園藝植物的起源與傳播

1、第一章 園藝植物的起源與傳播園藝植物起源與演化：園藝植物各種類、類群原生地或次生地，以及傳播、演變和進(jìn)化的過程。涉及：植物學(xué)植物分類學(xué)、古植物學(xué)、植物地理學(xué)、遺傳學(xué)、孢粉學(xué)、分子生物學(xué)、系統(tǒng)生物學(xué)等現(xiàn)代生物科學(xué)以及歷史學(xué)、地理學(xué)、考古學(xué)、民族學(xué)、語言學(xué)、人類學(xué)等人文學(xué)科。 第一節(jié) 園藝植物的起源一、栽培植物起源中心理論“特創(chuàng)論Theory of Special Creation：瑞士的著名分類學(xué)家林奈(Linnaeus，1707 - 1778)是特創(chuàng)論和物種不變論的忠實(shí)保衛(wèi)者。近代植物地理學(xué)家的創(chuàng)始人，德國人哈姆布特Humbuldt，1807和拉馬克J. B. Lamark, 1744 - 1

2、829、達(dá)爾文C. R. Darwin, 1809 - 1882進(jìn)化論：達(dá)爾文?物種起源?標(biāo)志著進(jìn)化論的崛起。1-1 園藝植物起源1德坎道爾栽培植物起源中心論?世界植物地理?1855、?栽培植物的起源?1882考證了247種栽培植物。作物最早被馴化的地方可能是中國、西南亞和埃及?，F(xiàn)在栽培的園藝植物是由最初的野生類型，通過人工馴化、培育和選擇而形成的，而且，這是一個(gè)從原始農(nóng)業(yè)開始到現(xiàn)在仍在進(jìn)行的過程。在整個(gè)園藝植物中，蔬菜植物是馴化起源最早的一類。野生管理野生栽培馴化。1-1 園藝植物起源2瓦維洛夫栽培植物起源中心學(xué)說瓦維洛夫：栽培植物的起源中心?論述了主要栽培植物，包括蔬菜、果樹、農(nóng)作物和其它

3、近緣植物600多個(gè)物種的起源地。瓦維洛夫的栽培植物起源中心學(xué)說要點(diǎn)：1但凡集中分布一個(gè)物種大多數(shù)變種、類型的地區(qū)，就是這個(gè)種的起源中心。中心的各個(gè)變種中常含有大量顯性等位基因；隱性等位基因那么分布在中心的邊緣和隔離地區(qū)。1-1 園藝植物起源2有些栽培植物起源于幾個(gè)地區(qū)，即有幾個(gè)起源中心。起源中心還可分為原生中心和次生中心。原生中心:某栽培植物種或變種的原產(chǎn)地。次生中心:從其他地區(qū)引進(jìn)后經(jīng)過變異和雜交又形成了許多類型的地區(qū)。即由隱性等位基因所控制的多樣性biodiversity新區(qū)。3栽培植物起源中心集中蘊(yùn)藏著栽培植物的種和品種。常和大山脈的總走向一致。沙漠、海洋和高山的阻隔，產(chǎn)生了獨(dú)立的植物區(qū)

4、系和人群的獨(dú)立開展。兩者相互影響又產(chǎn)生了獨(dú)立的農(nóng)業(yè)文化。4絕大局部栽培植物發(fā)源于世界的東方，特別是中國和印度。其次為西亞和地中海地區(qū)。5栽培植物有品種多樣性的地理分布規(guī)律。1-1 園藝植物起源瓦維洛夫的世界栽培植物起源中心幾經(jīng)修改后，提出了8個(gè)起源中心，其中包括8個(gè)大區(qū)和3個(gè)亞區(qū)圖1-1。圖1-1瓦維洛夫提出的世界栽培植物起源中心。1中國中心；2印度 - 緬甸中心；2a印度-馬來西亞中心；3中亞細(xì)亞中心；4近東中心；5地中海中心；6埃塞俄比亞中心；7中美中心；8南美中心；8a智利中心；8b 巴西 - 巴拉圭中心。1-1 園藝植物起源1中國中心中國中部和西部山區(qū)及低地, 許多溫帶、亞熱帶作物的起

