小桐子繁殖生物學研究進展

曾亞軍

（貴州省林業科學研究院，貴州 貴陽550000）

1 引言

小桐子（Jatropha curcas L．）為大戟科（Euphorbiaceae）麻瘋樹屬（Jatropha L．），屬小喬木或大灌木，廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區，在西南地區主要分布于干熱河谷地區。小桐子對環境的適應能力強，尤其因為其極強的抗干旱、易成活、種子產量高和可制備生物柴油等方面的特性，使其在干熱河谷地區具有極大的開發利用價值。小桐子又名膏桐、麻風樹、黑皂樹、木花生、油由蘆子、老胖果等，原產熱帶美洲，現在我國云南、海南、廣東、廣西、四川和貴州有栽培或逸野。小桐子的種仁含油可達61．5%，其種子油稍加過濾即可與柴油相媲美，是熱帶地區一種極為適宜的生物質能。此外小桐子的種子含有多種活性成分，有著重要的農藥和醫藥價值，是一種極具有綜合開發價值的生物質能植物材料。目前，野生小桐子的干果產量為300～800kg／667m2，它的一系列副產品包括用于化妝品的甘油，以及再加工制成的麻瘋樹種子餅，可以作為有機肥料使用。其種子油渣、殘油渣及樹葉可作農藥，去毒后也可作為動物飼料。富含氮的種子油渣是極好的植物肥料。

2 小桐子的生物學特征

小桐子一般生長于海拔1 600m以下的河谷荒山荒坡上，喜光，喜暖熱氣候，可在年降雨量480mm～2 380mm、年平均氣溫攝氏17℃以上生存，能耐－5℃短暫低溫，不擇土壤，耐干旱瘠薄，是干熱河谷地區造林綠化的優良樹種。枝、干、根近肉質，組織松軟，含水分、漿汁多、有毒性而又不易燃燒，抗病蟲害。小桐子生長迅速，生命力強。由于小桐子種植可用桿插法繁殖，而且成活率高，生長速度快，頭年就有收成，產量逐年增加。近年來，由于退耕還林的推動，各地大量種植。未來全國麻瘋樹種植面積至少可達200萬hm2以上，預計可產柴油580萬t，顯示了良好的資源開發利用前景。小桐子原為藥用栽培植物，近期又發現其種子含油量高，是國際上研究最多的能生產生物柴油的能源植物之一。小桐子為多年生耐旱型木本植物，適于在貧瘠和邊角地栽種，栽植簡單、管理粗放、生長迅速，此樹3年可掛果投產、5年進入盛果期。

小桐子為落葉灌木或小喬木，多叢生，花單性，雌雄同株同序。小桐子的樹皮非常光滑，且含有乳白色的內含毒蛋白的汁液。一般情況下小桐子可高達3～5m，在某些合適的條件下可高達8～10m。葉片互生，叢集樹端，近圓形，全緣或3～5緣淺裂，長7～16cm，葉柄長6～18cm。小桐子的開花季節一般是在雨季，雨水多，開花會很迅速，并且在氣候比較濕潤的地區一年四季都可以開花結果。

3 小桐子繁殖生物學研究進展

最開始小桐子主要是醫用，中醫認為它性寒，有散瘀、止痛作用，也可治跌打損傷及皮膚瘙癢。但近幾年以小桐子為原料制取生物柴油迅速發展起來，我國四川、云南、貴州一些科研院校相繼開展了小桐子資源培育和開發利用研究工作，國內外有關能源企業也在關注我國小桐子發展潛力。在小桐子的繁殖研究進展中，主要包含扦插、組織培養以及嫁接3大類。

3．1 小桐子繁殖扦插技術的研究進展

扦插技術屬于我國小桐子種植繁殖的重要領域，也是一種重要的無性繁殖的方法，是用小桐子的部分或全部器官當作要繁殖的材料。扦插技術的理論依據是植物的再生作用，也就是當植物的一部分被切除后表現出的一種機能反應。桐子繁殖扦插技術是采用硬枝扦插并結合苗床宜干不宜濕的田間管理方式，現在我國科學院研究表明：扦插溫度在25～30℃之間，保持空氣相對濕度為80%～90%，控制土壤有效含水量在5%～10%之間。我國研究出的小桐子繁殖扦插技術克服了現有的技術缺陷，提供了一套完整而成熟的小桐子繁殖技術來生產大量、優質的小桐子種苗，以滿足大規模集約生產的要求。使得經濟附加值高的小桐子產業化發展成為可能。

