第二章 蔬菜植物的起源与进化
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第二节蔬菜的起源与演化(本节内容以学生自学为主)一、蔬菜的起源中心作为蔬菜食用的植物多种多样而且都是由野生状态,通过人类长期的栽培选择,而成为现在的栽培状态及优良品种。
关于栽培植物的起源问题,曾有不少学者进行过研究。
通过有关学者、科学家的大规模的调查、考察、收集、详细研究、科学的论证,对现有栽培植物的起源有了较明确和统一的认识,即有9个独立的起源中心和3个副中心,共12个中心。
这12个中心也是蔬菜植物的起源中心。
1、中国中心(Ⅰ)包括中国的中部、西南部平原及山岳地带,为世界作物最大、最古老的起源中心。
属亚热带季风气候,是许多温带、亚热带作物的起源地。
★中国起源的蔬菜有:白菜、芥菜、大豆、赤豆、长豇豆、竹笋、山药、萝卜、草食蚕、大头菜、鱼、墨鱼、荸荠、莲藕、慈姑、茭白、蕹菜、葱、薤、茄子、葫芦、丝瓜、茼蒿、紫苏、落葵等。
2、印度-缅甸中心(Ⅱ)包括除印度西北部以外的阿沙姆、旁遮普及印度的大部分及缅甸。
属海洋性气候,严寒酷暑和干湿的季节性差异较小,为许多重要蔬菜和香辛植物的起源地。
★起源的主要蔬菜有:茄子、苦瓜、黄瓜、葫芦、丝瓜、绿豆、米豆、藕、矮豇豆、高刀豆、豆薯、苋菜、红落葵、印度莴苣、鱼、山药、魔芋以及鼠尾萝卜等。
3、印度-马来亚中心(Ⅱa)包括印度支那、马来半岛、爪哇及菲律宾。
属热带海洋气候。
★原产的主要蔬菜有:竹类、山药、生姜、冬瓜等。
4、中央亚细亚中心(Ⅲ)包括印度的西北部、克什米尔、阿富汗、乌兹别克、黑海地带的西部。
属大陆性气候,年温差和昼夜温差明星,四季分明。
为重要的蔬菜和果树的原产地。
★起源的主要蔬菜有:油菜、芥菜、甜瓜、胡萝卜、萝卜、洋葱、大蒜、菠菜、豌豆、蚕豆、绿豆、芫荽等。
5、近东中心(Ⅳ)包括小亚细亚内陆、外高加索、伊朗等古代波斯国的地方。
属大陆性气候,但温度和雨量的分布较均匀。
是麦类、蔬菜及重要果树的原产地。
★起源的蔬菜有:豌豆、蚕豆、甜瓜、菜瓜、油菜、甜菜、胡萝卜、洋葱、韭葱、莴苣等。
《蔬菜栽培学总论》课程名称:蔬菜栽培学总论课程类型:范围选修课适用对象:园艺专业(本科生)学时:32学时,2分先修课程:植物学、植物生理学一、课程性质、目的与任务以及对先开课程要求本课程属专业课,为园艺本科专业的主要专业课程之一。
蔬菜栽培学概论包括三章:第一章蔬菜栽培的生物学基础;第二章蔬菜栽培的技术基础;第三章蔬菜生产与蔬菜产业。
有关的实验课在“实验蔬菜学”课程中开出。
本课程的教学目的和任务:使学生掌握蔬菜栽培学课程体系的基础理论和基本技能,了解蔬菜生产和蔬菜产业的相关知识;为接续学习蔬菜栽培学课程体系的其它课程(包括“设施蔬菜栽培学”、“稀特与创汇蔬菜栽培”、“无公害蔬菜栽培”等)打下扎实的理论基础和技术基础。
要学好本课程必须具备“植物学”、“植物生理学”的基本知识,便于充分理解和熟练掌握理论知识和实践技能。
二、教学重点及难点本课程的教学重点是掌握蔬菜栽培的生物学基础和技术基础。
其中蔬菜生长发育与环境条件的关系为教学难点。
三、与其它课程的关系本课程是蔬菜栽培学课程体系中的第一课程,是“设施蔬菜栽培学”、“稀特与创汇蔬菜栽培”、“无公害蔬菜栽培”等课程的先行课程,还与“植物营养与施肥”、“农业气象学”、“植物病理学”、“昆虫学”等课程内容互相联系。
四、教学内容、学时分配及基本要求绪论(3学时)基本要求:使学生初步了解蔬菜栽培学的概念、任务,了解国内外蔬菜生产和科研概况,使学生明确认识到目前我国蔬菜生产与国内外市场需求的差距,明确今后的任务和奋斗目标,让学生感到蔬菜生产在国民经济中的重要地位,激发学生热爱蔬菜事业、献身蔬菜事业。