5、源地。世界農(nóng)業(yè)最古老的發(fā)源地和栽培植物起源的巨大中心。蔬菜:大豆、竹筍、山藥、草石蠶、蘿卜、荸薺、蓮藕、茭白、慈姑、芋、百合、白菜類、芥藍(lán)、芥菜類、黃花菜、莧菜、韭、蔥、薤、萵筍、茼蒿等；果樹:砂梨、沙果、桃、山桃、杏、梅、紅李杏李、山楂、貼梗海棠、木瓜、棗、拐棗、銀杏、核桃、山核桃、板栗、柿、荔枝、龍眼等。豇豆、甜瓜、南瓜、甜橙、寬皮桔等作物次生起源中心。1-1 園藝植物起源2印度 - 緬甸中心印度不包括其旁遮普以及西北邊區(qū)、緬甸和老撾等地，是世界栽培植物第二大起源中心，主要集中在印度。蔬菜:茄子、黃瓜、苦瓜、葫蘆、有棱絲瓜、蛇瓜、莧菜、豆薯等；果樹:芒果、甜橙、碰柑、寬皮桔等。芥菜、印度蕓

6、薹、黑芥等蔬菜的次生起源中心。1-1 園藝植物起源2a 印度 - 馬來西亞中心包括印度支那、馬來半島、爪哇、加里曼丹、蘇門答臘及菲律賓等地，是印度中心的補(bǔ)充。起源的蔬菜主要有姜、冬瓜、黃秋葵、田薯等；起源的果樹主要有白欖、檳榔、香蕉、面包果、小菠蘿蜜、榴蓮、芒果、水番櫻桃、韶子等。1-1 園藝植物起源3中亞細(xì)亞中心包括印度西北邊界、克什米爾、阿富汗、塔吉克和烏茲別克，以及天山西部等地，也是一個(gè)重要的蔬菜起源地。蔬菜有豌豆、蠶豆、綠豆、芥菜、芫荽、胡蘿卜、亞洲蕪菁、四季蘿卜、洋蔥、大蒜、菠菜、羅勒、馬齒莧和芝麻菜等；果樹有阿月渾子、杏、洋梨、扁桃、沙棗、棗、歐洲葡萄、核桃、蘋果等。也是獨(dú)行菜、甜

7、瓜和葫蘆等蔬菜的次生起源中心。1-1 園藝植物起源4近東中心包括小亞西亞內(nèi)陸、外高加索、伊朗和土庫曼山地。蔬菜:甜瓜、胡蘿卜、芫荽、阿納托利亞甘藍(lán)、萵苣、韭蔥、馬齒莧、蛇甜瓜和阿納托利亞黃瓜等；果樹:無花果、石榴、蘋果、洋梨、溫桲、甜櫻桃、扁桃、核桃、歐洲榛、大榛、歐洲板栗、歐洲葡萄、小蘗、阿月渾子、沙棗、君遷子等。豌豆、蕓薹、芥菜、蕪菁、甜菜、洋蔥、香芹菜、獨(dú)行菜、胡盧巴、棗、杏、酸櫻桃等次生起源中心。1-1 園藝植物起源5地中海中心包括歐洲和非洲北部的地中海沿岸地帶，與中國中心同為世界重要的蔬菜起源地。蔬菜:蕓薹、甘藍(lán)、蕪菁、黑芥、白芥、芝麻菜、甜菜、香芹菜、朝鮮薊、冬油菜、馬齒莧、韭蔥、

