米粒有光澤。碾磨時只去掉外殼的稻米叫糙米，富含淀粉，并含約8%的蛋白質(zhì)和少量脂肪，含硫胺、煙酸、核黃素、鐵和鈣。碾去外殼和米糠的大米叫精米或白米，其營養(yǎng)價值大大降低。米的食用方法多為煮成飯。在東方、中東及許多其他地區(qū)，米可配以各種湯、配菜、主茶食用。碾米的副產(chǎn)品包括米糠、磨得很細(xì)的米糠粉和從米糠提出的淀粉，均用作飼料。加工米糠得到的油既可作為食品也可用于工業(yè)。碎米用于釀酒、提取酒精和制造淀粉及米粉。稻殼可做燃料、填料、拋光劑，可用以制造肥料和糠醛。稻草用作飼料、牲畜墊草、覆蓋屋頂材料、包裝材料，還可制席墊、服裝和掃帚等。稻的主要生產(chǎn)國是中國、印度、日本、孟加拉國、印度尼西亞、泰國和緬甸。其他重要生產(chǎn)國有越南、巴西、韓國、菲律賓和美國。上個世紀(jì)晚期，世界稻米年產(chǎn)量平均為4000億公斤左右，種植面積約億公頃。世界上所產(chǎn)稻米的95%為人類所食用。水稻喜高溫、多濕、短日照，對土壤要求不嚴(yán)，水稻土最好。幼苗發(fā)芽最低溫度10～12℃，最適28～32℃。分蘗期日均20℃以上，穗分化適溫30℃左右；低溫使枝梗和穎花分化延長。抽穗適溫25～35℃。開花最適溫30℃左右，低于20℃或高于40℃，受精受嚴(yán)重影響。相對濕度50～90％為宜。穗分化至灌漿盛期是結(jié)實關(guān)鍵期；營養(yǎng)狀況平衡和高光效的群體，對提高結(jié)實率和粒重意義重大。抽穗結(jié)實期需大量水分和礦質(zhì)營養(yǎng)；同時需增強根系活力和延長莖葉功能期。每形成1千克稻谷約需水500～800千克。生產(chǎn)遍及除南極以外的各大洲。中國是世界上水稻栽培歷史最悠久的國家，據(jù)浙江余姚河姆渡發(fā)掘考證，早在六七千年以前這里就已種植水稻，比泰國還早千余年中國著名的小站稻主產(chǎn)于天津市，它是在袁世凱小站練兵時引進的品種在小站地區(qū)試種成功，后來經(jīng)天津南郊的高莊子李氏大地主改良后成為今天的小站稻，它口味好，成飯后松軟可口，成為天津的主要糧食產(chǎn)品之一，但是文化大革命中它曾經(jīng)做為四舊品種停種了很長的一段時間，改革開放后又在天津南郊大面積種植。近年，我國北方大面積地區(qū)干旱少雨，淡水資源嚴(yán)重缺乏，使水稻的種植又一次受阻，已經(jīng)好幾年沒有人種植水稻了。轉(zhuǎn)基因水稻從實驗室走向田野據(jù)新華社杭州電廣受世人關(guān)注的轉(zhuǎn)基因水稻研究正從實驗室走向田野，記者最近從中國水稻研究所獲悉，轉(zhuǎn)基因水稻已進入大田釋放階段，現(xiàn)正申請商品化生產(chǎn)。1996年，中國水稻研究所以黃大年研究員為首的課題組，在世界上首次研究出了抗除草劑轉(zhuǎn)基因雜交稻，為解決長期以來困擾雜交稻制種純度問題提供了新方法。這項成果名列由我國500位兩院院士評選出的“1997年中國十大科技進展”榜首。之后，課題組又成功配制出抗除草劑轉(zhuǎn)基因直播水稻，可省工省時除盡稻田雜草。去年3月，中國水稻所與浙江錢江生物化學(xué)股份有限公司聯(lián)合組建了浙江金穗農(nóng)業(yè)基因工程有限公司，正式拉開了將轉(zhuǎn)基因水稻推向產(chǎn)業(yè)化的序幕。目前，黃大年等人已選育出一批優(yōu)良的轉(zhuǎn)基因水稻組合和新品系，經(jīng)農(nóng)業(yè)部基因產(chǎn)品安全委員會的安全審定和批準(zhǔn)，這些新品種已開始在浙江的富陽、臨安、麗水等地進行繼實驗室研究和中間試驗后的大田釋放和試種示范，并正在向有關(guān)部門申請商品化生產(chǎn)。我國水稻基因分離技術(shù)取得突破我國科學(xué)家運用獨創(chuàng)的基因分離技術(shù)已成功地獲取近兩千條水稻cDNA片段，并研制出國內(nèi)第一張功能獨特的水稻基因芯片。這項由浙江大學(xué)生物技術(shù)研究所李德葆教授研究組首次提出的模塊表達序列標(biāo)簽技術(shù)（M－EST），最近獲中國國家知識產(chǎn)權(quán)局的專利保護。芯片上集成的成千上萬的密集排列的分子微陣列，使人們能在短時間內(nèi)分析大量的生物分子，快速準(zhǔn)確地獲取樣品中的生物信息，效率是傳統(tǒng)檢測手段的成百上千倍。它被一些科學(xué)家譽為是繼大規(guī)模集成電路之后的又一次具有深遠(yuǎn)意義的科學(xué)技術(shù)革命。由中科院上海生科院植物生理生態(tài)所、植物分子遺傳國家重點實驗室林鴻宣研究員領(lǐng)導(dǎo)的課題組，在水稻產(chǎn)量相關(guān)功能基因研究上取得突破性進展，成功克隆了控制水稻粒重的數(shù)量性狀基因GW2，并深入闡明了相關(guān)的生物學(xué)功能和作用機理，顯示這一基因在高產(chǎn)分子育種中具有應(yīng)用前景。