第一章 蔬菜栽培的生物学基础
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
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第一章 蔬菜栽培的生物学基础
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。
6、地中海中心(Ⅴ) 包括欧洲南部和非洲北部地中海沿岸地带。属海
洋性气候,但夏季较干燥,冬季温和多雨。它与中国并列为世界重要的蔬菜原产地。
★ 起源的蔬菜有:豌豆、蚕豆、甜菜、甘蓝、香芹菜、油菜、洋葱、韭葱、莴苣、石刁柏、芹菜、苦苣、美国防风、食用打黄、酸模、茴香等。
7、埃塞俄比亚中心(Ⅵ) 包括埃塞俄比亚、索马里等。属热带大陆性
气候,是比较小的地带,但为多种独特作物的起源地。
★ 起源的蔬菜有:西瓜、豌豆、蚕豆、豇豆、扁豆、芫荽、细香葱等。
8、墨西哥南部-中美洲中心(Ⅶ) 气候温暖、阳光充足。
★ 起源的蔬菜有:玉米、菜豆、矮刀豆、辣椒、甘薯、佛手瓜、南瓜、苋菜等。
9、南美洲中心(Ⅷ) 包括秘鲁、厄瓜多尔、玻利维亚等安德斯山脉地
带。数热带高山植物区,其后温和,为马铃薯的野生种和烟草的原产地。 ★ 原产的蔬菜有:菜豆、玉米、秘鲁番茄、普通番茄、笋瓜、辣椒等。
10、智利中心(Ⅷa) 为马铃薯及草莓的原产地。
11、巴西-巴拉圭中心(Ⅷb) 为凤梨的原产地,也是木薯、花生等的
原产地。
12、北美洲中心 主要为美国的中北部。为向日葵、菊芋的原产地。
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第一章 蔬菜栽培的生物学基础
二、我国蔬菜的来源
1、中国原产的蔬菜 主要有白菜、芥菜、大豆、赤豆、长豇豆、竹笋、山
药、萝卜、草食蚕、大头菜、芋、魔芋、荸荠、莲藕、慈姑、茭白、蕹菜、葱、韭菜、薤、茄子、葫芦、丝瓜、茼蒿、紫苏、落葵等。
2、从国外引入的蔬菜 由于不同的时期和交通发展的不同,可分为三条
路线。
(1)从印度和南洋群岛引入的蔬菜:生姜、冬瓜、茄子、丝瓜、苦瓜等。 (2)从汉代开始经“丝绸之路”从中亚和近东引入的蔬菜:菠菜、蚕豆、豌豆、瓠瓜、扁豆、西瓜、甜瓜、黄瓜、胡萝卜、大蒜、大葱、芹菜、芫荽等。 (3)明清时期从海陆引进的蔬菜:菜豆、豆薯、南瓜、西葫芦、笋瓜、佛手瓜、辣椒、马铃薯、番茄、菊芋、甘蓝、结球莴苣、朝鲜蓟、根甜菜、洋葱等。
(4)现代从各种途径引进的蔬菜 从20世纪70年代开始。
三、蔬菜的演化
栽培蔬菜是由野生植物经长期的驯化栽培演化而来,但与野生种相比,发生了许多变化。
1、器官大型化
人类朝着有利于自己的目标进行选择,产品器官大,产量高。
不均衡生长现象。甜椒果实为野生型的500倍,而叶片只有原种的4倍——提高经济产量。
2、生存竞争的能力下降
在人工栽培的条件下能够良好的生长,如果放回到野生种所处的生态条件中去,会明显降低生存能力。长期的人工选择降低了栽培种的生存能力。
3、形态变异的多样性
产品器官的形态(大小、形状、颜色)变异非常大,主要是人工选择的结果。
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第一章 蔬菜栽培的生物学基础
如:辣椒、番茄栽培种的果实的形态变异大,而花的变异相对较少;瓜类蔬菜中果实的形态变异也比野生种要丰富得多。
4、生理适应性改变