8、細(xì)香蔥、萵苣、石刁柏、芹菜、菊苣、防風(fēng)、婆羅門參、菊牛蒡、食用大黃、酸模、茴香、洋茴香、豌豆等；果樹:油橄欖、圭洛豆。洋蔥、大蒜、獨(dú)行菜等蔬菜的次生起源中心。1-1 園藝植物起源6埃塞俄比亞中心 埃塞俄比亞和索馬里等。起源的蔬菜有豇豆、豌豆、扁豆、西瓜、葫蘆、芫荽、甜瓜、胡蔥、獨(dú)行菜和黃秋葵等。此中心無原生果樹。1-1 園藝植物起源7中美中心墨西哥南部和安的列斯群島等。蔬菜:菜豆、多花菜豆、萊豆、刀豆、黑子南瓜、灰子南瓜、南瓜、佛手瓜、甘薯、大豆薯、辣椒、番木瓜等；果樹:牛心果、番荔枝、人心果、人面果、果醬果、柳葉蛋果、番木瓜、油梨、番石榴等。秘魯番荔枝等果樹的次生起源中心。1-1 園藝植物起

9、源8南美中心包括秘魯、厄瓜多爾和玻利維亞等。起源的蔬菜有馬鈴薯、秘魯番茄、筍瓜、多毛辣椒；起源的果樹有番石榴、秘魯番石榴光棕棗等。該中心還是菜豆、萊豆的次生起源中心。8a智利中心普通馬鈴薯和智利草莓的起源中心8b巴西 - 巴拉圭中心為木薯、落花生、巴西蒲桃、番櫻桃、樹葡萄、菠蘿巴西堅(jiān)果、腰果、鳳榴等果樹的起源中心。1-1 園藝植物起源3勃基爾的栽培植物起源觀勃基爾I. H. Burkill在?人的習(xí)慣與栽培植物的起源?1951中系統(tǒng)地考證了植物隨人類氏族的活動(dòng)、習(xí)慣和遷徙而馴化的過程，論證了東半球多種栽培植物的起源，認(rèn)為瓦維洛夫方法學(xué)上主要缺點(diǎn)是“全部證據(jù)都取自植物而不問栽培植物的人。提出 “

10、馴化由自然產(chǎn)地與新產(chǎn)地之間的差異而引起。對(duì)馴化來說“隔離的價(jià)值是絕對(duì)重要的。1-1 園藝植物起源4達(dá)林頓的栽培植物的起源中心達(dá)林頓C. D. Darlington利用細(xì)胞學(xué)方法從染色體分析栽培植物的起源，將世界栽培植物的起源中心劃為9個(gè)大區(qū)和4個(gè)亞區(qū):1西南亞洲；2地中海，附歐洲亞區(qū)；3埃塞俄比亞，附中非亞區(qū)；4中亞；5印度 - 緬甸；6東南亞；7中國；8墨西哥，附北美及中美亞區(qū)；9秘魯，附智利及巴西 - 巴拉圭亞區(qū)。他的劃分除了增加歐洲亞區(qū)以外，根本上與瓦維洛夫的劃分相近。1-1 園藝植物起源5茹科夫斯基的栽培植物大基因中心茹考夫斯基. . 1970年提出不同作物物種的地理基因小中心達(dá)100

11、余處之多，認(rèn)為這種小中心的變異種類對(duì)作物育種有重要的利用價(jià)值。將瓦維洛夫確定的8個(gè)栽培植物起源中心所包括的地區(qū)范圍加以擴(kuò)大，并增加了4個(gè)起源中心，使之能包括所有已發(fā)現(xiàn)的栽培植物種類。稱這12個(gè)起源中心為大基因中心。這12 個(gè)大基因中心圖1-2。 圖1-2圖1-2茹科夫斯基的栽培植物大基因中心。1中國 - 日本中心，中國為初生基因中心，日本為次生基因中心；2東南亞中心，印度支那、印度尼西亞和馬來群島等；3澳大利亞中心；4印度中心；5中亞中心，包括阿富汗、塔吉克和烏茲別克天山西部等；6西亞中心，包括土庫曼；7地中海中心；8非洲中心；9歐洲 - 西伯利亞中心，10南美中心；11中美和墨西哥中心；12

