能源油料植物續(xù)隨子研究進展及其開發(fā)利用前景

龔德勇+王曉敏++歐珍貴++張燕

摘要 在介紹續(xù)隨子生物學及生態(tài)學特性、主要用途及其種子油特性的基礎上，評述了續(xù)隨子種質(zhì)資源的研究現(xiàn)狀，進而針對其資源及利用的價值優(yōu)勢，對貴州省續(xù)隨子資源的開發(fā)利用前景作了分析，以期為能源油料植物續(xù)隨子的應用提供參考。

關鍵詞 續(xù)隨子；能源油料植物；特征特性；開發(fā)利用；前景

中圖分類號 S565.9 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2015）17-0226-02

Research Advance of Energy Oil Plants Euphorbia Lathyris L and Its Development and Utilization Prospect

GONG De-yong 1，2 WANG Xiao-min 1，2 OU Zhen-gui 1，2 ZHANG Yan 1，2

（1 Guizhou Subtropical Crops Research Institute，Xingyi Guizhou 562400； 2 Guizhou Biomass Energy Research Institute）

Abstract Based on the introduction of the biological and ecological characteristics，main uses and its seed oil properties of Euphorbia Lathyris L，the research status of germplasm resources of Euphorbia Lathyris L was reviewed.Aimed to value advantage and resource utilization of Euphorbia Lathyris L，its development and utilization prospect as resources in Guizhou Province were analyzed，in order to provide the reference for the application of energy oil plant Euphorbia Lathyris L.

Key words Euphorbia Lathyris L；energy oil plant；characteristics；development and utilization；prospect

續(xù)隨子（Euphorbia Lathyris L），大戟科大戟屬，主要是將其莖、葉、種子等作為藥用。1945年，楊開渠對續(xù)隨子的生物學性狀和農(nóng)藝性狀進行了研究[1]。有研究結果表明，續(xù)隨子的種子中含油分約45%[2-5]。M.Calvin等發(fā)現(xiàn)，續(xù)隨子種子的油分中有30%～40%的化合物與石油中的碳氫化合物相類似，可以替代石油作為新能源，開發(fā)前景廣闊[6-7]。近年來，將續(xù)隨子作為能源植物進行研究開發(fā)頗受關注。國內(nèi)有江蘇、河北、河南、湖北等地相關研究部門進行了種質(zhì)資源的收集、創(chuàng)新利用及新品種選育，先后開展了續(xù)隨子的新品種選育等研究，最終選育出3個續(xù)隨子新品系，并分別在多處進行栽培示范，平均產(chǎn)量約2 500 kg/hm2。根據(jù)前期研究結果，現(xiàn)就續(xù)隨子生物學和生態(tài)學特性、經(jīng)濟價值及開發(fā)利用前景綜述如下。Ayerbe等研究了續(xù)隨子的種子產(chǎn)量與種植條件及莖葉碳氫化合物生產(chǎn)量等的關系[8-9]。1997年Coffey等認為續(xù)隨子能夠產(chǎn)生碳氫化合物。1982年有研究報道認為續(xù)隨子是一種能源作物[10-11]。

1 續(xù)隨子生物學及生態(tài)學特性

續(xù)隨子為越年生或二年生草本植物，一般主莖高60～80 cm，枝高100～130 cm，植株高達1.5 m以上，冠徑一般為50～80 cm。續(xù)隨子的整個植株都無毛，有白色的乳汁，其表面覆有1層白粉。其根系為乳白色的圓錐形，分布范圍為40 cm土層，隨著續(xù)隨子生長時間的延長，其根系會逐漸木質(zhì)化。續(xù)隨子主莖為有限生長，呈直立的圓柱形，基部一般為粉紅色或綠色，中上部為淡綠色，基部一般會著生分枝30～50條。生殖生長期間，續(xù)隨子的莖的頂端會自然分生，呈4～5個傘狀分枝，然后每個傘梗上還會再分生出2～3個小的傘梗，每個小傘梗又再分生為二叉狀。

續(xù)隨子葉片披針形，頂端銳尖或急尖，莖下部葉著生較密，無柄，莖上部葉具短柄。根據(jù)著生部位和水肥條件的不同，一般葉長5～15 cm，寬0.6～1.5 cm，基部近心形，全緣，葉面綠色，葉背灰綠色，主脈突出，側脈多不顯。

續(xù)隨子花序為傘狀花序，頂生?；坑?～4個葉狀苞片，杯狀總苞鐘形，頂端4裂，子房3室，花柱3個。花單性，無花被。雄花多數(shù)，每花有雄蕊1枚，略長于總苞，藥黃白色，花粉囊稍叉開。雌花1朵，位于花序的中央，子房三角形，3室，每室有胚珠1個，花柱3裂。雌花梗于受粉后伸長，常伸出總苞之外而下垂。

