植物起源中心理论
19世纪以来，许多植物学家开展了广泛的植物调查，并进行了植物地理学、古生物学、生态学、考古学、语言学和历史学等多学科的综合研究，先后总结提出了世界栽培植物的起源中心理论。
1．德坎道尔栽培植物起源中心论
通常认为，德坎道尔是最早研究世界栽培植物起源的学者。他通过植物学、历史学及语言学等方面研究栽培植物的地理起源，出版了《世界植物地理》（1855）、《栽培植物的起源》（1882）这两部著作。他在《栽培植物起源》（1882）一书中考证了247种栽培植物，其中起源于旧大陆的199种，占总数的88%以上。他指出这些作物最早被驯化的地方可能是中国、西南亚和埃及、热带亚洲。
2．瓦维洛夫栽培植物起源中心学说
世界上研究栽培植物起源最著名的学者是瓦维洛夫（Н.И.Вавилов），他综合前人的学说和方法来研究栽培植物的起源问题。1923 - 1931年，他组织了植物考察队，在世界上60个国家进行了大规模的考察，搜集了25万份栽培植物材料，对这些材料进行了综合分析，并做了一系列科学实验，出版了《栽培植物的起源中心》一书，发表了“育种的植物地理基础”的论文，提出了世界栽培植物起源中心学说，把世界分为八个栽培植物起源中心，论述了主要栽培植物，包括蔬菜、果树、农作物和其它近缘植物600多个物种的起源地。
3．勃基尔的栽培植物起源观
勃基尔（I. H. Burkill）在《人的习惯与栽培植物的起源》（1951）中系统地考证了植物随人类氏族的活动、习惯和迁徙而驯化的过程，论证了东半球多种栽培植物的起源，认为瓦维洛夫方法学上主要缺点是“全部证据都取自植物而不问栽培植物的人。”他提出影响驯化和栽培植物起源的一些重要观点，如“驯化由自然产地与新产地之间的差别而引起。”对驯化来说“隔离的价值是绝对重要的。”
4．达林顿的栽培植物的起源中心
达林顿（C. D. Darlington）利用细胞学方法从染色体分析栽培植物的起源，并根据许多人的意见，将世界栽培植物的起源中心划为9个大区和4个亚区，即（1）西南亚洲；（2）地中海，附欧洲亚区；（3）埃塞俄比亚，附中非亚区；（4）中亚；（5）印度 - 缅甸；（6）东南亚；（7）中国；（8）墨西哥，附北美（在瓦维洛夫基础上增加的一个中心）及中美亚区；（9）秘鲁，附智利及巴西 - 巴拉圭亚区。他的划分除了增加欧洲亚区以外，基本上与瓦维洛夫的划分相近。
5．茹科夫斯基的栽培植物大基因中心
茹考夫斯基（Л. М. Жуковский）1970年提出不同作物物种的地理基因小中心达100余处之多，他认为这种小中心的变异种类对作物育种有重要的利用价值。他还将瓦维洛夫确定的8个栽培植物起源中心所包括的地区范围加以扩大，并增加了4个起源中心，使之能包括所有已发现的栽培植物种类。他称这12个起源中心为大基因中心。这12 个大基因中心（图1-2）。大基因中心或多样化变异区域都包括作物的原生起源地和次生起源地。1979年荷兰育种学家泽文（A. C. Zeven）在与茹考夫斯基合编的《栽培植物及其近缘植物中心辞典》中，按12个多样性中心列入167科2 297种栽培植物及其近缘植物。书中认为在此12个起源中心中，以东亚（中国 - 缅甸）、近东和中美三区是农业的摇篮，对栽培植物的起源贡献最大。然而，由于12个“中心”覆盖的范围过于广泛，几乎包括地球上除两极以外的全部陆地。
6．哈兰的栽培植物起源分类
哈兰（J. R. Harlan，1971）认为，在世界上某些地区（如中东、中国北部和中美地区）发生的驯化与瓦维洛夫起源中心模式相符，而在另一些地区（如非洲、东南亚和南美—东印度群岛）发生的驯化则与起源中心模式不符。他根据作物驯化中扩散的特点，把栽培植物分为5类。
植物的特点是具有光合作用的能力——就是说它可以借助光能及动物体内所不具备的叶绿素，利用水、矿物质和二氧化碳生产食物。释放氧气后，剩下葡萄糖——含有丰富能量的物质，作为植物细胞的组成部分。
据信，所有植物的祖先都是单细胞非光合生物，它们吞食了光合细菌，二者形成一种互利关系：光合细菌生存在植物细胞内（即所谓的内共生现象）。最后细菌蜕变成叶绿体，它是一种植物通常是不运动的，因为它们不需要寻找食物。
植物的神秘数字是上帝安排的和谐美？
在中国，梅花有着象征意义。民国把梅花定为国花，声称梅花五瓣象征五族共和，具有敦五伦、重五常、敷五教的意义。但梅花有五枚花瓣并非独特，事实上，花最常见的花瓣数目就是五枚，例如与梅同属蔷薇科的其他物种，像桃、李、樱花、苹果、梨等等就都开五瓣花。常见的花瓣数还有：3枚，鸢尾花、百合花(看上去6枚，实际上是两套3枚)；8枚，飞燕草；13枚，瓜叶菊；向日葵的花瓣有的是21枚，有的是34枚；雏菊的花瓣有的是34、55或89枚。而其他数目花瓣的花则很少。为什么花瓣数目不是随机分布的？3, 5, 8, 13, 21, 34, 55,89,...这些数目有什么特殊吗？