12、北美中心 6哈蘭的栽培植物起源分類哈蘭J. R. Harlan，1971認(rèn)為，在世界上某些地區(qū)如中東、中國北部和中美地區(qū)發(fā)生的馴化與瓦維洛夫起源中心模式相符，而在另一些地區(qū)如非洲、東南亞和南美東印度群島發(fā)生的馴化那么與起源中心模式不符。根據(jù)作物馴化中擴(kuò)散的特點(diǎn)，把栽培植物分為5類。1土生型植物在一個(gè)地區(qū)馴化后，從未擴(kuò)散到其他地區(qū)。如非洲稻、埃塞俄比亞芭蕉等鮮為人知的作物。1-1 園藝植物起源2半土生型被馴化的植物只在鄰近地區(qū)擴(kuò)散，如云南山楂、西藏光核桃等。3單一中心在原產(chǎn)地馴化后迅速傳播到廣闊地區(qū)，沒有次生中心，如橡膠、咖啡、可可。4有次生中心作物從一個(gè)明確的初生起源中心逐漸向外擴(kuò)散，在一個(gè)或

13、幾個(gè)地區(qū)形成次生起源中心，如葡萄、桃。5無中心沒有明確的起源中心，如香蕉。 1-1 園藝植物起源二、欣賞植物的起源欣賞起源遵從栽培植物起源的一般規(guī)律。但由于欣賞植物在生產(chǎn)目標(biāo)和使用價(jià)值等方面具有特殊性，因而也有其自身的栽培起源規(guī)律。前述各個(gè)起源中心對(duì)純粹的欣賞植物涉及很少。我國南京中山植物園張宇和認(rèn)為欣賞植物有如下三個(gè)起源中心。1中國中心中國是世界上野生植物種類最豐富的國家之一，具有5 000年以上的文明歷史，對(duì)欣賞植物的引種馴化、繁殖栽培、雜交選育由來已久。起源的欣賞植物:梅花、牡丹、芍藥、菊花、蘭花、月季、玫瑰、杜鵑花、山茶花、荷花、桂花、蠟梅、扶桑、海棠花、紫薇、木蘭、丁香、萱草等。從明

14、、清開始，欣賞植物的起源中心逐漸向日本、歐洲和美國轉(zhuǎn)移，形成了日本次生中心。1-1 園藝植物起源2西亞中心西亞是古代巴比倫文明和世界三大宗教的發(fā)祥地，起源的欣賞植物有郁金香、仙客來、秋水仙、風(fēng)信子、水仙、鳶尾、金魚草、金盞菊、瓜葉菊、紫羅蘭等。西亞中心經(jīng)過希臘、羅馬的開展，逐漸形成了歐洲次生中心，是歐洲花卉開展的肇始。美國也是歐洲次生中心的一局部。1-1 園藝植物起源3中南美中心孤挺花、大麗花、萬壽菊、百日草等。與中國中心和西亞中心不同的是，中南美中心至今沒有得到足夠的開展。1-1 園藝植物起源從19世紀(jì)中葉到20世紀(jì)40年代，中國一直是歐洲、美國等興旺國家進(jìn)行植物采集與開發(fā)的重要寶庫。從20

15、世紀(jì)后半葉開始至今，世界花卉資源開發(fā)的重點(diǎn)逐步轉(zhuǎn)移到澳大利亞和南非。隨著人們對(duì)新、奇、特花卉種類和品種的不斷追求，南非和澳大利亞有望成為新興的欣賞植物起源中心。1-2 園藝植物演化與傳播 第二節(jié) 園藝植物的演化與傳播植物在起源中心被馴化培育成功之后，隨后就會(huì)被引種到其他地區(qū)，從而擴(kuò)大它們的栽培范圍。園藝植物的演化：歷史上野生種類被馴化并逐漸演變?yōu)楝F(xiàn)在栽培的園藝植物的過程，以及栽培園藝植物近緣種類之間的進(jìn)化關(guān)系。園藝植物的傳播：人類利用園藝植物種質(zhì)資源的歷史過程，以及它們?cè)谌祟愐N過程中的傳播路線等。一、園藝植物的演化野生植物馴化、培育后，就開始了在農(nóng)業(yè)栽培的生態(tài)條件下進(jìn)化的歷史。形成了豐富的栽

