麻疯树综合开发利用研究进展

麻疯树是一种拥有多种用途的生态树种,不但可以防止水土流失,而且许多部位还具有应用和经济价值,提取成分可以制成药品或一些副产品,尤其是种子所含油分可直接作为生物柴油。许多国家对麻疯树的价值都有所认识,并且逐渐展开了研究和开发,使之应用到经济生活中。本文就麻疯树开发利用现状和前景做了简要综述和分析,以期对麻疯树将来的开发利用有一定的参考价值。     

麻疯树的抗逆性研究进展

文章综述了近几年来国内外有关麻疯树抗逆性方面的研究，重点概述麻疯树在温度、干旱、渗透和重金属等胁迫下的响应及其相应的抗性机理。最后在当前麻疯树抗逆性研究的基础上，提出了今后的研究方向。     

麻疯树花药愈伤组织诱导的初步研究

Preliminary studies were done on the factors affecting the callus inducement from the anther of Jartopa curcas L.,including the development stage of microspores,cold pretreatment,hormone and sucrose concentration.The results showed: compared with other stage,microspores at uninucleate stage were more suitable for culture;the cold pretreatment at 4℃ for 3～5 days is essential to high ratio of inducement;the culture medium that MS+ NAA 2.0mg/L +KT 0.4mg/L +sucrose 9% is comparativelymore suitable for callus in...     

麻疯树光合生理特征研究

研究麻疯树叶片净光合速率日变化及其与环境因子的相互关系,结果表明,麻疯树净光合速率日变化呈双峰曲线,净光合速率最大值为14.4 μmol CO2·m1-2·S-1,光补偿点为45μmol m-2·S-1,光合主峰出现在11:00,次峰出现在15:30.光合主峰有一个长达4.5 h的高效光合平台期(9.8～14.4μmol CO2·m-2·S-1),是一天中最重要的产物积累时期.净光合速率日变化曲线表明麻疯树光合"午休"现象明显,且气孔限制是产生"午休"的主要原因.麻疯树光能利用率较高,最大值为3.52%.研究显示,麻疯树的光补偿点和光饱和点较高,为耐干旱植物,在高温高辐射时能有效的通过降低气孔导度来限制蒸腾作用.     

生物柴油植物麻疯树综合繁殖技术研究

研究发现,麻疯树种子在播种前进行剥壳处理,有利于种子萌发。播种以覆土1 cm左右的浅播为宜,适宜的发芽温度为30℃。采用组织培养技术繁育时,愈伤组织诱导培养基以MS＋1%琼脂＋3%蔗糖＋6-BA 3.0 mg/L＋NAA 0.9 mg/L效果最佳,不定芽分化培养基以MS＋1%琼脂＋3%蔗糖＋6-BA 3.0 mg/L＋NAA 0.3 mg/L较适宜,而1/2MS＋NAA 1.0 mg/L培养基生根效果较佳。采用扦插技术繁育时,插条越长生根率越高,短插条扦插时,结合200 mg/L的NAA进行促生根处理也能取得较好的效果。     

不同产地麻疯树的抗冷性研究

对三个不同产地的麻疯树用8℃的低温胁迫处理,以研究麻疯树的抗冷性.结果表明低温胁迫对麻疯树造成明显伤害,使麻疯树幼苗叶绿素含量减少,根系活力降低,生物膜的通透性增大.但各产地的麻疯树受冷伤害的程度不同,说明其抗冷性不同.三个产地的麻疯树幼苗的抗冷性永胜的最强,攀枝花的次之,红河的最弱.     

生物燃料植物麻疯树适生区预测

基于Worldclim气候数据,利用Divagis软件中整合的Bioclim模型和Domain模型确定了麻疯树(Jatropha curcas L.)在中国境内的适生区,结果显示麻疯树适生区为经纬度18~30N,97~120E的地区,包括四川南部、云南大部分地区、贵州西南至滇黔桂交界、广西中部和南部、广东中部和南部、海南大部分地区、福建东南沿海和台湾西部沿海,其中最适生区主要为川滇交界地区、云南中部及滇黔桂边界经纬度为21~27N,98~107E的条带状地区.     