由于栽培蔬菜的环境条件、栽培技术、土壤、气候条件等因素所引起的自然选择的压力使栽培蔬菜的生理适应性发生很大的改变。同时在驯化过程中,栽培蔬菜还会与其近缘种发生基因交换,使其生理适应性发生改变。同一蔬菜在不同地区、不同季节栽培和人工选择的作用,产生了分别适应于不同地区和不同季节的变种或品种。如早春型、夏秋型、秋冬型黄瓜。
5、传播能力下降
几乎所有的栽培蔬菜的传播能力均有所下降,这也是人工选择的结果,有利于产品的采收,并供下一代繁殖用。
野生菜豆的种荚具有一层厚果皮,种子成熟时果皮变干而且扭曲炸裂,使内部的种子散落到较远的地方。栽培菜豆的果皮很薄,而且成熟时不炸裂,其种子的传播能力下降。
栽培马铃薯匍匐茎的长度远远短于野生种,使栽培种块茎的传播能力下降。
6、生存保护机能下降
野生植物具有免受捕食动物危害的机能。
Eg:野生葫芦科植物的果实具有苦味,哺乳动物不喜欢吃,而鸟类爱吃,鸟类取食后,对其中的种子起到了传播、扩散的作用,有利于物种的繁衍。而瓜类蔬菜的果食大都具有甜味,对人类而言是有利性状,但易被其哺乳动物捕食,不利于植物本身的生存保护。
Eg:野生的山药有两种类型:一种是浅根性,具有苦味,可避免掘地哺乳动物的捕食;另一种是深根性,具有甜味,不易被掘地哺乳动物捕食,有利于植物本身的生存保护。
7、无性繁殖蔬菜的种子育性下降或丧失
无性繁殖蔬菜的产品器官(块根、块茎等)往往就是繁殖器官,在长期的人工选择过程中产品器官大型化,大量的养分贮藏在产品器官中,有性生
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第一章 蔬菜栽培的生物学基础
殖的养分供应减少,育性下降或丧失。无性繁殖蔬菜在进化过程中常会出现多倍体(马铃薯、芋等),多倍体在减数分裂时由于同源染色体配对复杂化,从而造成育性下降,甚至完全不结种子。
8、生长习性改变
菜豆和甘薯的野生种主蔓很长,且分枝能力极强,是无限生长类型;栽培菜豆和甘薯的主蔓长度缩短、侧蔓减少、节间缩短,分化为无限生长和有限生长两大类型。
栽培番茄和西葫芦中都有矮生的有限生长型。
生育期也发生改变。野生的萝卜种,根部不发达,开花时植株中贮藏的养分直接运输到花器官去,而栽培种,则在生长的第一年形成大的肉质根作为产品器官,到第二年抽薹开花,肉质根中贮藏的养分再转运到花器官中去。
9、种子发芽整齐
一般野生种具有休眠期和种子发芽不整齐的特点,这对其繁衍后代是有利的。一部分种子在不利于生长的季节进行休眠,有利于生存。在长期的人工选择过程中,栽培蔬菜的种子发芽整齐,休眠期变短或丧失,这样有利于管理,使产品器官的食用成熟期整齐一致。
10、近亲繁殖机能增强
大部分蔬菜的祖先具有远亲繁殖的能力,但在长期的驯化过程中,人们为了追求产品器官的整齐度,常导致野生种的异交特性逐步转变为自交或部分自交。
11、产生多倍体
长期无性繁殖的蔬菜在演化过程中常出现多倍体。 Eg:马铃薯有二倍体外,还有三倍体、四倍体和五倍体; Eg:芋头除二倍体外,还有三倍体;
Eg:山药除二倍体外,还有四倍体和其他多倍体。
随着染色体倍数的增加,植株即使产生花器官,通常也是高度不孕。
四、我国蔬菜生产区域化及其特点
中国幅员辽阔,气候条件包括热带、亚热带、温带和寒带。
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第2节 蔬菜的起源与演化
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