16、培植物種群、類型和品種。引起植物變異因素：基因突變；種間天然雜交；染色體加倍等。演化規(guī)律實(shí)際上是植物自身變異規(guī)律和人類意志相作用的結(jié)果。1-2 園藝植物演化與傳播1從野生種到栽培種的演化園藝植物的演化是指歷史上野生種類被馴化并逐漸演變?yōu)楝F(xiàn)在栽培的園藝植物的過程，以及栽培園藝植物近緣種類之間的進(jìn)化關(guān)系。從野生植物到栽培植物的進(jìn)化一般經(jīng)過采集野生垃圾場(chǎng)野生管理野生馴化栽培的過程。1-2 園藝植物演化與傳播圖1-3 栽培植物演化途徑。 垃圾場(chǎng)野生采集野生管理野生馴化栽培從野生種到栽培種的演化經(jīng)歷了以下變化：1葉、果實(shí)、種子等變化，品質(zhì)變好；苦味和有毒物質(zhì)消失或減少；機(jī)械組織退化，食用器官變?nèi)崮郏?果

17、實(shí)數(shù)減少，單果重增加；3器官間發(fā)育不均衡；4繁殖能力和種子傳播能力降低；生殖器官退化、畸變，產(chǎn)生生殖隔離。5成熟整齊度提高；6生育期縮短或延長；7種內(nèi)變種類型增多； 1-2 園藝植物演化與傳播2栽培種內(nèi)的演化1形態(tài)型的演化. 形態(tài)特征和產(chǎn)品器官各異的變種。2生態(tài)型的演化. 氣候生態(tài)型植物之間變化3季節(jié)型的演化. 不同季節(jié)的氣候條件導(dǎo)致變異，產(chǎn)生了分別適應(yīng)不同季節(jié)的類型。4雜種型的演化. 在不同變種或類型之間雜交發(fā)生較大幅度的變異，形成新的雜種類型。1-2 園藝植物演化與傳播二、園藝植物的傳播園藝植物的傳播：人類利用園藝植物種質(zhì)資源的歷史過程，以及在人類引種過程中的傳播路線等。導(dǎo)致園藝植物傳播的

18、人類行為大致有以下幾種：1文明擴(kuò)張2商賈貿(mào)易3使節(jié)往來4民族遷徙5現(xiàn)代引種1-2 園藝植物演化與傳播三、中國園藝植物的引種歷史1夏、商、周時(shí)期2春秋戰(zhàn)國時(shí)期3秦漢時(shí)期4魏、晉、南北朝時(shí)期5隋唐五代時(shí)期6宋、元時(shí)期7明、清時(shí)期8現(xiàn)代時(shí)期1-2 園藝植物演化與傳播第三節(jié) 中國園藝植物的分布一、蔬菜植物的分布我國栽培的110多種含變種蔬菜，起源于中國的占主導(dǎo)地位。1蔬菜種質(zhì)資源的分布區(qū)域1華北區(qū)32.7%，包括山東、河南、河北和山西；2西南區(qū)18.7%3長江下游區(qū)11.0%，包括江蘇、安徽和浙江；4東北 - 內(nèi)蒙古區(qū)13.9%。四區(qū)擁有蔬菜種質(zhì)資源量占全國總數(shù)的76.3%其余23.7%的蔬菜種質(zhì)資源

19、分布在華中區(qū)、華南區(qū)、陜甘寧區(qū)、西北區(qū)等區(qū)域。2蔬菜種質(zhì)資源的地理分布特點(diǎn)1均勻分布 某些蔬菜在全國各地都作為主要蔬菜，栽培面積大，產(chǎn)量高，種質(zhì)資源豐富2全國分布 但有重點(diǎn)產(chǎn)區(qū)3局局部布1-3 園藝植物分布3蔬菜種質(zhì)資源的種群分布我國的蔬菜植物有700多種，其中栽培蔬菜共有20余科110多種，絕大多數(shù)屬于種子植物，以雙子葉植物為主。主要栽培的雙子葉植物蔬菜有17科82種。雙子葉中以豆科17種、葫蘆科12種、十字花科11種、菊科9種、傘形科7種和茄科6種為主。單子葉植物蔬菜有8科29種，其中最重要的是百合科13種。低等植物蔬菜主要是真菌門的傘菌科4種和木耳科2種。1-3 園藝植物分布二、果樹植物