麻疯树胚乳cDNA文库的构建与分析

以等质量比的不同发育阶段的麻疯树（Jatropha curcas L.）胚乳为材料构建麻疯树胚乳cDNA文库.初级文库滴度为1.5×106 Pfu/mL,重组率为99.7％,插入片段大小为0.4～4 kb,平均约1 kb.全长基因的比例达到20％.推测的蛋白质序列种类主要包括贮存蛋白相关、转录表达调控相关、脂肪酸合成相关及信号传导相关等同源基因序列.编码功能基因的类型与分布情况同Joseph A White等构建的蓖麻胚乳cDNA文库基本一致,个别类型如贮存蛋白合成相关基因的比例相比较低,信号传导     

气象因子对麻疯树主要物候的影响

 利用2010和2011年贵州省罗甸县的气象资料,分析了气象因子对麻疯树主要物候期的影响,结果表明:3个气象因子中,温度是决定麻疯树各主要物候的主要因子.日较差对打破麻疯树休眠有一定的作用,萌芽前日较差加大,有利于营养的大量积累,促进麻疯树解除休眠;有效积温对麻疯树物候的发生有决定性作用,当有效积温达到27~28 d·℃,树液开始流动,超过30 d·℃时,嫩芽开始萌出,35 d·℃以上时,开始展叶,积温达76~78 d·℃时,茎尖抽生新枝,并有花序出现,当积温达到110 d·℃,单花开放,当积温值达到约167 d·℃时,茎尖停止生长,积温220 d·℃时,茎尖再次开始生长,当积温值达到约320 d·℃,植株开始落叶;降水是麻疯树完成生长发育必不可少的因素,麻疯树在雨季生长快速,旱季休眠,但降雨过多会导致日照时间变短,树体因营养合成不足而停止生长;日照时间不是影响麻疯树开花的决定性因素,但它可通过影响温度而影响麻疯树生长发育.     

麻疯树枯萎病病原菌分离鉴定及室内药剂筛选

从海南省临高县麻疯树种植基地的枯萎麻疯树树干的木质部中分离到一病原菌,该病菌从根部入侵,沿木质部导管向上蔓延,最终可导致整株植物萎蔫死亡。根据病害症状特点、病原菌形态特征、培养性状并结合rDNA-ITS区域的序列分析对病原微生物进行了鉴定。结果表明,麻疯树枯萎病的病原菌属半知菌亚门,丛梗孢目,镰孢属,尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)。采用平皿生长速率法测定了多菌灵可湿性粉剂、多菌灵•福美双可湿性粉剂、立枯净可湿性粉剂和代森锰锌可湿性粉剂四种药剂对病原菌的毒力,结果表明,该四种药剂的有效中浓度(EC50)分别为23.33 、102.89 、189.75、200.79 μg/ml,四种药剂的相关系数均在0.99以上,药剂浓度与抑制作用呈显著正相关,其中多菌灵效果最好,在200 μg/ml时,对菌丝的抑制率为98.49%,多菌灵•福美双和立枯净次之,代森锰锌效果最差。     

麻疯树毒蛋白(curcin)基因转化水稻的研究

以粳稻(Japonica)品种日本晴与中花11号为材料,对影响农杆菌介导水稻转化体系的几个因素进行了研究,建立了农杆菌介导的有效水稻转化体系.在该体系中,首次使用浓度为10-4g/mL嘌呤合成抑制剂acivicin在转化前对水稻愈伤组织进行预处理,结果表明此法可有效提高GUS基因的瞬时表达率.同时,利用插入了麻疯树毒蛋白(curcin)基因的植物表达质粒pBI121-curcin,通过农杆菌介导转化水稻,获得了多株转基因植株.通过PCR鉴定,证实curcin基因已整合到水稻基因组中.     

New terpenoids from the roots of Jatropha curcas

Two new sesquiterpenoids,(1S,2R)-dihydroxycycloax-4(15)-ene(1),14-dehydroxyl daucucarotol(2),and one new rhamnofalane diterpenoid,2-hydroxy-3-dehydroxycaniojane(3),together with two known compounds,curcusone D(4) and curcusone C(5),were isolated from the roots of Jatropha curcas.The chemical structures of these compounds were established by chemical methods and extensive 1D-and 2D-NMR spectroscopic data analyses.     

麻疯树油制备生物柴油中SO42-/TiO2固体酸研究

 利用高酸值麻疯树油中游离脂肪酸与甲醇酯化反应作为目标反应,通过直接煅烧工业原料偏钛酸,制得高酯化活性的ST固体酸.系统地研究了制备条件、反应条件对其酯化活性的影响.ST固体酸制备过程中,煅烧温度是一个敏感的因素,而煅烧时间影响较小.最佳的制备条件为:500℃,2h.最佳的反应条件为:反应温度为90℃,醇酸摩尔比为20:1,催化剂用量为油重的4%,反应时间为2h.在此条件下,游离脂肪酸的转化率可达97%以上.FTIR研究、S质量分数测定表明:活性组分溶剂化流失、表面积炭为其失活的主要原因.再硫化或在氧气中煅烧是较为有效的再生方法.     

