能源油料植物續隨子研究進展及其開發利用前景

龔德勇+王曉敏++歐珍貴++張燕

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

關鍵詞 續隨子；能源油料植物；特征特性；開發利用；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，楊開渠對續隨子的生物學性狀和農藝性狀進行了研究[1]。有研究結果表明，續隨子的種子中含油分約45%[2-5]。M.Calvin等發現，續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，開發前景廣闊[6-7]。近年來，將續隨子作為能源植物進行研究開發頗受關注。國內有江蘇、河北、河南、湖北等地相關研究部門進行了種質資源的收集、創新利用及新品種選育，先后開展了續隨子的新品種選育等研究，最終選育出3個續隨子新品系，并分別在多處進行栽培示范，平均產量約2 500 kg/hm2。根據前期研究結果，現就續隨子生物學和生態學特性、經濟價值及開發利用前景綜述如下。Ayerbe等研究了續隨子的種子產量與種植條件及莖葉碳氫化合物生產量等的關系[8-9]。1997年Coffey等認為續隨子能夠產生碳氫化合物。1982年有研究報道認為續隨子是一種能源作物[10-11]。

1 續隨子生物學及生態學特性

續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，隨著續隨子生長時間的延長，其根系會逐漸木質化。續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。

續隨子花序為傘狀花序，頂生。基部有2～4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，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，具不規則網狀皺紋，一側有縱溝狀種脊，種皮薄脆，種仁白色或黃白色，富油質。氣微香，味辛，千粒重41.4～43.0 g。

續隨子適應性較廣，在我國南至廣西，北至吉林，東至江蘇，西至西藏的10余個省區均有分布，在貴州省亞熱帶地區海拔500～2 300 m的地區均能正常生長。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]。續隨子喜歡生長在溫暖、光照較好、濕潤的環境，但是其忌水澇，在有機質含量高、排灌水方便、疏松的砂質壤土或黏壤土上生長較好。續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

續隨子為優質能源油料植物，種子含油率40%～50%[3，10，14]，根據江蘇植物研究所與中科院林業土壤所分析，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地續隨子粗脂肪含量，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隨子，種子含粗脂肪43.77%～44.70%，種仁含量為60.97%～64.54%。續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地續隨子脂肪酸組成，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 經濟價值及利用途徑

2.2.1 藥用價值。續隨子的莖、葉、種子及莖中的白色乳汁都可以作為藥物，可以鎮痛、抗炎、消腫、導瀉、鎮靜、殺蟲等。據臨床試驗，續隨子對婦女閉經、毒蛇咬傷、晚期血吸蟲病腹水等有一定的治療作用。續隨子具有強辛辣味，對胃腸道有刺激而致瀉。續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。續隨子的鎮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痛。續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隨子莖（鮮）涂蛇咬傷處并用搗爛的續隨子敷傷口及紅腫部位[13，17-21]，續隨子種皮可以治療膽囊炎[22]。

2.2.2 園林綠化。由于續隨子的株高為1 m左右，且植株強壯挺拔，莖葉形態好，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 工業用途。續隨子的種子中含有豐富的脂肪油，其中油脂的含量最高，因此工業生產上可提取其中的油脂用于生產肥皂、潤滑油等[3]。

2.2.4 農業用途。有研究表明，將續隨子的種子浸泡后，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分，又可以防治地老虎、螻蛄等地下害蟲，還可以驅除一些對作物有害的嚙齒類動物。續隨子的根部分泌物可以驅避老鼠，因此可用于驅鼠應用[23]。

2.2.5 能源利用。續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發現續隨子的白色乳汁中含有與石油類似的碳氫化合物30%～40%[24]。經過一定的處理后可以燃燒。危文亮等認為續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]。黔西南州康達林業科技有限公司利用續隨子成功地提煉出生物柴油。

3 續隨子種質資源研究現狀及開發利用潛力

近年來，世界各國對新能源植物的研究越來越廣，因此續隨子的研究也受到了廣泛重視。金夢陽等認為續隨子體細胞的染色體數目為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（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Stebbins及郭幸榮等的分類標準，續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。續隨子（1B）在進化上屬于較原始的種類，不同產地的續隨子核型有差異[30]。金夢陽等對續隨子輻射育種研究表明：輻射對續隨子M1的抑制效應主要表現在發芽整齊度及幼苗生長量上，對發芽率影響較小；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代幼苗體內保護酶活性變化規律，初步認為續隨子的適宜輻照劑量應為600 Gy左右[32]。M1代幼苗體內SOD及CAT活性峰值可作為續隨子適宜輻照劑量的判定依據[33-38]。

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