重点:掌握蔬菜的概念及包括的范围;了解原产我国的蔬菜和我国我省各特产蔬菜,解放以来蔬菜生产和科研方面取得的重大成果,目前蔬菜生产的现状、存在问题、发展趋势。
难点:目前蔬菜生产的现状、存在问题、发展趋势。
1、蔬菜的概念及包括的范围2、蔬菜栽培学的概念与性质3、中国蔬菜栽培历史、现状及发展趋势4、世界蔬菜生产和科研动态第一章蔬菜栽培的生物学基础(12学时)基本要求:使学生了解蔬菜的种类、分类、起源和演化的基础上,重点讲授蔬菜生长发育与环境条件的关系,同时明确蔬菜产量提高的途径。
第二节蔬菜的起源蔬菜的起源与演化蔬菜的起源与演化一、蔬菜植物的起源中心中国,印度-缅甸,印度-马来西亚,中央亚细亚,近东,地中海,埃塞俄比亚,墨西哥南部-中美,南美洲,智利巴西-巴拉圭,北美洲中心二、中国蔬菜的来源原产中心:芥菜、萝卜、韭菜、大葱、丝瓜、瓠瓜、落葵、冬寒菜、蕹菜、茼蒿、紫苏、苋菜、山药、芋头、牛蒡、草石蚕、香椿、竹笋、黄花菜、百合、荸荠、莲藕、慈菇、茭白、长豇豆、大豆次生中心:白菜、豇豆、甜瓜、南瓜三、蔬菜植物的演化器官大型化,形态变异的多样性,生长习性改变,生理适应性改变,种子发芽整齐,近亲繁殖能力增强,传播能力下降,生存竞争能力下降,生存保护机能下降,无性繁殖蔬菜的种子育性下降或丧失,产生多倍体一、蔬菜的起源中心蔬菜是人类长期栽培选择的结果,使之从野生变为栽培状态,成为现在的栽培品种。
现在我们食用的优良品种是人们通过杂交选择或在实验室培育而来的。
蔬菜植物的野生时代由于受起源产地自然环境条件的长期影响,形成了各自的生物学特性。
了解蔬菜的起源,在于掌握各种蔬菜植物的生物学特性,从而运用栽培技术,创造适宜条件,达到高产优质的目的。
吴其睿《植物名实图考》(1848)及吴耕民《中国蔬菜栽培》(1957),对我国不少的蔬菜的来源有所考据。
清水茂等(1972)对蔬菜的起源与分布亦作了综合的论述。
栽培植物可划分为8个独立起源中心和3个副中心,共11个中心,后来Darlinton又加了一个北美中心,这些中心也是蔬菜植物的起源中心。
中国中心中国中部、西南部平原及山地,世界最大、最古老的起源中心,是许多温带、亚热带作物的起源地。
1.气候亚热带季风区、气候温和湿润、土壤肥沃、季节差别明显,冬季低温,但不严寒。
2.种类白菜、芥菜、萝卜、竹笋、茭白、茄子、魔芋等3.特性温和气候,不耐炎热干燥,夏季炎热多雨长不良(二)印度—缅甸中心1.气候全年温暖多雨,土壤肥沃湿润,海洋性气候2.种类黄瓜、苦瓜、瓠瓜、丝瓜、茄子、莲藕、茭白、慈菇、荸荠3.特性要求温暖湿润气候,肥沃土壤,充足水分(三)地中海沿岸中心包括欧洲南部和非洲北部地中海沿岸地带。
第二章作物的起源、分类与分布第一节作物的起源与传播一、作物的起源(一)栽培作物的起源和意义为了生存,古人类主要是通过采集野生植物和渔猎来获取食物。
当未食完的植物器官被遗弃或被埋藏在其临时住地后,发现其能不断繁衍,于是人类开始注意并将其果实、种子、块根、块茎等收集起来集中种植,且就近获取食物。
随着人口的增加,对食物的需求量越来越大,人们开始有意识地选取那些果形大、生产多、成熟后脱落损失少、易保存的植物进行集中小规模栽培。
随着人类长期地种植野生植物,对野生植物的生长习性有了进一步的了解。
则不断改进栽培技术,创造适合植物生长发育的条件,同时进行选择和培育。
伴随着自然选择和人工选择,使野生植物逐步驯化、演化成为有经济价值的栽培作物。
而栽培作物与野生植物祖先相比,其人类利用的器官变得巨大和迅速生长;产品有用成分大大改进和提高;成熟期一致,生长整齐;传播手段退化以及休眠性减弱或缩短,栽培作物的自我保护机能减弱等。