20、的分布1我國果樹種質(zhì)資源分布帶1水平分布帶 劃分為8個(gè)果樹自然分布帶。熱帶常綠果樹帶、亞熱帶常綠果樹帶、云貴高原常綠落葉果樹混交帶、溫帶落葉果樹帶、旱溫落葉果樹帶、干寒落葉果樹帶、耐寒落葉果樹帶、青藏高原落葉果樹帶。1-3 園藝植物分布2垂直分布帶 不同海拔高度種類差異。海拔800 m以下的地區(qū)，氣溫高，終年無霜，雨量充分，分布有香蕉、菠蘿、芒果、椰子、番荔枝、番木瓜等熱帶果樹；海拔800 -1 200 m的地區(qū)，分布有柑橘、龍眼、荔枝、枇杷等亞熱帶果樹，也有不少落葉果樹；海拔1 200 -3 000 m的地區(qū)，分布各種落葉果樹；海拔3 000 m以上的地區(qū)分布的果樹種類很少。1-3 園藝植物

21、分布2我國果樹種質(zhì)資源種群分布特點(diǎn)種群分布呈兩極分化趨勢(shì)三、欣賞植物的分布1欣賞植物的原產(chǎn)地與氣候類型欣賞植物的分布分為七種氣候類型。1中國氣候型大陸東岸氣候型 華北及華東地區(qū)、日本、北美洲東部、巴西南部、大洋洲東部、非洲東南部。2歐洲氣候型大陸西岸氣候型歐洲大部、北美洲西海岸中部、南美洲西南角和新西蘭南部。三色堇、雛菊、矢車菊、喇叭水仙、紫羅蘭、錦葵等。3地中海氣候型 地中海地區(qū)、南非好望角附近、大洋洲東南和西南部、南美洲智利中部、北美洲加利福尼亞等地。原產(chǎn)地中海地區(qū)：風(fēng)信子、水仙、鳶尾、仙客來、花毛茛、番紅花、石竹、香豌豆、金魚草、金盞菊；原產(chǎn)南非：小蒼蘭、小鳶尾、天竺葵、君子蘭、鶴望蘭、

22、榨漿草；原產(chǎn)南美洲：猴面花、蒲包花、蛾蝶蘭等；原產(chǎn)大洋洲：麥稈菊。4墨西哥氣候型熱帶高原氣候型. 墨西哥高原、南美洲安第斯山脈、非洲中部高山地區(qū)、中國云南省等。墨西哥：大麗花、晚香玉、老虎花、百日草、波斯菊、一品紅、萬壽菊、藿香薊；原產(chǎn)南美洲：球根秋海棠、旱金蓮；中國：報(bào)春、云南山茶、常綠杜鵑、香水月季。5熱帶氣候型 分布亞洲、非洲及大洋洲的熱帶欣賞植物有雞冠花、虎尾蘭、彩葉草、蝙蝠蕨、紫羅蘭、豬籠草、變?nèi)~木、紅桑、萬代蘭、鳳仙花。分布在中美洲和南美洲的熱帶欣賞植物有紫茉莉、花燭、長春花、大巖桐、胡椒草、美人蕉、竹芋、牽?；?、秋海棠、水塔花、卡特蘭、朱頂紅。1-3 園藝植物分布6沙漠氣候型 非洲、阿拉伯、黑海東北部、大洋洲中部、墨西哥西北部、秘魯和阿根廷的局部地區(qū)以及我國海南島西南部。主要是一些多漿植物。仙人掌科植物原產(chǎn)墨西哥東部及南美洲東部。其它科多漿植物蘆薈、十二卷、伽藍(lán)菜等主要原產(chǎn)于南非。我國海南島的多漿植物主要有仙人掌、光棍樹、龍舌蘭、霸王鞭等。7寒帶氣候型 阿拉斯加、西伯利亞、斯堪的納維亞等寒帶地區(qū)和高山地區(qū)。主要有細(xì)葉百合、綠絨蒿、龍膽、雪蓮、點(diǎn)地梅。1-3 園