栽培稻种在植物分类学上属禾本科稻属植物。目前世界上各地存在的稻属植物有20多个种,但人类栽培的只有两个种,即亚洲稻和非洲稻。这两个栽培稻很明显的不同之点是:亚洲稻叶舌长而尖,穗下垂,花药长,叶片、稃壳均有毛;非洲稻叶舌短而圆,穗直立,花药短,叶片、稃壳均光滑无毛,所以又叫光身稻。这两类栽培稻杂交后F减数分裂染色体结合正常,但却是完全不结实的。亚洲稻分布于世界各地,类型多,丰产性好,各国人民都喜爱种植这一类栽培稻。非洲稻分布于西非,丰产性稍差,目前已部分为亚洲稻所代替,但它的耐贫瘠能力很强,许多土壤种亚洲稻后稻苗死去,但种非洲稻每亩能收100多斤。所以,仍有重要的利用价值。例如,在几内亚的中区马木省,非洲稻种植面积1976年仍占栽培稻面积的50%左右。我国所常见的籼、粳、糯和早稻、中稻、晚稻等大类型,都是属于亚洲稻。
劳动人民在长期与自然作斗争中,选择培育了适应于不同地带、不同季节、不同栽培制度所需要的各种各样的水、旱稻品种。这里先就我国栽培稻的起源与演化,作一些阐述。
我国栽培稻的起源,大部分研究者认为是由原始的野生稻经人为的栽培,演化为习性与野生稻很接近的晚熟籼稻,再由人们把这种晚熟籼稻带到不同自然环境条件下栽培,强迫同化当地的自然条件,逐步演化为中熟、早熟品种,以及粳稻、糯稻等类型。但也有一些研究者主张我国的籼稻和粳稻分别有其不同的起源。
从我国现有栽培稻的植物形态、特性及其系统发育来看,我国的水稻是由南方向北方传布,南方多为籼稻,北方多为粳稻。北方的粳稻是由南方籼稻演化而来。近年通过杂交水稻三系育种,培育雄性不育系和寻找雄性恢复系的关系来看,用低纬度野生稻的细胞质培育的不育系,其恢复系在低纬度籼稻中容易找到,说明籼稻的血统与野生稻较近。用野生稻或籼稻的细胞质培育的粳稻不育系,其恢复系必须通过籼粳杂交搭桥才能找到。由此可以看出野生稻与籼稻的血缘关系较近,而野生稻、籼稻与粳稻的血缘关系较远。
我国南方各省有野生稻存在,在我国古籍中就已有不少关于自生式野生稻的记载,如许慎《说文》(公元121年)中的“■”字,张揖《埤苍》(约公元227年至232年)中的“■”字,都是指“今年落,来年自生”的野生稻。我国古籍记载野生稻最古而且最明确的,是战国时代(公元前207年前的)《山海经》,其中《海内经》有如下的记述:“西南黑水之间,有都广之野(南方),爱有膏(滑泽)菽、膏稻,百谷自生,冬夏播琴(殖)。”近年来,中、外水稻科学工作者在我国的广东、云南、广西、台湾等省(区)都找到了野生稻,表明我国自古至今在南方各省都有野生稻存在。
日本学者用同功酯酶的地理分布和受精竞争基因的地理分布研究结果,认为水稻演化的顺序是:一年生野生稻→中国籼稻→印度籼稻→爪哇稻→中国粳稻→日本稻。而根据同功酶变异推断,栽培稻的传布我国云南地区是一个中心。西向印度一,南向印度支那,东经中国大陆向朝鲜、日本传布,从目前我国云南稻种资源的丰富多彩,相信这种研究是与实际相符合的。至于在世界范围内的稻种起源,世界各国学者一致认为栽培稻都是起源于野生稻。而其演化是多元的。当前的两种栽培稻大类型亚洲稻和非洲稻,来源于不同的野生稻,其血缘关系较远,杂交不亲和性很明显。但由于稻属植物20多个种的分类目前还没有一致意见,关于这两个栽培稻种的演化过程的意见当然更为分歧。
中国学者归纳了60年代以来种分类学、生物进化学、生物地理学、考古学、历史学、人类学、古地质学、古气象学等各方面的研究结果,提出稻属植物起源于冈瓦纳古大陆,其后由于古大陆的分裂而广泛分布到湿的热带非洲、南美、南亚和东南亚以及大洋洲。亚洲稻和非洲稻两个栽培稻在很久前有一共同的祖先,但以后分别在非洲和亚洲经历了平行而独立的演化过程:多年生野生稻→一年生野生稻→一年生栽培稻。亚洲稻原始型可能起源于南亚的喜马拉雅山麓及其在东南亚和中国西南部的余脉,而非洲稻则起源于非洲的尼日尔河上游。
综上所述,栽培稻起源于野生稻是比较清楚了,但是什么时候开始有水稻栽培,远古时代没有文字记载,无法查考。根据我国出土文物的考古研究,以浙江余姚河姆渡村出土的籼稻最早,距今6700~6900年,上海青浦崧泽出土的籼稻次之,距今5255~5465年之间。浙江吴兴县钱山漾出土的是粳稻,据推定距今约4700年前,当时已经有粳稻。长沙马王堆一个汉墓中出土的大量粮食中有籼、粳、粘、糯等品种,由此可知2000年前我国已经是籼、粳、糯样样俱全。