Nombre científico: arroz; nombre en inglés: arroz
Las poáceas pertenecen al sistema radicular fibroso, con raíces adventicias, panículas bien desarrolladas y autopolinización. Cereales cultivados anualmente. Los tallos son erguidos, de 30 a 100 cm de altura. Las hojas se alternan en dos filas, lineal-lanceoladas, lígulas membranosas, bilobuladas. Panícula suelta; espiguillas oblongas, aplanadas en ambos lados, que contienen 3 florecillas, la gluma está degradada, dejando solo rastros, la flor superior es bisexual, la lema tiene forma de barco, con 6 estambres degradadas; dejando sólo la parte inferior de la flor bisexual. La lema a menudo se confunde con glumas. El clavel es originario de Asia tropical. Es uno de los principales cultivos alimentarios del mundo. La superficie plantada de arroz de mi país representa 1/4 de los cultivos alimentarios del país, pero su producción representa más de la mitad. La historia del cultivo ha sido de 6000 a 7000 años. Como cultivo alimentario importante, además de las cariopsis comestibles, también se puede utilizar para la producción de almidón, elaboración de vino y vinagre. El salvado de arroz se puede utilizar para la producción de azúcar, extracción de aceite, extracción de furfural y se utiliza en la industria y la medicina. . La paja de arroz es un buen alimento, materia prima para la fabricación de papel y material textil, y los brotes y raíces del arroz se pueden utilizar como medicina.
El arroz es una hierba anual con una altura de aproximadamente 1,2 m, hojas largas y planas y una mazorca compuesta por muchas espiguillas. El fruto es el arroz, que se llama arroz o arroz después de descascararlo. Casi la mitad de la población mundial, incluida casi toda la región de Asia oriental y sudoriental, depende del arroz. La historia del cultivo del arroz se remonta a la India alrededor del año 3000 a. C. y luego se extendió gradualmente al oeste y al sur de Europa en la Edad Media. Con excepción del ecotipo conocido como arroz de secano, el arroz se cultiva en áreas inundadas de llanuras costeras, deltas de marea y cuencas fluviales en regiones tropicales, subtropicales y templadas. Las semillas se siembran en el arrozal preparado y, cuando las plántulas tienen entre 20 y 25 días, se trasplantan a un arrozal con una profundidad de agua de 5 a 10 cm, rodeado por un dique, y siempre se sumergen en agua durante el temporada de crecimiento. Los granos de arroz cosechados se llaman arroz y tienen cáscara. Cuando se muele el arroz, a menudo se retira la cáscara exterior junto con la capa de salvado de arroz y, a veces, se añade una fina capa de glucosa y talco para hacer que los granos de arroz brillen. El arroz al que sólo se le quita la cáscara durante la molienda se llama arroz integral, que es rico en almidón y contiene aproximadamente un 8% de proteínas y una pequeña cantidad de grasa, incluyendo tiamina, niacina, riboflavina, hierro y calcio. El arroz al que se le quita la cáscara y el salvado se llama arroz pulido o arroz blanco y su valor nutricional se reduce considerablemente. El arroz se come principalmente al vapor. En Oriente, Medio Oriente y muchas otras regiones, el arroz se sirve con una variedad de sopas, guarniciones y tés principales. Los subproductos de la molienda del arroz son el salvado de arroz, el salvado de arroz finamente molido en polvo y el almidón extraído del salvado de arroz, que se utilizan como pienso. El aceite obtenido mediante el procesamiento del salvado de arroz puede utilizarse como alimento e industria. El arroz partido se utiliza para hacer vino, extraer alcohol y hacer almidón y harina de arroz. Las cáscaras de arroz se utilizan como combustible, relleno y abrillantador, y también se utilizan para fabricar fertilizantes y furfural. La paja se utiliza como forraje, lecho para el ganado, material para techos, material de embalaje, esteras, ropa y escobas. Los principales países productores de arroz son China, India, Japón, Bangladesh, Indonesia, Tailandia y Myanmar. Otros países productores importantes son Vietnam, Brasil, Corea del Sur, Filipinas y Estados Unidos. A finales del siglo pasado, la producción media anual de arroz en el mundo era de unos 400.000 millones de kilogramos y la superficie de plantación era de unos 65.438.450 millones de hectáreas. El 95% del arroz producido en el mundo es consumido por el ser humano.
