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話山話水
2013/12/19

稻是人類重要的糧食作物之一,包括水稻光稃稻。稻的耕種與食用的歷史都相當悠久。稻的栽培起源於約西元前8200年南中國珠江中游的聚落地帶[1],另有考古發現在約西元前8200年前的中國湖南。在1993年,中美聯合考古隊在道縣玉蟾岩發現了世界最早的古栽培稻,距今約8200年。水稻在中國廣為栽種後,逐漸向西傳播到印度,中世紀引入歐洲南部。現時全世界有一半的人口食用稻,主要在亞洲歐洲南部和熱帶美洲非洲部分地區。稻的總產量佔世界糧食作物產量第三位,僅低於玉米小麥,但能維持較多人口的生活,所以聯合國2004年定為「國際稻米年」。

池上米稻米-White, Brown, Red & Wild rice.jpg

 

稻的(分類)與(品種)

由於稻是人類的主要糧食作物,據知目前世界上的稻屬植物可能超過14萬,而且科學家還在不停的研發新稻種,因此稻的品種究竟有多少,是很難估算的。作為糧食的主要有非洲米(即光稃稻)和亞洲米種,不過較簡明的分類是依稻穀的澱粉成份來粗分。稻米的澱粉分為直鏈及支鏈兩種。支鏈澱粉越多,煮熟後會黏性越高。

中國栽培稻分為秈稻粳稻兩個「亞種」,每個亞種又分為「早、中稻」和晚稻兩個「群」,每個群又分為水稻和陸稻兩個「型」,每個型再分為粘稻和糯稻兩個「變種」以及一般栽培品種。糯稻是粘稻澱粉粒性質發生變化形成變異型。秈型糯稻叫小糯或長粒糯,粳型糯稻稱大糯或團粒糯。

稻的品種起源爭議

有關稻的起源,依然成為科學界長期的爭辯議題。科學家對首批稻的出現時間、地點至始爭論不休[1]

中國科學院上海生命科學研究院韓斌為首的研究團隊,匯集出巨大資料庫,用來比對稻米基因體(基因組序列之細微變化。此資料庫涵蓋各地不同類型的普通野生稻(Oryza rufipogon)計446種,粳稻和秈稻共1,083種。野生稻是現在食用、販賣稻米的原生種。若干理論認為秈稻與野生稻是各自獨立栽培出來的,研究人員表示,透過拼出稻米品種的譜系,就能證明這種理論是錯的。第一種秈稻應是由粳稻和野生稻雜交培育而成。這個雜交種後來傳到東南亞南亞,農民為適應各地環境,栽培出數種品種,因而產生獨特的秈稻。

  • 秈稻Oryza sativa indica):有20%左右為直鏈澱粉。屬中黏性。秈稻起源於亞熱帶,種植於熱帶和亞熱帶地區,生長期短,在無霜期長的地方一年可多次成熟。去殼成為秈米後,外觀細長、透明度低。有的品種表皮發紅,如中國江西出產的紅米,煮熟後米飯較乾、鬆。通常用於蘿蔔糕、米粉炒飯。廣東人愛吃的絲苗米是秈稻的一種。
  • 粳稻Oryza sativa japonica):粳稻的直鏈澱粉較少,低於15%。種植於溫帶和寒帶地區,生長期長,一般一年只能成熟一次。去殼成為粳米後,外觀圓短、透明(部分品種米粒有局部白粉質)。煮食特性介於糯米與秈米之間。用途為一般食用米。
  • 糯稻Oryza sativa var glutinosa):支鏈澱粉含量接近100%,黏性最高。又分粳糯及秈糯,粳糯外觀圓短,秈糯外觀細長,顏色均為白色不透明。煮熟後米飯較軟、黏。通常粳糯用於釀、米糕。秈糯用於八寶粥、粽子

旱稻與水稻的不同

要了解稻,最基本的分法,往往先根據稻生長所需要的條件,也就是水份灌溉來區分,因此稻又可分為水稻和旱稻。但多數研究稻作的機構,都針對於水稻,旱稻的比例較少。

旱稻又可稱陸稻,它與水稻的主要品種其實大同小異,一樣有秈、粳兩個亞種。有些水稻可在旱地直接栽種(但產量較少),也能在水田中栽種。旱稻則具有很強的抗旱性,就算缺少水份灌溉,也能在貧瘠的土地上結出穗來。旱稻多種在降雨稀少的山區,也因地域不同,演化出許多特別的山地稻種。目前旱稻已成為人工雜交稻米的重要研究方向,可幫助農民節省灌溉用水。對基因的研究,發現具有「DRO1」(DR是deeper rooting的縮寫)基因,較能抗旱[2]

有一說最早的旱稻可能是占城稻。中國古籍宋史《食貨志》就曾經記載,「遣使就福建取占城稻三萬斛,分給三路為種,擇民田之高仰者蒔之,蓋旱稻也。……稻比中國者穗長而無芒,粒差小,不擇地而生。」但目前仍有爭議,原因就在於學者懷疑以地區氣候來論,占城稻有可能是水稻旱種,而非最早的旱稻。緬甸有一種旱稻,生長在山坡,被稱為山坡稻,是野生水稻的第二代。

人工水稻品種

提到人工水稻,歷史也相當悠久,中國現代水稻育種肇起於趙連芳,1959年黃耀祥培育了中國第一個矮稈良種「廣場矮」,1973年中國雜交水稻育種專家袁隆平成功用科學方法產出世界上首例的雜交水稻,因此被稱為雜交水稻之父。他經過四年的研究,帶領團隊從世界上幾百個稻種中探索,並在稻種的自花授粉上有了自己的心得。袁隆平認為野稻並不一定全為自花授粉,他在海南島找尋到一種野稻稱為「野粺」,並成功的與現有水稻配種出一些組合稻種。這些組合稻種無法自體授粉,而需仰賴旁株稻種的雄蕊授粉,但產量比原水稻多上一倍。不過最初的幾年,培育出的新稻雖然稻量增加,而且多數沒有花粉,符合新品種的需求,但其中有的卻有花粉,能產出下一代,而且稻量不豐;但袁隆平並沒有放棄,一直到了第九年,上萬株的新稻都沒有花粉,達成了新品種的要求,也就是袁隆平的三係法雜交水稻。

國際水稻基因定序工程

由於生物科技基因工程技術近年來快速發展,科學家在1998年開始水稻基因組的分析與整理,稱為國際水稻基因組定序計畫International Rice Genome Sequencing Project;簡稱是IRGSP)。主要希望能解讀水稻十二條染色體中的基因密碼,此計劃由日本主持,並有中國大陸台灣南韓英國加拿大美國巴西印度法國等國家與地區加入。在2002年宣布整個水稻的基因圖譜,都已被解讀。並公開在基因圖譜資料庫中,供各國的水稻專家研究。

水稻的基因體是高等生物中基因定序最完整的,科學家辨識出的37,500個基因中,包括了數個影響重要農產未來的基因;例如提高水稻產量的基因、改變水稻受光週期的基因等。

2012年10月03日依據刊登在「自然」期刊(Nature)上的論文說,第一批栽培稻的品種「粳稻」(Oryza sativa japonica,蓬萊米),是由數千年前南中國珠江流域中游的野生稻栽培而成。但是此篇論文未提到人類將野生稻培育為栽培稻的確切年代。不過,2011年刊登在美國國家科學院學報」(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的一篇論文說,第一種栽培稻出現於8,200年前,這個時間符合中國長江流域出土的考古證據。

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