而我近幾年來對小桐子的扦插繁殖技術的研究工作，主要集中在了兩個方面，首先是研究影響不定根的形成以及一些可以提高小桐子的成活率的措施，比如說其特征在于采用硬枝扦插并結合苗床宜干不宜濕的田間管理方式，扦插溫度在25～30℃之間，保持空氣相對濕度為80%～90%，控制土壤有效含水量在5%～10%。還有一方面是對小桐子生化以及生理方面研究，總的來說，共同目的是為了提高小桐子的繁殖速度，提高產量。

3．2 組織培養技術的研究進展

3．2．1 基本培養基與培養條件

目前已報道的小桐子再生研究中。使用的基本培養基主要是MS培養基，添加3%蔗糖和0．7%瓊脂粉，Li等提高了MS培養基中的維生素B1的濃度。在生根時使用了木本植物培養基，但生根時MS與1／2MS哪個更好，目前都還沒有詳細的數據報道。普遍認為培養最適溫度為25±2℃，最適光照強度為30～40μmol·m－2s－2，光照時間為12～16h／d。

3．2．2 誘導途徑

現階段小桐子組織培養有3條再生途徑：經愈傷組織誘導不定芽；直接誘導不定芽；經體細胞胚再生。首先是經愈傷途徑誘導不定芽，認為6－BA與IBA的激素組合適用于小桐子愈傷組織的誘導和分化。然后是直接誘導不定芽，不經愈傷途徑直接再生不定芽的研究成果較少，Li等在農桿菌介導的遺傳轉化中采用的是直接再生不定芽的途徑。最后是體細胞胚再生途徑，早在1992年就有報道大戟科橡膠樹屬橡膠的體細胞胚再生途徑。經愈傷途徑誘導不定芽是現階段使用較多的再生組織培養途徑，但還是存在著周期長、變異大等不確定性因素，所以有著周期短、變異小等特點的直接誘導不定芽以及經體細胞胚再生在以后的發展中會起著重要的作用。

3．3 嫁接繁殖技術的研究進展

我國為解決小桐子嫁接的關鍵技術，從采用不同嫁接時間、方法以及不同接穗位置、處理方法等幾方面對小桐子嫁接技術研究。經過長時間的研究，結果表明：小桐子最佳嫁接時間在每年2～4月份，小桐子枝接成活率最高，平均成活率在95%以上，接穗采后放置3～5d對嫁接成活率影響不大。采用劈接法、切接法、嵌芽接法和單芽切接法的嫁接成活率均能夠達到100%。嫁接后接穗生長良好，不改變原植株的生長規律，且遺傳性狀表現良好。該結果為小桐子低產低效林改造提供技術上的準備。

除此之外，新的嫁接技術增強植株抗病能力，同時還可以避免小桐子除了病蟲害的其他不良癥狀的發生；提高小桐子耐低溫能力，本來小桐子的耐高溫能力就很強，經過嫁接后在更低溫度的情況下，根系仍能正常生長；擴大了根系吸收范圍和能力。嫁接后的植株根系比自根苗成倍增長，在相同面積上可比自根苗多吸收氮鉀20%左右，磷60%多，有利于提高產量。嫁接苗莖粗葉大，可使小桐子產量增加4成以上，不僅保留了早熟性，而且可以大大縮小結果期，提高小桐子總產量。

4 結語

小桐子種子含油率高，經過加工可制成生物柴油。小桐子種子、樹皮、葉、根和乳汁中含有多種成分的生物藥源，可提取制作生物醫藥和生物農藥。近些年，在國家產業政策的支持下，小桐子發展勢頭迅猛。然而小桐子想要更好的發展，良種良法才是關鍵，因為良種選育在產業發展中占有基礎性的作用。通過對小桐子的扦插繁殖、組織培養以及嫁接等繁殖方式的發展狀況來分析，不難看出我國近幾年在技術上的突飛猛進。通過常規和生物繁殖技術手段，還可以培育速生且抗逆性更強的品種，有助于今后的進一步良種選育。

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