續(xù)隨子果實為蒴果、近球形、無毛，縱徑0.8～1.2 cm，橫徑1.0～1.5 cm。一般內(nèi)含種子3粒，種子矩圓形或橢圓形，縱徑5～6 mm，橫徑3～4 mm，表面灰棕色或灰褐色，具不規(guī)則網(wǎng)狀皺紋，一側有縱溝狀種脊，種皮薄脆，種仁白色或黃白色，富油質(zhì)。氣微香，味辛，千粒重41.4～43.0 g。

續(xù)隨子適應性較廣，在我國南至廣西，北至吉林，東至江蘇，西至西藏的10余個省區(qū)均有分布，在貴州省亞熱帶地區(qū)海拔500～2 300 m的地區(qū)均能正常生長。一般為8月中下旬至9月中上旬播種，次年春暖后進入生殖生長期，開綠黃色小花，邊分枝邊開花結實，花期一般3—5月，果期5—6月[1]。續(xù)隨子喜歡生長在溫暖、光照較好、濕潤的環(huán)境，但是其忌水澇，在有機質(zhì)含量高、排灌水方便、疏松的砂質(zhì)壤土或黏壤土上生長較好。續(xù)隨子在生長期間對水的需求量不大，因此在山地的向陽山坡種植較為有利[12-13]。endprint

2 主要化學成分及利用途徑

2.1 主要化學成分

續(xù)隨子為優(yōu)質(zhì)能源油料植物，種子含油率40%～50%[3，10，14]，根據(jù)江蘇植物研究所與中科院林業(yè)土壤所分析，種子含脂肪油43.3%～47.0%[15]，貴州省亞熱帶作物研究所分析為44.39%～45.19%，危文亮等分析不同產(chǎn)地續(xù)隨子粗脂肪含量，種子為43.66%～45.75%，種仁為64.87%～66.69%，種皮為2.52%～3.95%[16]，貴州省油料作物研究所分析貴州省黔西南州種植的續(xù)隨子，種子含粗脂肪43.77%～44.70%，種仁含量為60.97%～64.54%。續(xù)隨子脂肪油中含多種脂肪酸，主要有油酸59.2%～81.3%、棕櫚酸4.4%～7.2%、亞油酸2.71%～5.3%、亞麻酸1.2%～2.8%等[17]；危文亮等分析不同產(chǎn)地續(xù)隨子脂肪酸組成，其中油酸為83.3%～83.7%、棕櫚酸為6.4%～6.6%、亞油酸4.0%～4.2%、亞麻酸2.5%～2.9%，由此可見，C16、C18脂肪酸是續(xù)隨子油分的主要脂肪酸，與理想柴油替代品的分子C19H36O2組成相類似[16]。

2.2 經(jīng)濟價值及利用途徑

2.2.1 藥用價值。續(xù)隨子的莖、葉、種子及莖中的白色乳汁都可以作為藥物，可以鎮(zhèn)痛、抗炎、消腫、導瀉、鎮(zhèn)靜、殺蟲等。據(jù)臨床試驗，續(xù)隨子對婦女閉經(jīng)、毒蛇咬傷、晚期血吸蟲病腹水等有一定的治療作用。續(xù)隨子具有強辛辣味，對胃腸道有刺激而致瀉。續(xù)隨子與巴比妥藥物同時使用可以使小鼠入睡的時間更短，且保持的更持久。續(xù)隨子的鎮(zhèn)痛作用雖然沒有磷酸可待因明顯，但是其對人體較安全，可以應用在外科手術中的鎮(zhèn)痛。續(xù)隨子中的抗菌有效成分包括瑞香素和七葉樹甙，其中瑞香素的抗炎作用較同劑量的水揚酸鈉稍強；鮮草對多種腫瘤細胞具有抑制作用，如急性單核細胞白血病白細胞、慢性粒細胞型、急性淋巴細胞型及粒細胞型等；七葉樹甙對大鼠及兔的尿酸排泄有促進作用，有利于小鼠排尿。此外，還有抗血凝及抑制大鼠眼晶狀體醛糖還原酶等作用；取新鮮續(xù)隨子種子（去殼）搗泥早晨空腹服，治療晚期血吸蟲病腹水；千金子種子吞服治毒蛇咬傷或續(xù)隨子莖（鮮）涂蛇咬傷處并用搗爛的續(xù)隨子敷傷口及紅腫部位[13，17-21]，續(xù)隨子種皮可以治療膽囊炎[22]。