有的，它们是斐波纳契数。斐波纳契(1170-1240)是中世纪意大利数学家，他不是在数花瓣数目，而是在解一道关于兔子繁殖的问题时，得出了这个数列。假定你有一雄一雌一对刚出生的兔子，它们在长到一个月大小时开始交配，在第二月结束时，雌兔子产下另一对兔子，过了一个月后它们也开始繁殖，如此这般持续下去。每只雌兔在开始繁殖时每月都产下一对兔子，假定没有兔子死亡，在一年后总共会有多少对兔子？
在一月底，最初的一对兔子交配，但是还只有1对兔子；在二月底，雌兔产下一对兔子，共有2对兔子；在三月底，最老的雌兔产下第二对兔子，共有3对兔子；在四月底，最老的雌兔产下第三对兔子，两个月前生的雌兔产下一对兔子，共有5对兔子；……如此这般计算下去，兔子对数分别是：1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55,89, ...看出规律了吗？从第3个数目开始，每个数目都是前面两个数目之和。
植物似乎对斐波纳契数着了迷。不仅花，还有叶、枝条、果实、种子等等形态特征，都可发现斐波纳契数。叶序是指叶子在茎上的排列方式，最常见的是互生叶序，即在每个节上只生1叶，交互而生。任意取一个叶子做为起点，向上用线连接各个叶子的着生点，可以发现这是一条螺旋线，盘旋而上，直到上方另一片叶子的着生点恰好与起点叶的着生点重合，做为终点。从起点叶到终点叶之间的螺旋线绕茎周数，称为叶序周。不同种植物的叶序周可能不同，之间的叶数也可能不同。例如榆，叶序周为1(即绕茎1周)，有2叶；桑，叶序周为1，有3叶；桃，叶序周为2，有5叶；梨，叶序周为3，有8叶；杏，叶序周为5，有13叶；松，叶序周为8，有21叶……用公式表示(绕茎的周数为分子，叶数为分母)，分别为1/2, 1/3, 2/5, 3/8, 5/13, 8/21, ……这些是最常见的叶序公式，据估计大约有90%植物属于这类叶序，而它们全都是由斐波纳契数组成的。
你如果观察向日葵的花盘，会发现其种子排列组成了两组相嵌在一起的螺旋线，一是顺时针方向，一组是逆时针方向。再数数这些螺旋线的数目，虽然不同品种的向日葵会有所不同，但是这两组螺旋线的数目一般是34和55、55和89或89和144，其中前一个数字是顺时针线数，后一个数字是逆时针线数，而每组数字都是斐波纳契数列中相邻的两个数。如果你拿一颗花菜认真研究一下，会发现花菜上的小花排列也形成了两组螺旋线，再数数螺旋线的数目，是不是也是相邻的两个斐波纳契数，例如顺时针5条，逆时针8条？掰下一朵小花下来再仔细观察，它实际上是由更小的小花组成的，而且也排列成了两条螺旋线，其数目也是相邻的两个斐波纳契数。
为什么植物如此偏爱斐波纳契数？这和另一个更古老的、早在古希腊就被人们注意到甚至去崇拜它的另外一个“神秘”数字有关。假定有一个数φ，它有如下有趣的数学关系：
φ^2 - φ^1 -φ^0 =0
即：φ^2 -φ -1 =0
解这个方程，有两个解：
(1 + √5) / 2 = 1.6180339887...
(1 - √5) / 2 = - 0.6180339887...
注意这两个数的小数部分是完全相同的。正数解(1.6180339887...)被称为黄金比率，通常用φ表示。这是一个无理数(小数无限不循环，没法用分数来表示)，而且是最无理的无理数。同样是无理数，圆周率π用22/7，自然常数e用19/7,√2用7/5就可以很精确地近似表示出来，而φ则不可能用分母为个位数的分数做精确的有理近似。
黄金数有一些奇妙的数学性质。它的倒数恰好等于它的小数部分，也即1/φ = φ-1，有时这个倒数也被称为黄金数、黄金比率。如果把一条直线AB用C点分割，让AB/AC= AC/CB，那么这个比等于黄金数，C点被称为黄金分割点。如果一个等腰三角形的顶角是36度，那么它的高与底线的比等于黄金数，这样的三角形称为黄金三角形。如果一个矩形的长宽比是黄金数，那么从这个矩形切割掉一个边长为其宽的正方形，剩下的小矩形的长宽比还是黄金数。这样的矩形称为黄金矩形，它可以用上述的方法无限切割下去，得到一个个越来越小的黄金矩形，而如果把这些黄金矩形的对角用弧线连接起来，则形成了一个对数曲线。在我们的生活中，黄金数无处不在，建筑、艺术品、日常用品在设计上都喜欢用到它，因为它让我们感到美与和谐。
那么黄金数究竟和斐波纳契数有什么关系呢？根据上面的方程：
φ^2 -φ -1 =0，
可得：
φ = 1 + 1/φ
= 1 + 1/ (1 + 1/φ)
= ...
