能源油料植物续随子研究进展及其开发利用前景

龚德勇+王晓敏++欧珍贵++张燕

摘要 在介绍续随子生物学及生态学特性、主要用途及其种子油特性的基础上，评述了续随子种质资源的研究现状，进而针对其资源及利用的价值优势，对贵州省续随子资源的开发利用前景作了分析，以期为能源油料植物续随子的应用提供参考。

关键词 续随子；能源油料植物；特征特性；开发利用；前景

中图分类号 S565.9 文献标识码 A 文章编号 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

续随子（Euphorbia Lathyris L），大戟科大戟属，主要是将其茎、叶、种子等作为药用。1945年，杨开渠对续随子的生物学性状和农艺性状进行了研究[1]。有研究结果表明，续随子的种子中含油分约45%[2-5]。M.Calvin等发现，续随子种子的油分中有30%～40%的化合物与石油中的碳氢化合物相类似，可以替代石油作为新能源，开发前景广阔[6-7]。近年来，将续随子作为能源植物进行研究开发颇受关注。国内有江苏、河北、河南、湖北等地相关研究部门进行了种质资源的收集、创新利用及新品种选育，先后开展了续随子的新品种选育等研究，最终选育出3个续随子新品系，并分别在多处进行栽培示范，平均产量约2 500 kg/hm2。根据前期研究结果，现就续随子生物学和生态学特性、经济价值及开发利用前景综述如下。Ayerbe等研究了续随子的种子产量与种植条件及茎叶碳氢化合物生产量等的关系[8-9]。1997年Coffey等认为续随子能够产生碳氢化合物。1982年有研究报道认为续随子是一种能源作物[10-11]。

1 续随子生物学及生态学特性

续随子为越年生或二年生草本植物，一般主茎高60～80 cm，枝高100～130 cm，植株高达1.5 m以上，冠径一般为50～80 cm。续随子的整个植株都无毛，有白色的乳汁，其表面覆有1层白粉。其根系为乳白色的圆锥形，分布范围为40 cm土层，随着续随子生长时间的延长，其根系会逐渐木质化。续随子主茎为有限生长，呈直立的圆柱形，基部一般为粉红色或绿色，中上部为淡绿色，基部一般会着生分枝30～50条。生殖生长期间，续随子的茎的顶端会自然分生，呈4～5个伞状分枝，然后每个伞梗上还会再分生出2～3个小的伞梗，每个小伞梗又再分生为二叉状。

续随子叶片披针形，顶端锐尖或急尖，茎下部叶着生较密，无柄，茎上部叶具短柄。根据着生部位和水肥条件的不同，一般叶长5～15 cm，宽0.6～1.5 cm，基部近心形，全缘，叶面绿色，叶背灰绿色，主脉突出，侧脉多不显。

续随子花序为伞状花序，顶生。基部有2～4个叶状苞片，杯状总苞钟形，顶端4裂，子房3室，花柱3个。花单性，无花被。雄花多数，每花有雄蕊1枚，略长于总苞，药黄白色，花粉囊稍叉开。雌花1朵，位于花序的中央，子房三角形，3室，每室有胚珠1个，花柱3裂。雌花梗于受粉后伸长，常伸出总苞之外而下垂。

续随子果实为蒴果、近球形、无毛，纵径0.8～1.2 cm，横径1.0～1.5 cm。一般内含种子3粒，种子矩圆形或椭圆形，纵径5～6 mm，横径3～4 mm，表面灰棕色或灰褐色，具不规则网状皱纹，一侧有纵沟状种脊，种皮薄脆，种仁白色或黄白色，富油质。气微香，味辛，千粒重41.4～43.0 g。

续随子适应性较广，在我国南至广西，北至吉林，东至江苏，西至西藏的10余个省区均有分布，在贵州省亚热带地区海拔500～2 300 m的地区均能正常生长。一般为8月中下旬至9月中上旬播种，次年春暖后进入生殖生长期，开绿黄色小花，边分枝边开花结实，花期一般3—5月，果期5—6月[1]。续随子喜欢生长在温暖、光照较好、湿润的环境，但是其忌水涝，在有机质含量高、排灌水方便、疏松的砂质壤土或黏壤土上生长较好。续随子在生长期间对水的需求量不大，因此在山地的向阳山坡种植较为有利[12-13]。endprint

2 主要化学成分及利用途径

2.1 主要化学成分

续随子为优质能源油料植物，种子含油率40%～50%[3，10，14]，根据江苏植物研究所与中科院林业土壤所分析，种子含脂肪油43.3%～47.0%[15]，贵州省亚热带作物研究所分析为44.39%～45.19%，危文亮等分析不同产地续随子粗脂肪含量，种子为43.66%～45.75%，种仁为64.87%～66.69%，种皮为2.52%～3.95%[16]，贵州省油料作物研究所分析贵州省黔西南州种植的续随子，种子含粗脂肪43.77%～44.70%，种仁含量为60.97%～64.54%。续随子脂肪油中含多种脂肪酸，主要有油酸59.2%～81.3%、棕榈酸4.4%～7.2%、亚油酸2.71%～5.3%、亚麻酸1.2%～2.8%等[17]；危文亮等分析不同产地续随子脂肪酸组成，其中油酸为83.3%～83.7%、棕榈酸为6.4%～6.6%、亚油酸4.0%～4.2%、亚麻酸2.5%～2.9%，由此可见，C16、C18脂肪酸是续随子油分的主要脂肪酸，与理想柴油替代品的分子C19H36O2组成相类似[16]。

