野生稻：裝滿人類飯碗的希望

史軍

米飯是餐桌上最常見的主食之一，人們幾乎每天都要跟它打交道。但水稻從何而來？如果你在野外遇到一叢長相酷似水稻的“瘦弱”植物，可千萬不要小瞧它，它很可能是水稻的祖先——野生稻。野生稻遺傳資源對中國的水稻育種、生產和糧食安全都具有十分重要的意義。在2021年9月公布的《國家重點保護野生植物名錄》中，所有野生稻屬植物均被列為二級保護植物。讓我們一起去認識這個低調的幕后英雄吧。

野生稻被人類“馴化”成重要的糧食作物——水稻

我們通常所說的野生稻，并不是指一種植物，而是所有禾本科野生稻屬植物的共同名稱。最新的分子遺傳學分析發現，除了我們熟悉的2個水稻栽培種，世界上還有18個野生稻物種，廣泛分布在亞洲、非洲、澳洲和美洲。中國有3種野生稻，分別是普通野生稻、藥用野生稻和疣粒野生稻。

野生稻在中國分布廣泛，它們喜生長在海拔600米以下的江河流域，平原地區的池塘、溪溝、藕塘、稻田、溝渠、沼澤等低濕地。普通野生稻的植株就如同一叢雜草，稻穗上的籽粒較小，稻芒較長。為了避免被小動物采食，籽粒在成熟之后便會立即落下。這種落粒習性雖然保證了野生稻的繁衍，卻限制了它走上人類的餐桌。但有一些野生稻出現了基因突變，最終被人類“馴化”成重要的糧食作物——水稻。

讓成熟的果實“老老實實”留在枝頭，是植物“馴化”的重要一步。如何讓野生稻的籽粒在成熟之后留在谷穗上不脫落呢？這與一個特殊的結構有關，那就是離層。我們常說“瓜熟蒂落”，而離層這層特殊的細胞就是掌管果實與植物體連接和分離的關鍵部位。

生長過程中需要充足水分的野生稻

果實發育時，離層細胞與莖干的其他細胞并沒有很大區別;一旦果實成熟，離層細胞的細胞壁就開始降解，細胞變成游離狀態，果實就斷開與母體的連接，開始新的“征程”。

發生基因突變的野生稻，不能形成離層結構，籽粒成熟后，需要很大的拉力才能將其與母體分離。利用這一基因特性雜交出來的水稻，可以有效減少成熟期籽粒脫落的情況，以及惡劣天氣影響、收割過程中產量的損失。

雜交水稻之父袁隆平培育的高產雜交水稻舉世聞名，物種雜交技術可以帶來新的基因組合，從而提高作物的產量和抗病蟲害等綜合能力。在雜交水稻之前，人類已經在多種作物中獲得了雜交技術帶來的好處，最典型的例子就是玉米。因為玉米的雄花和雌花是分別開放的，很容易實現雜交授粉。但是，水稻的花屬兩性花（指被子植物的一朵花中，同時具有雌蕊和雄蕊），并且雌蕊和雄蕊同時成熟。正常情況下，只有5%的籽粒來自異花授粉。除此之外，一個稻穗上有上百朵小花，要想摘除雄蕊進行人工授粉并不現實。

直到1970年，袁隆平院士在海南發現了一株天然雄性不育的野生稻——野敗（野生的雄性敗育稻）。野敗個體的雄蕊不育特征，極大地方便了雜交育種工作的進行，正是它，讓雜交水稻從設想變為現實。

野生稻對人類的價值不僅僅是提供雜交水稻的親本，它還可以為我們提供現代水稻育種和生物技術利用的特異性狀。野生稻被證實含有大量的抗蟲、抗病基因資源，例如：對稻飛虱、黑尾葉蟬和稻癭（yǐng）蚊等害蟲的抗性，對白葉枯病、稻瘟病和紋枯病等病害的抗性，對干旱、淹浸、寒凍和土壤酸堿性等不良環境的耐受性等。野生稻這些優秀的基因，未來在應對水稻穩產高產的挑戰中具有重大價值。

通常來說，野生稻并沒有食用價值，從外觀上看，它們與雜草無異也沒有觀賞價值。因此，野生稻的生存危機并非來自人類的采挖，而是棲息地的喪失。

野生稻的典型生活環境是濕地，在早些年間，濕地被視為無用的土地類型—既不能像湖泊那樣養殖水產，也不能像河流那樣提供水源，于是在很長一段時期里，濕地要么被開墾成了農田，要么被開發成了建筑用地。野生稻的“家園”隨之遭到破壞。但是濕地的重要性正逐漸被我們認知，這些特殊的生態環境不僅可以攔蓄洪水，發揮水資源穩定器的作用;還可以凈化水體，被稱為地球之腎;更是無數動植物賴以為生的家園。

對濕地認識的轉變，恰如對野生稻價值認識的轉變，這是人類認識自然的重大進步。在未來，與自然界的其他物種和諧相處，才是人類可行的生存之道。

在水稻育種發展過程中，水稻品種的輸入和改進對稻作農業發展有很大影響。值得一提的是，宋朝大規模推廣的占城稻。

占城稻原產于占城（今天的越南），相較于宋朝之前栽培的水稻，占城稻具有耐澇耐旱、生長期短、米粒均勻等一系列的優勢。《宋史》《宋會要輯稿》等古籍中均對其有記載，可見當時的人們對占城稻的重視程度。

占城稻的推廣帶來了諸多好處。首先，很多灌溉條件較差的丘陵和山地也能開墾成水稻田，特別是對于江西、福建這樣多山的省份，擁有耐澇耐旱的水稻品種是開拓新的耕種區域的基礎。再者，占城稻的生長周期較短，這種特性是“一年兩熟”和“稻麥連作”種植體系的基礎，可以提高農田的利用率。

可以說，占城稻改變了中國南方稻作農業的形態。而這種改變，恰恰就來自于水稻的遺傳多樣性。

水稻對農業科技發展作出的貢獻不可小覷，水稻生產促使我們的祖先發展了相應的農業生產技術。如何減少雜草對糧食作物的影響，一直都是農業生產中需要解決的問題。一些雜草甚至演化出“狡猾”的手段——稗草可以與水稻同步生長，同時散播種子，就可以保證自己的種子與稻谷的混在一起，偷偷享受農田的水肥條件。

為了去除雜草，聰明的勞動人民發明了烤田技術。所謂烤田，便是將土壤從淹水狀態變成干旱狀態，在干旱狀態下，向水性促進根系向土壤深處生長，水稻的植株也就更為強健。不僅如此，烤田技術還能改善土壤的通透性，降低田間空氣濕度，減少病蟲害并可防止其蔓延。

（責任編輯 / 黃盈盈? 美術編輯 / 周游）