野生种变为栽培种的动力首先是有机体的变异能力,其次才是人工选择有利的变异类型。
通过研究作物的起源,人类可以了解众多的植物遗传资源并建立“基因库”,利用有用的基因改造现有的作物并选育新品种为人类所利用;同时通过了解作物起源地的生态地理条件,达到人为控制作物生长的目的。
不仅如此,还可以进一步研究人类的农耕文化。
如不少文字中将“文化”和“栽培”视为同义词,英文中的文化为“culture”,也是栽培含义。
业已研究表明,人类通过作物的栽培,形成了四大类农耕文化,它们分别是中东地区兴起的地中海农耕文化,非洲兴起的农耕文化,东南亚、马来半岛为中心的农耕文化以及中美洲、南美洲兴起的新大陆农耕文化。
至今发现,地球上大致有50万种以上的植物,其中被人类利用的约在5000种以上,被人类栽培种植的约1500种,属大面积种植的约200种。
中国种植的作物约有600种,其中粮食作物30多种,经济作物70种,蔬菜110多种,牧草约50种,花卉130余种,药用作物50余种。
第二章作物起源中心学说及其发展第二章种质资源§1 种质资源在育种上的重要性§2 作物起源中心学说及其发展§3 种质资源的研究与利用§4 电子计算机在种质资源管理中的应用 1 种质资源是现代育种的物质基础育种工作实质上是按照人类的意图对多种多样的种质资源进行各种形式的加工和改造,因此种质资源越来越重要。
育种工作证明,在现有遗传资源中,任何品种和类型都不可能具备与社会发展完全相适应的优良基因,但可以通过选育,将分别具有某些或个别育种目标所需要的特殊基因有效的加以综合,育成新品种。
种质资源是进行生物学研究的重要材料,是极其宝贵的自然财富。
1.1 作物起源中心学说的主要内容:(1)作物起源中心有两个主要特征,即基因的多样性和显性基因的频率较高,所以又可命名为基因中心或变异多样性中心。
(2)作物最初始的起源地称为原生起源中心。
一般有四个标志:有野生祖先、有原始特有类型、有明显的遗传多样性、有大量的显性基因。
(3)在一定的生态环境中,一年生草本作物间在遗传性状上存在一种相似的平行现象。
(4)根据驯化的来源,将作物分为两类。
一是人类有目的驯化的植物,二是与原生作物伴生的杂草。
(3)中亚西中心:包括印度西北部(旁遮省、西北边区各省)、克什米尔、阿富汗、塔吉克和乌兹别克及天山西部。
是普通小麦、密穗小麦、印度圆粒小麦、豌豆、蚕豆、非洲棉等的起源地。
(4)西亚中心:包括小亚西亚、外高加索、伊朗和土库曼高地。
一粒小麦、二粒小麦、黑麦、葡萄、石榴、胡桃、苜蓿等作物起源于该中心。
(5)地中海中心:许多蔬菜作物,包括甜菜和许多古老的牧草作物都起源于此,也是小麦、豆类的次生起源地。
2 Harlan 的有关作物起源的观点瓦维洛夫的作物起源中心学说发表以后,引起了一些争议。
Harlan提出了不同于瓦维洛夫作物起源中心学说的有关作物起源的观点,内容如下:(1)中心和非中心体系 A1 近东A2 非洲 B1 中国 B2 东南亚 C1 中美C2 南美(2)地理学连续统一体学说该学说认为任何有过或有着农业的地方,都发生过或正在发生着植物驯化和作物进化,每种作物的地理学历史都是独特的,但作物的驯化、进化活动是一个连续统一体,不是互不相关的中心。
第一章绪论第一节蔬菜和蔬菜栽培蔬菜是一种特殊的经济作物,它指的是供人们做副食品食用的植物产品器官。
蔬菜生产的意义:1、蔬菜对人们的身体健康具有很重要的意义。
人们生活不可缺少的副食品,具有营养和保健作用2、蔬菜在农业和农村经济中占有很重要的地位。
农业生产的重要组成部分,种植业的第二大产业3、蔬菜在平衡农产品国际贸易中具有很重要的地位。