相關(guān)論文已于4月8日在線發(fā)表于國際頂級遺傳學(xué)雜志《自然·遺傳學(xué)》（《NatureGenetics》）。遺傳改良或基因工程是提高作物產(chǎn)量的有效手段之一。尋找與高產(chǎn)相關(guān)的功能基因?qū)λ靖弋a(chǎn)育種具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。粒重是決定水稻產(chǎn)量的要素之一，它是由多個基因控制的復(fù)雜數(shù)量性狀，相關(guān)分子遺傳調(diào)控機理還不清楚。林鴻宣研究員指導(dǎo)博士生宋獻軍和黃巍等經(jīng)過多年的潛心研究，成功克隆了控制水稻粒重的數(shù)量性狀基因GW2。大量翔實的實驗結(jié)果表明，GW2作為一個新的E3泛素連接酶，可能參與了降解促進細(xì)胞分裂的蛋白，從而調(diào)控水稻谷殼大小、控制粒重以及產(chǎn)量；當(dāng)GW2的功能缺失或降低時，基因降解可能與細(xì)胞分裂相關(guān)蛋白的能力下降，從而加快細(xì)胞分裂，增加谷粒谷殼的細(xì)胞數(shù)目，進而顯著增加水稻谷粒的寬度、加快籽粒灌漿速度、增加粒重以及產(chǎn)量。研究人員通過分子標(biāo)記選擇方法將大粒品種的GW2基因?qū)胄×Ｆ贩N中培育成新株系，分別收獲了種于大田的25株。測定每株的產(chǎn)量，與小粒品種相比，新株系雖然每穗粒數(shù)有所減少，但由于粒重的明顯增加，最終引起單株產(chǎn)量顯著增加，顯示這個基因在高產(chǎn)育種中具有利用價值。增產(chǎn)效果有待于進一步的小區(qū)試驗考察和驗證。研究成果為作物高產(chǎn)育種提供了具有自主知識產(chǎn)權(quán)和重要應(yīng)用前景的新基因；為闡明作物產(chǎn)量和種子發(fā)育的分子遺傳調(diào)控機理提出了新見解?！蹲匀弧みz傳學(xué)》雜志三位評審人對這項研究一致給予高度評價：“我們現(xiàn)在可以通過控制GW2的功能得到合適大小的水稻谷粒，在這一點上我相信這是一項在水稻產(chǎn)量育種史上有重要意義的工作”“有關(guān)該基因定位克隆、序列分析和轉(zhuǎn)基因表型鑒定以及E3泛素連接酶的功能實驗是令人信服的”“這是一篇將引起遺傳工作者極大興趣的力作，該論文通過大量而深入的實驗包括基因定位克隆、基因結(jié)構(gòu)分析、功能和表型鑒定等證明該基因控制水稻谷粒大小，為作物種子的遺傳調(diào)控機理研究提出了有價值的見解。水稻的穗型是這樣的：重穗型：穗粒數(shù)在200粒左右，中一穗重5g左右多穗型：每穗實粒100粒以下大穗型：每穗實粒120粒以上重穗型水稻穗大粒多，輸導(dǎo)組織發(fā)達，籽粒充實良好，后期莖鞘物質(zhì)向穗部的運轉(zhuǎn)快而多。生產(chǎn)上在注重前期田管的同時，必須加強后期肥水管理，以防早衰。（1）秈稻和粳稻秈稻和粳稻是長期適應(yīng)不同生態(tài)條件，尤其是溫度條件而形成的兩種氣候生態(tài)型，兩者在形態(tài)生理特性方面部有明顯差異（表3—1）。在世界產(chǎn)稻國中，只有我國是秈粳稻并存，而且面積都很大，地理分布明顯。秈稻主要集中于我國華南熱帶和淮河以南亞熱帶的低地，分布范圍較粳稻窄。秈稻具有耐熱，耐強光的習(xí)性，它的植物學(xué)特性為粒形細(xì)長，米質(zhì)粘性差，葉片粗糙多毛，顆殼上茸毛稀而短以及較易落粒等，都與野生稻類似，因此，秈稻是由野生稻演變成的栽培稻，是基本型。粳稻分布范圍廣泛，從南方的高寒山區(qū)，云貴高原到秦嶺，淮河以北的廣大的地區(qū)均有栽培。粳稻具有耐寒，耐弱光的習(xí)性，粒形短圓，米質(zhì)粘性較強，葉面少毛或無毛，穎毛長密，不易落粒等特性，與野生稻有較大差異。因此，可以說粳稻是人類將秈稻由南向北，由低向高引種后，逐漸適應(yīng)低溫的變異型。（2）早，中稻和晚稻早，中，晚稻的根本區(qū)別在于對光照反應(yīng)的不同。早，中稻對光照反應(yīng)不敏感，在全年各個季節(jié)種植都能正常成熟，晚稻對短日照很敏感，嚴(yán)格要求在短日照條件下才能通過光照階段，抽穗結(jié)實。晚稻和野生稻很相似，是由野生稻直接演變形成的基本型，早，中稻是由晚稻在不同溫光條件下分化形成的變異型。北方稻區(qū)的水稻屬早稻或中稻。（3）水稻與陸稻水稻種在水田，陸稻種在旱地。水陸稻形態(tài)上差異較小，生理上差異較大。水，陸稻均有通氣組織，但陸稻種子發(fā)芽時需水餃少，吸水力強，發(fā)芽較快；陸稻的莖葉保護組織發(fā)達，抗熱性強；根系發(fā)達，根毛多，對水分減少的適應(yīng)性強。陸稻可以旱種，也可水種，有些品種既可作陸稻也可作水