= 1 + 1/( 1 + 1/( 1 + 1/( 1 +...)))
根据上面的公式，你可以用计算器如此计算φ：输入1，取倒数，加1，和取倒数，加1，和取倒数，……，你会发现总和越来越接近φ。让我们用分数和小数来表示上面的逼近步骤：
φ ≈ 1
φ ≈ 1 + 1/1 = 2/1 = 2
φ ≈ 1 + 1/(1+1/1) = 3/2 = 1.5
φ ≈ 1 + 1/(1+1/(1+1)) = 5/3 = 1.666667
φ ≈ 1 + 1/(1+1/(1+(1+1))) = 8/5 = 1.6
φ ≈ 1 + 1/(1+1/(1+(1+(1+1)))) = 13/8 = 1.625
φ ≈ 1 + 1/(1+1/(1+(1+(1+(1+1))))) = 21/13 = 1.615385
φ ≈ 1 + 1/(1+1/(1+(1+(1+(1+(1+1)))))) = 34/21 = 1.619048
φ ≈ 1 + 1/(1+1/(1+(1+(1+(1+(1+(1+1))))))) = 55/34 = 1.617647
φ ≈ 1 + 1/(1+1/(1+(1+(1+(1+(1+(1+(1+1)))))))) = 89/55 = 1.618182...
发现了没有？以上分数的分子、分母都是相邻的斐波纳契数。原来相邻两个斐波纳契数的比近似等于φ，数目越大，则越接近，当无穷大时，其比就等于φ。斐波纳契数与黄金数是密切联系在一起的。植物喜爱斐波纳契数，实际上是喜爱黄金数。这是为什么呢？莫非冥冥之中有什么安排，是上帝想让世界充满了美与和谐？
植物的枝条、叶子和花瓣有相同的起源，都是从茎尖的分生组织依次出芽、分化而来的。新芽生长的方向与前面一个芽的方向不同，旋转了一个固定的角度。如果要充分地利用生长空间，新芽的生长方向应该与旧芽离得尽可能的远。那么这个最佳角度是多少呢？我们可以把这个角度写成360°×n，其中0＜n ＜1，由于左右各有一个角度是一样的(只是旋转的方向不同)，例如n=0.4和n=0.6实际上结果相同，因此我们只需考虑 0.5≤n＜1的情况。如果新芽要与前一个旧芽离得尽量远，应长到其对侧，即n = 0.5 =1/2，但是这样的话第2个新芽与旧芽同方向，第3个新芽与第1个新芽同方向，……，也就是说，仅绕1周就出现了重叠，而且总共只有两个生长方向，中间的空间都浪费了。如果0.6 = 3/5 呢？绕3周就出现重叠，而且总共也只有5个方向。事实上，如果n是个真分数 p/q，则意味着绕p周就出现重叠，共有q个生长方向。
显然，如果n是没法用分数表示的无理数，就会“有理”得多。选什么样的无理数呢？圆周率π、自然常数e和√2都不是很好的选择，因为它们的小数部分分别与1/7,5/7和2/5非常接近，也就是分别绕1, 5和2周就出现重叠，分别总共只有7, 7和5个方向。所以结论是，越是无理的无理数越好，越“有理”。我们在前面已经提到，最无理的无理数，就是黄金数φ≈1.618。也就是说，n的最佳值≈0.618，即新芽的最佳旋转角度大约是360°×0.618 ≈ 222.5°或 137.5°。
前面已提到，最常见的叶序为1/2, 1/3, 2/5, 3/8, 5/13和8/21，表示的是相邻两叶所成的角度(称为开度)，如果我们要把它们换算成n(表示每片叶子最多绕多少周)，只需用1减去开度，为1/2, 2/3, 3/5, 5/8, 8/13, 13/21。它们是相邻两个斐波纳契数的比值，是不同程度地逼近1/φ。在这种情形下，植物的芽可以有最多的生长方向，占有尽可能多的空间。对叶子来说，意味着尽可能多地获取阳光进行光合作用，或承接尽可能多的雨水灌溉根部；对花来说，意味着尽可能地展示自己吸引昆虫来传粉；而对种子来说，则意味着尽可能密集地排列起来。这一切，对植物的生长、繁殖都是大有好处的。可见，植物之所以偏爱斐波纳契数，乃是在适者生存的自然选择作用下进化的结果，并不神秘。