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21世纪面临着能源问题的严峻挑战,开发利用安全高效、绿色环保的新型可再生能源,不仅事关国民经济可持续发展、国家安全和社会进步,而且也是各国能源战略的重要组成部分,因此成为当前各国的研究热点。我国新实施的《中华人民共和国可再生能源法》明确鼓励发展生物质能。小油桐(Jatropha curcas L.)是一种生物柴油植物,具有很高的经济价值,利用小油桐生产生物柴油不需占用耕地、不与人争粮,联合国已经将小油桐及其提取物广泛用于干热河谷贫困地区的生态建设,作为扶贫的重大项目加以扶持,并且在多个国家取得了成功。我国政府也十分重视小油桐的开发利用。广东省地处华南沿海,属热带、亚热带季风气候,是我国的经济大省,又是人口大省,充分利用省内广大的宜林山地与丘陵地、沿海盐碱滩涂地种植能源植物小油桐,生产绿色的生物柴油,对于缓解省内能源供应日益紧张的问题、改善生态环境具有重要意义。本研究旨在为早日实现广东省小油桐规模化种植与综合开发利用提供技术支撑。围绕能源植物小油桐的开发利用,开展了以下几个方面的工作：
一、60Co-γ射线辐射诱变小油桐种子的初步研究。
目的：确定不同种源小油桐种子的辐射半致死剂量,研究不同辐射剂量对小油桐植株生长的影响。
方法：以种子50％发芽率为基准,通过直线回归方程计算3个不同种源的小油桐种子60Co-γ射线辐射半致死剂量；测量7月龄小苗的株高、一级分枝数目、主干直径、叶片长度和宽度,对植株表型与辐射剂量进行相关性分析。
结果：三个不同种源的小油桐种子的辐射半致死剂量分别为178 Gy(广东)、132 Gy(海南)、198 Gy(印度)。60Co-γ射线辐射可引起植株一些数量性状发生改变。随着辐射剂量的增加,小油桐叶片的长度与宽度整体呈减小趋势,叶片形状也发生多种变异；此外,辐射使3个种源的小油桐当代植株均发生显著矮化,植株主干的直径也显著减小,但植株的分枝数目无显著差异。
结论：确定各种源小油桐种子的60Co-γ射线辐射半致死剂量,对于今后选择合适的辐射剂量进行辐射诱变育种至关重要：观测辐射当代植株表型,有助于从中筛选性状优良的突变体。
二、超声波强化提取小油桐种子油脂的研究。
目的：探讨温度、超声波频率、料液比、处理时间等因素对超声波法提取能源植物小油桐种子油脂的影响,以及超声波法的优越性。
方法：在单因素试验的基础上进行了正交试验,对超声波提取工艺进行优化；比较了超声波法与传统索氏法的提取时间、所得油脂的理化性质。
结果：试验数据表明,温度对超声波法提取小油桐油的影响不大,其余各因素影响大小次序为：超声波频率>处理时间>料液比；优化后的工艺参数为：超声波频率为40 kHz,料液比为1:10,处理时间为30 min。超声法所得油脂的理化性质与传统索氏法所得油脂基本相同,但提取时间远远少于后者。
结论：超声波强化提取油脂工艺在小油桐生物柴油的制备中将发挥重要作用。
三、不同种质资源小油桐含油率及其脂肪酸组成的研究。
目的：比较我国的广东、海南、贵州和印度等地所产小油桐种子含油率及其脂肪酸组成。方
法：采用索氏抽提法测定小油桐种子的含油率,采用气相色谱-质谱联用技术(GC-MS技术)对小油桐油的脂肪酸组成进行分析。
结果：不同产地的小油桐种子干基含油率分别为32.4％(广东)、31.4％(海南)、37.6％(贵州)和41.0％(印度);进而采用GC-MS技术鉴定出11～12种脂肪酸成分,其中不饱和脂肪酸分别占总脂肪酸的80.93％(广东)、79.53％(海南)、77.24％(贵州)和78.22％(印度)。
结论：不同产地的小油桐种子的含油率和脂肪酸组成方面均存在差异,这在小油桐引种与育种过程中应予以考虑。
四、小油桐非试管快繁体系的建立。
目的：建立能源植物小油桐非试管快繁技术。