2.2 经济价值及利用途径

2.2.1 药用价值。续随子的茎、叶、种子及茎中的白色乳汁都可以作为药物，可以镇痛、抗炎、消肿、导泻、镇静、杀虫等。据临床试验，续随子对妇女闭经、毒蛇咬伤、晚期血吸虫病腹水等有一定的治疗作用。续随子具有强辛辣味，对胃肠道有刺激而致泻。续随子与巴比妥药物同时使用可以使小鼠入睡的时间更短，且保持的更持久。续随子的镇痛作用虽然没有磷酸可待因明显，但是其对人体较安全，可以应用在外科手术中的镇痛。续随子中的抗菌有效成分包括瑞香素和七叶树甙，其中瑞香素的抗炎作用较同剂量的水扬酸钠稍强；鲜草对多种肿瘤细胞具有抑制作用，如急性单核细胞白血病白细胞、慢性粒细胞型、急性淋巴细胞型及粒细胞型等；七叶树甙对大鼠及兔的尿酸排泄有促进作用，有利于小鼠排尿。此外，还有抗血凝及抑制大鼠眼晶状体醛糖还原酶等作用；取新鲜续随子种子（去壳）捣泥早晨空腹服，治疗晚期血吸虫病腹水；千金子种子吞服治毒蛇咬伤或续随子茎（鲜）涂蛇咬伤处并用捣烂的续随子敷伤口及红肿部位[13，17-21]，续随子种皮可以治疗胆囊炎[22]。

2.2.2 园林绿化。由于续随子的株高为1 m左右，且植株强壮挺拔，茎叶形态好，叶片浓绿，草姿美丽，让人赏心悦目，具有较高的观赏价值，因此可以作为庭院或花坛培植植物进行观赏。

2.2.3 工业用途。续随子的种子中含有丰富的脂肪油，其中油脂的含量最高，因此工业生产上可提取其中的油脂用于生产肥皂、润滑油等[3]。

2.2.4 农业用途。有研究表明，将续随子的种子浸泡后，剩余的种子浸液对一些害虫也有一定的防治作用，如可以防治蚜虫、螟虫等。续随子的油粕是一种良好的肥料，其施用于作物的根部既可以提供一定的养分，又可以防治地老虎、蝼蛄等地下害虫，还可以驱除一些对作物有害的啮齿类动物。续随子的根部分泌物可以驱避老鼠，因此可用于驱鼠应用[23]。

2.2.5 能源利用。续随子由于具有与石油类似的化合物，其作为能源的功用备受关注。M.Calvin发现续随子的白色乳汁中含有与石油类似的碳氢化合物30%～40%[24]。经过一定的处理后可以燃烧。危文亮等认为续随子的油中主要脂肪酸成分为C16、C18脂肪酸，与理想柴油替代品的分子C19H36O2组成相类似[16]。黔西南州康达林业科技有限公司利用续随子成功地提炼出生物柴油。

3 续随子种质资源研究现状及开发利用潜力

近年来，世界各国对新能源植物的研究越来越广，因此续随子的研究也受到了广泛重视。金梦阳等认为续随子体细胞的染色体数目为2n=20，核型公式为K（2n）=2x=20=16 m+4sm，核型为2A型，枝型不对称系数（AS·K%）为58.14%，染色体相对长度组成为2n=20=4L+6M2+10M1，染色体总体积为19.60 μm3，与Wray等[25-28]的研究结果一致。根据Stebbins及郭幸荣等的分类标准，续随子的核型类别应为“1B”，相对长度组成为4L+4M2+8M+4S，与王彦红等[28]研究结果一致。按照核型进化观点[29]，一般植物的核型对称性越低，其进化程度越高。续随子（1B）在进化上属于较原始的种类，不同产地的续随子核型有差异[30]。金梦阳等对续随子辐射育种研究表明：辐射对续随子M1的抑制效应主要表现在发芽整齐度及幼苗生长量上，对发芽率影响较小；SOD、CAT、APX活性及MDA含量变化均可反映材料的辐射诱变效应；500 Gy是供试材料一个敏感剂量点；50～450 Gy为辐射育种的适宜诱变剂量范围[31]。金梦阳等研究其M1代幼苗体内保护酶活性变化规律，初步认为续随子的适宜辐照剂量应为600 Gy左右[32]。M1代幼苗体内SOD及CAT活性峰值可作为续随子适宜辐照剂量的判定依据[33-38]。

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