Al arroz le gustan las altas temperaturas, la alta humedad y la poca luz solar, y no requiere mucho suelo. El suelo de arroz es el mejor. La temperatura mínima para la germinación de las plántulas es de 10 a 12 ℃ y la temperatura óptima es de 28 a 32 ℃. La temperatura media diaria durante la etapa de macollamiento es superior a los 20°C, y la temperatura óptima para la diferenciación de las mazorcas ronda los 30°C. La baja temperatura prolonga la diferenciación de ramas y espinas. La temperatura de rumbo óptima es de 25 ~ 35 ℃. La temperatura óptima de floración ronda los 30°C, si es inferior a 20°C o superior a 40°C la fertilización se verá seriamente afectada. La humedad relativa es de 50 ~ 90. El período crítico para la fructificación es desde la diferenciación de la panícula hasta el llenado completo del grano; una población con un estado nutricional equilibrado y una alta eficiencia fotosintética es de gran importancia para mejorar la tasa de fructificación y el peso del grano. La etapa de espigado y fructificación requiere de gran cantidad de agua y nutrientes minerales, al mismo tiempo, es necesario potenciar la vitalidad del sistema radicular y extender el período funcional de los tallos y hojas; Se necesitan entre 500 y 800 kilogramos de agua para formar 1 kilogramo de arroz.
La producción abarca todos los continentes excepto la Antártida.
China es el país con mayor historia de cultivo de arroz en el mundo.
Según una investigación excavada en Hemudu, Yuyao, Zhejiang, el arroz se plantó aquí hace ya seis o siete mil años, más de mil años antes que en Tailandia.
El famoso arroz de estación de China se produce principalmente en Tianjin. Yuan Shikai se plantó con éxito en el área de la estación durante el entrenamiento. Más tarde, Gaoli Zhuangzi, un propietario de los suburbios del sur de Tianjin, lo mejoró y se convirtió en el restaurante de la posada actual. Sabe bien después de cocinarlo, es suave, glutinoso y delicioso, y se ha convertido en uno de los principales alimentos en Tianjin. Sin embargo, se suspendió durante mucho tiempo como una de las cuatro variedades antiguas durante la Revolución Cultural. Después de la reforma y apertura, se plantó a gran escala en los suburbios del sur de Tianjin.
En los últimos años, el norte de mi país ha sufrido sequías y falta de lluvias en amplias zonas y una grave escasez de recursos de agua dulce, lo que ha vuelto a obstaculizar el cultivo de arroz desde hace varios años. ha sembrado arroz.
El arroz genéticamente modificado se está trasladando del laboratorio al campo
Según la agencia de noticias Xinhua, la investigación sobre el arroz genéticamente modificado que ha atraído una amplia atención en todo el mundo se está trasladando del laboratorio. al campo. Los periodistas se enteraron recientemente por el Instituto de Investigación del Arroz de China que el arroz modificado genéticamente ha entrado en la etapa de liberación en el campo y ahora está solicitando producción comercial.
De 65438 a 0996, un equipo de investigación encabezado por el investigador Huang Danian del Instituto de Investigación del Arroz de China desarrolló por primera vez en el mundo arroz híbrido transgénico resistente a herbicidas, proporcionando un nuevo método para resolver el problema de larga duración. "Problema permanente de la pureza de la producción de semillas de arroz híbrido". Este logro ocupó el primer lugar entre los "Diez principales avances científicos y tecnológicos en China en 1997" seleccionados por 500 académicos de la Academia de Ciencias de China. Posteriormente, el equipo de investigación preparó con éxito arroz transgénico de siembra directa resistente a herbicidas, que puede ahorrar trabajo y tiempo y eliminar las malas hierbas en los campos de arroz.
En marzo del año pasado, el Instituto de Investigación del Arroz de China y Zhejiang Qianjiang Biochemical Co., Ltd. fundaron conjuntamente Zhejiang Jinsui Agriculture Genetic Engineering Co., Ltd., dando inicio oficialmente a la industrialización del arroz genéticamente modificado.
Actualmente, Huang Danian y otros han desarrollado una serie de excelentes combinaciones de arroz genéticamente modificado y nuevas cepas. Aprobadas por el Comité de Seguridad de Productos Genéticos del Ministerio de Agricultura, estas nuevas variedades han sido demostradas en el campo después de investigaciones de laboratorio y pruebas piloto en Fuyang, Lin'an, Lishui y otros lugares de Zhejiang, y están solicitando a los departamentos pertinentes para su comercialización. producción.