方法：以小油桐2-3 cm长、携带单腋芽的微茎段作外植体,研究了不同浓度的细胞生长素IBA对其生根再生成完整植株的影响。
结果：用1 mg/L IBA处理1 h再生植株效果最佳,其生根率高达96.7％,生根时间为18.2±2.0d,新生根的数量为6.3±1.8条,平均总根长达6.8±3.5 cm。
结论：此项以微茎段作外植体的非试管快繁技术,操作简单,在较短时间内即可获得大量小油桐完整再生植株,适用于工厂化育苗。
五、小油桐愈伤组织的诱导与植株再生体系的建立。
目的：从小油桐不同类型的外植体诱导愈伤组织,并建立植株再生体系。
方法：分别以小油桐子叶、下胚轴、真叶、叶柄为材料,用6-BA(0.5,1.0,2.0,3.0 mg/L)和IBA(0,0.01,0.1,1.0 mg/L)作交叉浓度配比试验,筛选诱导愈伤组织的最佳外源激素浓度；用6-BA(1.0,2.0,3.0 mg/L)和IBA(0,0.01,0.1 mg/L)做交叉浓度配比试验,筛选诱导不定芽的最佳条件；待不定芽长至2～5cm长时,分别移至含0、0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 mg/L IBA的基本培养基上,筛选诱导生根的最佳条件。
结果：供试的4种外植体中,幼嫩的叶柄是较理想的诱导愈伤组织和再生植株的外植体类型；1.0 mg/L IBA+3.0 mg/L 6-BA条件下,诱导叶柄愈伤组织的效果最佳,不仅在第5天的诱导率达到100％,而且愈伤组织呈白绿色,细胞排列紧密,生长最为旺盛；0.01 mg/L IBA+1.0 mg/L 6-BA条件下,诱导叶柄愈伤组织产生不定芽的效果最佳,诱导率达39％。1.0 mg/L IBA诱导不定芽生根的效果最佳,诱导率达90％,生根周期较短(16～22 d),并且再生根较为粗壮。
结论：本研究结果为进一步采用基因工程技术改良小油桐和实现试管快繁育苗奠定了基础,也可应用于小油桐的工厂化育苗。
六、小油桐叶超临界CO2萃取物的GC-MS分析。
目的：对小油桐叶生物活性成分进行分析。
方法：采用GC-MS技术分析小油桐叶的超临界CO2萃取物。
结果：超临界CO2萃取后,应用GC-MS分析得到75个峰,确定了其中46种化合物(占61.33％),其中含量占1％以上的有17种化合物,占所有化合物总量的89.91％。含量最为丰富的三种物质依次为：β-谷甾醇,占25.65％；丹皮酚,占12.87％；β-香树素,占9.00％。检测出小油桐叶富含维生素E,并有α、β和γ三种构型,总相对含量占8.99％。
结论：有望利用小油桐叶开发出新型抗肿瘤、抗病毒、抗菌消炎的药物,护肤、减肥的保健品,以及绿色环保的生物农药等一系列产品。
七、小油桐田间病虫害的防治的初步研究。
目的：研究广东地区人工种植小油桐的几种常见病虫害的防治方法。
方法：采用合理密植、加强水肥管理、清除田间杂草、及时清除病苗、施用化学农药等措施进行病虫害的防治。
结果：实践证明,加强上述田间管理可有效防治小油桐的病虫害。施用根腐宁或多菌灵、及时拔除病苗,可有效防治根腐病；用200倍等量波尔多液喷洒发病苗穴和附近植株、及时拔除病苗,可有效防治叶枯病和白粉病；用石灰水刷洗小油桐的树干,施用三氯杀螨醇乳油,或乐果,或螨死净可湿性粉剂,可有效杀灭红蜘蛛；菜虫净乳油或马拉硫磷乳油可有效杀灭斜纹夜蛾；保护利用麻雀、青蛙等天敌进行生物防治,在害虫孵化盛期施用速灭杀丁乳油对控制短额负蝗有一定效果,但效果更好的办法是在苗床上建立防虫网,待幼苗株高达0.5～1m时再定植大田,此时植株遭遇短额负蝗虫害可有较高存活率。
结论：本研究利用两年时间初步研究了广东地区人工种植小油桐的几种常见病虫害,并对其防治措施作了初步有益的探索。这些工作值得进一步系统而深入地进行下去。