鲜菜、加工菜、干菜、罐头、脱水菜、速冻菜。
4、蔬菜在解决就业维护社会稳定中具有很重要的地位。
5、蔬菜的副产品可以作为饲料。
6、与大田作物或果树等其它经济作物进行间套作。
充分利用光能、空间,提高复种指数,增产增收。
7、蔬菜生产可以美化环境。
观光农业、旅游农业、都市农业等。
8、蔬菜生产能够促进现代农业产业发展农业科技园区、设施园艺等。
蔬菜的营养价值首先,蔬菜是维生素的一个重要来源;其次,蔬菜是人体热能的一个来源;第三,蔬菜又是某些重要的人体所必需的矿物质的来源之一;第四,蔬菜是一种盐基性食物(碱性食物);第五,蔬菜产品色、香、味具佳,可以增进食欲,并且,蔬菜中含有丰富的纤维素,有利于消化;第六,几乎所有的蔬菜产品都具有药用功能,都是保健食品。
蔬菜的生产方式:1、露地栽培2、春提早栽培3、越夏栽培4、秋延后栽培5、日光温室生产6、越冬栽培7、现代化大型温室栽培蔬菜的生产方式也在发生不断的改变:1、由粗放栽培向精细耕作发展2、由露地栽培向设施栽培发展3、由单季栽培向周年栽培发展4、由单一种植向多层次栽培发展5、由群体效益向立体栽培发展6、由分散生产转向集约生产7、由劳动密集型转向技术密集型。
特点:1、蔬菜种类繁多、栽培技术性强。
种类多样化,食用器官多样化,栽培技术多样化;2、蔬菜生产投入大、产出高。
育苗移栽,精细耕作,栽培设施化,栽培集约化;3、蔬菜生产周期短、见效快,生产季节性强。
生产周年化---周年均衡供应,鲜菜上市,货架期短;4、蔬菜生产效益高、潜力大,生产商品性强。
生产产业化--高产高效,规模化,区域化,专业化,生产标准化;5、营养、保健、健康、安全、可持续发展。
第二章园艺植物的起源、分布和分类教学内容:第一节园艺植物起源第二节我国主要园艺植物的分布第三节园艺植物的分类教学要求:通过本章的教学,要求学生了解园艺植物起源与演化的基本理论;掌握瓦维洛夫的八大起源理论;掌握我国蔬菜,花卉、果树三大园艺植物的分布特点;要求学生熟悉蔬菜,花卉、果树的不同分类方法。
第一节园艺植物起源园艺植物起源与演化是指园艺植物各种类类群原生地或次生地,以及传播、演变和进化的过程。
它是园艺植物种质资源学,以及引种、育种和栽培理论基础中必然遇到的问题之一,也是必须了解的知识和研究的问题。
对于这些问题的了解和问题的解决,不仅有助于丰富和发展生物进化理论,而且可以更好地认识园艺植物的种质资源,对它们合理地进行分类,有效地开发利用,指导其新类型的创造,正确地引种和选择选配育种亲本材料,帮助认识园艺植物各类群的栽培共性,以提高生产效率。
园艺植物起源与演化研究所涉及的学科门类众多,除植物学、植物分类学、古植物学、植物地理学、遗传学、孢粉学、分子生物学、系统生物学等现代生物科学外,还包括历史学、地理学、考古学、民族学、语言学、人类学等人文学科。
一、园艺植物的起源19世纪以来,许多植物学家开展了广泛的植物调查,并进行了植物地理学、古生物学、生态学、考古学、语言学和历史学等多学科的综合研究,先后总结提出了世界栽培植物的起源中心理论。
1.德坎道尔栽培植物起源中心论通常认为,德坎道尔是最早研究世界栽培植物起源的学者。
他通过植物学、历史学及语言学等方面研究栽培植物的地理起源,出版了《世界植物地理》(1855)、《栽培植物的起源》(1882)这两部著作。
他在《栽培植物起源》(1882)一书中考证了247种栽培植物,其中起源于旧大陆的199种,占总数的88%以上。
他指出这些作物最早被驯化的地方可能是中国、西南亚和埃及、热带亚洲。
2.瓦维洛夫栽培植物起源中心学说世界上研究栽培植物起源最著名的学者是瓦维洛夫(Н.И.Вавилов),他综合前人的学说和方法来研究栽培植物的起源问题。