麻疯树油制备生物柴油中SO42-/TiO2固体酸研究

利用高酸值麻疯树油中游离脂肪酸与甲醇酯化反应作为目标反应,通过直接煅烧工业原料偏钛酸,制得高酯化活性的ST固体酸.系统地研究了制备条件、反应条件对其酯化活性的影响.ST固体酸制备过程中,煅烧温度是一个敏感的因素,而煅烧时间影响较小.最佳的制备条件为:500℃,2 h.最佳的反应条件为:反应温度为90℃,醇酸摩尔比为20∶1,催化剂用量为油重的4%,反应时间为2 h.在此条件下,游离脂肪酸的转化率可达97%以上.FTIR研究、S质量分数测定表明:活性组分溶剂化流失、表面积炭为其失活的主要原因.再硫化或在氧气中煅烧是较为有效的再生方法.     

麻疯树的促腋芽分枝快繁及生根诱导

为了保存、推广和改良麻疯树的种质,对麻疯树进行了促腋芽分枝和生根诱导实验.发现KT、2,4-D的激素搭配适于诱导愈伤;培养基MS+1.0 mg/L BA+0.01 mg/L IBA+5.0mg/L AgNO3的腋芽分枝效果较好;pH值的变化对腋芽分枝的影响不大;采用瞬时高浓度生长素刺激或者无激素的活性炭培养基都能得到92%以上的生根率.     

麻疯树过氧化物酶和超氧物歧化酶同工酶研究

采用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳技术,对麻疯树过氧化物酶（POD）和超氧物歧化酶（SOD）同工酶酶谱进行分析,结果表明麻疯树的遗传多样性偏低.以10个麻疯树材料为试材,进行过氧化物酶（POD）、超氧物歧化酶（SOD）同工酶电泳,并应用过氧化物酶（POD）、超氧物歧化酶（SOD）同工酶对10个麻疯树材料,进行亲缘关系的鉴定,10个麻疯树材料遗传距离在0.72~1.0范围内,当遗传距离为0.8时,可以将其分为3类;而通过同工酶的方法来研究麻疯树的遗传多样性有待进一步工作来验证.     

麻疯树过氧化氢酶的分离纯化

麻疯树种仁经抽提、硫酸铵盐析、Phenyl Sepharose CL-4B层析、DEAE-Sepharose F.F.层析,获得了纯化的麻疯树过氧化氢酶(CAT).该酶比活力为69.23 U/mg,纯化倍数为37.63倍.经Sephacryl S-300 HR测定,该酶表观分子量为232 kD,SDS-PAGE显示为一条分子量为59 kD的条带,表明该酶是由四个相同的分子量为59 kD的亚基组成.经等电聚焦测定该酶的等电点为4.7.经过温度和pH考察,该酶最适温度为30℃,最适pH为7.0.Mn~(2+)对酶活有促进作用,Zn~(2+)、Cd~(2+)、Mg~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(3+)、Co~(2+)有抑制作用.6×10~(-3)mmol/L NaN_3以及0.9 mmol/L KCN能使酶活丧失.该酶的V_(max)和K_m分别为5 U/mL·min,1.5 mmol/L.     

麻疯树花部特征及其对传粉昆虫的影响

【目的】麻疯树为中国西南地区重要生物柴油树种,了解其花部特征对主要传粉昆虫的访花行为与访花频率可能产生的影响,有助于麻疯树的进一步繁殖成功。【方法】对麻疯树雌、雄花的形态特征进行测量,对花粉与柱头的微观特征进行扫描电镜观察,并对其花部构成、花冠尺寸及花部颜色对蝇类与蜜蜂类访花频率的影响进行观测。【结果】麻疯树雄花的花冠直径显著小于雌花,雄蕊的直径显著大于雌蕊,可能会影响传粉者对雌、雄花的偏好。雄、雌花的花蕊和花冠的相近,利于花粉的携带、转移与落置。麻疯树花粉粒表面具有瘤状突起,含水丰富,直径大; 雌花柱头有孔状凹陷,能分泌少量黏液,利于花粉在柱头上的粘附与萌发。去除花蕊与花瓣均会显著降低蝇类与蜜蜂对麻疯树花的访问频率,去除花萼对传粉者访问频率无影响。随着花冠尺寸变小,蝇类与蜜蜂对麻疯树花的访问频率均显著降低。花部颜色的改变显著降低蜜蜂类的访花频率,但对蝇类的访花频率无明显影响。【结论】麻疯树雌、雄花的花部形态特征有显著差别。蜜蜂类与蝇类传粉者对麻疯树的花部组成、花冠大小与花部颜色的视觉识别方式有显著不同。