La tecnología de aislamiento de genes de arroz de China ha logrado un gran avance
Los científicos chinos utilizaron tecnología de aislamiento de genes original para obtener con éxito casi 2.000 fragmentos de ADNc de arroz y desarrollar el primer chip genético de arroz con funciones únicas de China.
Esta tecnología modular de etiquetas de secuencia expresada (M-EST) fue propuesta por primera vez por el profesor Li Debao del Instituto de Biotecnología de la Universidad de Zhejiang y recientemente fue patentada por la Oficina Estatal de Propiedad Intelectual de China.
Los miles de microarrays moleculares densamente dispuestos integrados en el chip permiten a las personas analizar una gran cantidad de biomoléculas en poco tiempo y obtener información biológica en la muestra de manera rápida y precisa. La eficiencia es mayor que la de los tradicionales. métodos de detección cientos de veces. Algunos científicos lo aclaman como otra revolución científica y tecnológica de gran alcance después de los circuitos integrados a gran escala.
El equipo de investigación dirigido por el investigador Lin Hongxuan del Instituto de Fisiología y Ecología Vegetal, los Institutos de Ciencias Biológicas de Shanghai, la Academia de Ciencias de China y el Laboratorio Estatal Clave de Genética Molecular de Plantas, logró un gran avance en la investigación sobre genes funcionales relacionados con el rendimiento del arroz y se clonó con éxito el arroz de control. Se analizó en profundidad el gen de rasgo cuantitativo GW2 para el peso del grano y se elaboraron en profundidad las funciones y mecanismos biológicos relacionados, lo que indica que este gen tiene amplias perspectivas de aplicación en cultivos de alto rendimiento. crianza molecular. El artículo relevante se publicó en línea el 8 de abril en Nature Genetics, la principal revista internacional de genética.
La mejora genética o ingeniería genética es uno de los medios eficaces para aumentar el rendimiento de los cultivos. Encontrar genes funcionales relacionados con el alto rendimiento tiene una importancia teórica importante y un valor de aplicación para el mejoramiento del arroz de alto rendimiento. El peso del grano es uno de los factores que determinan el rendimiento del arroz. Es un rasgo cuantitativo complejo controlado por múltiples genes, y el mecanismo regulador genético de las moléculas relevantes aún no está claro.
El investigador Lin Hongxuan guió a los estudiantes de doctorado Song Xianjun y Huang Wei para clonar con éxito el gen de rasgo cuantitativo GW2 que controla el peso del grano de arroz después de años de minuciosa investigación. Una gran cantidad de resultados experimentales detallados muestran que GW2, como nueva ubiquitina ligasa E3, puede estar involucrada en la degradación de proteínas que promueven la división celular, regulando así el tamaño de la cáscara del arroz y controlando el peso y el rendimiento del grano.
Cuando la función de GW2 se pierde o se reduce, la capacidad del gen para degradar proteínas relacionadas con la división celular disminuirá, acelerando así la división celular y aumentando el número de células en la cáscara de arroz, aumentando así significativamente el ancho del grano de arroz y acelerando el grano. relleno, aumenta el peso del grano y el rendimiento.
Los investigadores utilizaron el método de selección de marcadores moleculares para introducir el gen GW2 de variedades de grano grande en variedades de grano pequeño para cultivar nuevas cepas, y cosecharon 25 plantas cultivadas en el campo. Mide el rendimiento de cada planta. En comparación con las variedades de grano pequeño, aunque el número de granos por panícula de la nueva cepa se reduce, el rendimiento por planta aumenta significativamente debido a un aumento significativo en el peso del grano, lo que indica que este gen es valioso en el mejoramiento genético de alto rendimiento. Es necesario investigar y verificar más a fondo el efecto de aumento del rendimiento mediante pruebas de parcela. Los resultados de la investigación proporcionan nuevos genes con derechos de propiedad intelectual independientes e importantes perspectivas de aplicación para el mejoramiento de cultivos de alto rendimiento. También brindan nuevas perspectivas para dilucidar el mecanismo de regulación genética molecular del rendimiento de los cultivos y el desarrollo de semillas;
Los tres críticos de "Nature Genetics" elogiaron unánimemente este estudio: "Ahora podemos controlar la función de GW2 para obtener granos de arroz del tamaño correcto. En este punto, creo que es un Un trabajo importante en la historia del mejoramiento del rendimiento del arroz. Los experimentos sobre clonación posicional de genes, análisis de secuencia, identificación fenotípica transgénica y función de la ubiquitina ligasa E3 son convincentes. Experimentos en profundidad, que incluyen clonación de ubicación de genes, análisis de estructura genética e identificación funcional y fenotípica, este artículo demuestra que este gen controla el tamaño del grano de arroz y proporciona información valiosa para el estudio del mecanismo de regulación genética de las semillas de cultivos. >Los tipos de arroz en panículas son los siguientes:
Tipo de panícula pesada: el número de granos por panícula es de aproximadamente 200 y el tipo de panícula media es de aproximadamente 5 g.