2.2.2 園林綠化。由于續(xù)隨子的株高為1 m左右，且植株強壯挺拔，莖葉形態(tài)好，葉片濃綠，草姿美麗，讓人賞心悅目，具有較高的觀賞價值，因此可以作為庭院或花壇培植植物進行觀賞。

2.2.3 工業(yè)用途。續(xù)隨子的種子中含有豐富的脂肪油，其中油脂的含量最高，因此工業(yè)生產(chǎn)上可提取其中的油脂用于生產(chǎn)肥皂、潤滑油等[3]。

2.2.4 農(nóng)業(yè)用途。有研究表明，將續(xù)隨子的種子浸泡后，剩余的種子浸液對一些害蟲也有一定的防治作用，如可以防治蚜蟲、螟蟲等。續(xù)隨子的油粕是一種良好的肥料，其施用于作物的根部既可以提供一定的養(yǎng)分，又可以防治地老虎、螻蛄等地下害蟲，還可以驅(qū)除一些對作物有害的嚙齒類動物。續(xù)隨子的根部分泌物可以驅(qū)避老鼠，因此可用于驅(qū)鼠應用[23]。

2.2.5 能源利用。續(xù)隨子由于具有與石油類似的化合物，其作為能源的功用備受關注。M.Calvin發(fā)現(xiàn)續(xù)隨子的白色乳汁中含有與石油類似的碳氫化合物30%～40%[24]。經(jīng)過一定的處理后可以燃燒。危文亮等認為續(xù)隨子的油中主要脂肪酸成分為C16、C18脂肪酸，與理想柴油替代品的分子C19H36O2組成相類似[16]。黔西南州康達林業(yè)科技有限公司利用續(xù)隨子成功地提煉出生物柴油。

3 續(xù)隨子種質(zhì)資源研究現(xiàn)狀及開發(fā)利用潛力

近年來，世界各國對新能源植物的研究越來越廣，因此續(xù)隨子的研究也受到了廣泛重視。金夢陽等認為續(xù)隨子體細胞的染色體數(shù)目為2n=20，核型公式為K（2n）=2x=20=16 m+4sm，核型為2A型，枝型不對稱系數(shù)（AS·K%）為58.14%，染色體相對長度組成為2n=20=4L+6M2+10M1，染色體總體積為19.60 μm3，與Wray等[25-28]的研究結果一致。根據(jù)Stebbins及郭幸榮等的分類標準，續(xù)隨子的核型類別應為“1B”，相對長度組成為4L+4M2+8M+4S，與王彥紅等[28]研究結果一致。按照核型進化觀點[29]，一般植物的核型對稱性越低，其進化程度越高。續(xù)隨子（1B）在進化上屬于較原始的種類，不同產(chǎn)地的續(xù)隨子核型有差異[30]。金夢陽等對續(xù)隨子輻射育種研究表明：輻射對續(xù)隨子M1的抑制效應主要表現(xiàn)在發(fā)芽整齊度及幼苗生長量上，對發(fā)芽率影響較??；SOD、CAT、APX活性及MDA含量變化均可反映材料的輻射誘變效應；500 Gy是供試材料一個敏感劑量點；50～450 Gy為輻射育種的適宜誘變劑量范圍[31]。金夢陽等研究其M1代幼苗體內(nèi)保護酶活性變化規(guī)律，初步認為續(xù)隨子的適宜輻照劑量應為600 Gy左右[32]。M1代幼苗體內(nèi)SOD及CAT活性峰值可作為續(xù)隨子適宜輻照劑量的判定依據(jù)[33-38]。

4 參考文獻

[1] 楊開渠.續(xù)隨子生物學性狀之初步研究[J].科學，1945，28（1）：36.

[2] 賈良智，周俊.中國油脂植物[M].北京：科學出版社，1987：265-266.

[3] 楊利民，韓梅.一種多用途植物：續(xù)隨子的利用價值[J].生物學通報，1994，29（8）：46-47.

[4] 李昌珠，蔣麗娟，程樹棋，等.生物柴油：綠色能源[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004.

[5] 張衛(wèi)明.植物資源開發(fā)研究與應用[M].南京：東南大學出版社，2005.

[6] THOMPSON A E.Arid-land industrial crops.In：J.Janick and J.E.Simon（eds.），Advances in new crops[M].Portland，OR：Timber Press，1990，232-241.endprint

[7] 汪敬東.生物之謎[M].烏魯木齊：新疆人民出版社，2002：63.

[8] AYERBE L，TENORIO J L，VENTAS P，et a1.Euphorbialathyris L.as an energy crop：Part I.Vegetativematter and seed productivity[J].Biomass，1984，4（4）：283-293.