Tipo de panícula múltiple. : menos de 100 granos por panícula.
Tipo panícula grande: 120 granos por panícula
El arroz tipo panícula pesada tiene mazorcas grandes, organización de transporte bien desarrollada y buen relleno de grano.
(1) El arroz índica y el arroz japónica son dos ecotipos climáticos formados por una adaptación a largo plazo a diferentes condiciones ecológicas, especialmente a las condiciones de temperatura; existen diferencias obvias en morfología y características fisiológicas entre los dos (Tabla 3-1). Países productores del mundo, solo China tiene arroz índica y arroz japónica, y el área es grande, y la distribución geográfica del arroz índica se concentra principalmente en la China tropical y meridional. En las tierras bajas subtropicales al sur del río Huaihe, la distribución. La variedad del arroz índica es más estrecha que la del arroz japonica. Sus características botánicas son la forma del grano delgado, la poca pegajosidad del arroz, las hojas ásperas y peludas y el pelo corto y fino en la cáscara, similar al arroz silvestre. un arroz cultivado que evolucionó a partir del arroz silvestre y es un tipo básico. El arroz japonica tiene una amplia distribución, desde las montañas alpinas y la meseta de Yunnan-Guizhou en el sur hasta las montañas Qinling y las vastas áreas al norte de la región del río Huaihe. Tiene poca resistencia a la luz, forma de grano corto y redondo, fuerte pegajosidad del arroz, hojas sin pelo o sin pelo, espiguillas largas y densas, y no es fácil perder granos. Por lo tanto, se puede decir que el arroz japonica es una especie a la que han llegado los humanos. del sur Una variante del arroz índica que se adapta gradualmente a las bajas temperaturas después de ser introducido de baja a alta en el norte
(2) La diferencia fundamental entre el arroz temprano, el arroz medio y el arroz tardío es que. El arroz temprano y el arroz medio no son sensibles a la luz, pueden madurar normalmente durante todo el año. El arroz tardío es sensible a los días cortos y requiere estrictamente un período de luz bajo días cortos antes de que el arroz tardío sea muy similar al arroz silvestre. el tipo básico evolucionó directamente del arroz silvestre. El arroz tardío es una variedad formada en diferentes condiciones de temperatura y luz. El arroz en las zonas arroceras del norte se clasifica como arroz temprano o arroz de secano. Existen pequeñas diferencias morfológicas entre el arroz de secano y el arroz de secano. aerénquima, pero las semillas del arroz de secano requieren menos bolas de masa, son muy absorbentes y germinan rápidamente. Los tallos y las hojas del arroz de secano han desarrollado tejidos protectores y son muy resistentes al calor. El arroz de secano se puede cultivar en tierra seca o en agua, y algunas variedades pueden hacerlo; Se cultiva arroz de secano, pero el rendimiento del arroz de secano es generalmente bajo y se reemplaza gradualmente por arroz. Sólo una pequeña cantidad de arroz de secano se cultiva en las zonas arroceras del norte.
(4) El arroz no glutinoso y el arroz glutinoso son los alimentos básicos en mi país, y el arroz glutinoso se utiliza para hacer pasteles o hacer vino. La principal diferencia entre ambos es la pegajosidad de los granos de arroz, que pueden ser fuertes o débiles. La viscosidad está determinada principalmente por la estructura del almidón.
La estructura del almidón del arroz glutinoso es principalmente amilopectina, mientras que el arroz no glutinoso contiene más amilosa. El almidón se disuelve en una solución de yodo y se vuelve azul debido a la alta absorción de yodo, mientras que el arroz glutinoso absorbe yodo.