[9] AYERBE L，TENORIO J L，VENTAS P，et a1.Euphortn'alathyris L.as an energy crop：Part Ⅱ.Hydrocarbonand sugar productivity[J].Biomass，1984， 5（1）：37-42.

[10] 能源植物：乳漿大戟[J].陸靜梅，譯.中國野生植物，1987，6（1）：37-41.

[11] 祖元剛.生物柴油[M].北京：科學出版社，2006：31-33.

[12] 宋煒，蔣麗娟，李昌珠，等.多用途能源植物：續(xù)隨子[J].太陽能，2009（5）：20-21.

[13] 全國中草藥匯編編寫組.全國中草藥論編[M].北京：人民出版社，1983：832-833.

[14] 沈燕春.理想的能源植物：續(xù)隨子[J].農(nóng)林科學苑，2008（13）：644.

[15] 程莉君，錢學射，顧龔平，等.能源作物續(xù)隨子的綜合利用和栽培[J].中國野生植物資源，2007，26（4）：19-22.

[16] 危文亮，金夢陽，馬沖，等.續(xù)隨子油脂肪酸組成分析[J].中國油脂，2007，32（5）：70-71.

[17] 中國油脂植物編寫委員會.中國油脂植物[M].北京：科學出版社，1987：265-266.

[18] 中國藥科大學.中藥辭海：第一卷[M].北京：中國醫(yī)藥科技出版社，1993：544-555.

[19] 鄭虎占.中藥現(xiàn)代研究與應用[M].北京：學苑出版社，1998：4283-4285.

[20] 國家中醫(yī)藥管理局編委會.中華本草（精選術）：上冊[M].上海：上海科技出版社，1996：968-971.

[21] 江蘇新醫(yī)學院.中藥大辭典[M].上海：上海人民出版社，1977：216-217.

[22] 胡順利，何亞新，胡順泉.續(xù)隨子種皮治療膽囊炎55例[J].中國民間療法，1996（5）：39-40.

[23] 謝志遠，蘇寧.續(xù)隨子：新型鼠害防治策略[J].中草藥，2002，33（5）：6-7.

[24] 石培禮.燃料油植物研究的現(xiàn)狀與展望[J].植物雜志，1994（5）：2-4.

[25] BOWDEN W M.Diploidy，polyploidy，and winter hardiness relationships

in the flowering plants[J].American Journal of Botany，1940，27（6）：357-371.

[26] PERRY B A.Chromosome number and phylo-genetic relationships in the Euphorb aceae[J].American Journal of Botany，1943，30（7）：527-543.

[27] 王冰，樸文玉，張德連.續(xù)隨子的核型分析[J].中藥材，1996，19（9）：435-436.

[28] 王彥紅，馬金雙，劉全儒.八種國產(chǎn)大戟屬植物的核型報道[J].植物分類學報，1999，37（4）：394-402.

[29] 張文駒，閔天祿.山茶屬的細胞地理學研究[J].云南植物研究，1999，21（2）：184-196.

[30] 金夢陽，馬 沖，危文亮，等.新型能源植物續(xù)隨子的核型分析[J].中國油料作物學報，2007，29（2）：213-215.

[31] 金夢陽，危文亮.續(xù)隨子輻射效應研究及適宜輻射劑量預測[J].中國油料作物學報，2008，30（4）：428-432.

[32] 賈元超，徐瑯，陳重，等.不同提取方法對續(xù)隨子種子中不飽和脂肪酸得率的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2008（18）：19-21.

[33] 高麗麗，胡德禹，龔德勇，等.中藥材續(xù)隨子病害的調(diào)查與室內(nèi)藥劑毒力測定[J].貴州農(nóng)業(yè)科學，2009，37（2）：43-44.

[34] 龔德勇，張燕，歐珍貴，等.能源油料植物續(xù)隨子的綜合性狀分析[J].貴州農(nóng)業(yè)科學，2010（1）：53-56.

[35] 龔德勇，張燕，王曉敏，等.能源油料植物續(xù)隨子的生物學及開發(fā)利用研究[J].江西農(nóng)業(yè)學報，2011（8）：39-41.

[36] 劉沖，洪立洲，王茂文，等.能源植物續(xù)隨子及其研究進展[J].安徽農(nóng)學通報：上半月刊，2011（23）：119-120.

[37] 沈燕春.理想的能源植物：續(xù)隨子[J].科技信息（科學教研），2008（13）：644.

[38] 宋煒，蔣麗娟，李昌珠.能源植物系列講座（3）多用途能源植物：續(xù)隨子[J].太陽能，2009（5）：20-21.endprint