（园林植物与观赏园艺专业论文）麻疯树再生体系的建立与优化研究.pdf

海南大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取 得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写 过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名： 水尿移 日期：如勿“月7 日 学位论文版权使用授权说明 本人完全了解海南大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权海南大 学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采j 丑影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。本人在导师指导下完成的论文成果，知识产权归属海 南大学和中国热带农业科学院。 保管论文在解密后遵守此规定。 舞妙翘认真阅读j c a m - s 一高校学位论文全文数据庠发布章程：，一同意将本央的学位论 文提交“c a l i s 高校学位论文全文数据库”中全文发布，i r - - j 按“章程”中规定享受相关权 论文作者签名：水灰掺 日期：刃口年6 月7 日 - , 导t l i 签名： f ti t j ：瑚口 舢2删4 哪7，川8删9舢7 iiii舢y 虹掌 托鲥 名 獬必 师期 一 导日 幻日 士r 1 一 辰目 计喟一 孙；一 孙睥 型伽秘如 作 ： 一 文期 诳曼 摘要 麻疯树( j a t r o p h ac u r c a sl ) ，也称小桐子，是大戟科( e u p h o b i a c e a e ) 麻疯树属 ( j a t r o p h a ) 落叶灌木或小乔木，目前因其种子油应用前景广阔而备受关注。本实验以麻疯 树为研究对象，优化麻疯树组织培养再生的条件，建立麻疯树的再生体系。主要研究结 果如下： 1 麻疯树组织培养再生条件的优化 本研究探讨麻疯树种子最佳消毒方法为，依次用7 5 酒精消毒1 分钟，0 i h g c l 2 消毒2 0 分钟，3 n a c l 0 消毒3 0 分钟，无菌水冲洗6 8 次，污染率为6 7 ，萌发率为 9 7 8 ；消毒后的种子去种皮保留胚乳播种于m s 培养基中是最优萌发无菌苗的方式， 萌发出的无菌苗根系发达粗壮，叶片肥厚，较大，颜色较深，适宜作为麻疯树组织培养 的外植体；1 5 日苗龄的无菌苗叶片最适宜作为麻疯树组织培养的外植体，切割成1c m x l c m ，叶背接触培养基是最优接种方式；每天1 6 小时光照，4 0 9 m o lm - 2s 。光照强度的光 照最有利于麻疯树叶片再生。 2 麻疯树高效组织培养体系的建立 本实验对麻疯树组织培养再生的两条途径即通过愈伤组织诱导不定芽的再生途径 和直接再生不定芽途径做了研究。途径一是以1 5 日苗龄的无菌苗叶片为外植体诱导愈 伤组织，再诱导愈伤组织分化不定芽，从而建立再生体系。在这条途径中，i b a 对叶片 诱导愈伤组织起主导作用，m s + 6 - b a0 4m g l + i b a0 5m g l + t d z0 1m g l 最有利 于麻疯树叶片愈伤组织的诱导，诱导率为7 7 8 ，该培养基上诱导的愈伤组织在进行不 定芽的分化时时间短，分化率高；在愈伤组织诱导过程中，褐化现象较为严重，在培养 基中添加0 1g l 活性炭可有效降低褐化率，且不会影响愈伤组织的诱导；6 - b a 对愈伤 组织进行不定芽的诱导起主要作用，6 - b a 浓度越高，分化率越高，但6 - b a 浓度达到 1 2m g l 时诱导出的不定芽形态多畸形，培养基m s + 6 - b a0 8m g l + i b a0 1 m g l 最 有利于愈伤组织不定芽的分化，分化率较高，5 5 6 ，且芽苗形态正常。 途径二是以1 5 日苗龄的无菌苗叶片为外植体直接进行不定芽的诱导，该试验中， 6 - b a 起主导作用，6 - b a 浓度越高，分化率越高，m s + 6 - b a1 2m g l + i b a0 0 5m g l 最有利于叶片直接诱导不定芽，诱导率为3 5 5 ，m s + 6 - b a1 2m g l + i b a0 0 5m # l + g 0 4m g l 最有利于直接分化不定芽，分化率为4 1 8 ，m s + 6 - b a0 1m g l + i b a 0 2 m e f t ，对不定芽的伸长效果最好。最佳生根培养基为m s + i b a 0 1m g l + n a a 0 4 m g l ， 生根率为4 6 7 ，移栽基质为1 ：1 的蛭石和落叶土混合物，成活率为7 8 。 关键词麻疯树种子组织培养培养条件愈伤诱导芽的分化 a b s t r a c t j a t r o p h ac u r c a sl ak i n do fs h r u bo rs m a l lt r e ei nn e t t l e s p u r g e i sam e m b e ro ft h e f a m i l ye u p h o r b i a c e a e i th a sb e e nc o n s i d e r e da sap o t e n t i a le n e r g yp l a n ta n dh a sg r e a t a d v a n t a g ei np h a r m a c e u t i c a li n d u s t r y i nt h ep a p e r , t h ec u l t u r ec o n d i t i o nw a so p t i m i z e d ，a n d a ne f f i c i e n tr e g e n e r a t i o ns y s t e mw a se s t a b l i s h e d ，强em a i nr e s u l t sw e r ea sf o l l o w s ： 1 - o p t i m i z a t i o no f t h ec u l t u r ec o n d i t i o n t h em o s te f f e c t i v es t e r i l i z a t i o nm e t h o do fj a t r o p h ac u r c a sl s e e d sw a si d e n t i f i e d t h e s e e d sw e r es t e r i l i z e di n7 5 a l c o h o lf o r1m i n ，f o l l o w e db yi n0 1 h g c l 2f o r2 0m i n ，t h e ni n 3 n a c l of o r3 0m i n ，a n dw a s h e dw i t hs t e r i l ed i s t i l l e dw a t e rf o rf i v et i m e s a f t e rs t e r i l i z a t i o n t h es e e d sw e r ek e p tf o r2 4h o u r si ns t c r i l ew a t e r r e m o v e dt h es e e dc a p s u l ea n dt h ea s e p t i c s e e d l i n g sw e r eg e r m i n a t e df r o mm sm e d i u m r e s u l t ss h o w e dt h a tt h ep o l l u t i o nr a t ew a s 6 7 ，a n dt h eg e r m i n a t i o nr a t ew a s9 7 8 t h eb e s tc u l t u r ec o n d i t i o nw a sf o l l o w i n g ： c o 够l e d o n so f15d a y ss e e d l i n g sw e r et h eb e s te x p l a n t s ；c o t y l e d o n ss h o u l db ec u r e dt o 1 c m 1c m ；t h eb e s tl i g h tc o n d i t i o nw a s1 6 1 1 d a n d 4 0 9 m o li n 2s 2 e s t a b l i s h m e n to fh i g he f f i c i e n tr e g e n e r a t i o ns y s t e mo f j a t r o p h ac u r c a sl t h ec o 锣l e d o n so f15d a y sa s e p t i cs e e d l i n g sw e r eu s e da se x p l a n t so ft i s s u ec u l t u r e m s + 6 - b a0 4m g m + i b a0 5m g m + t d zo 1m g mw a st h em o s te f f e c t i v em e d i u mf o rc a l l u s i n d u c e t h eb r o w n i n gr a t ew a ss i g n i f i c a n t l yd e c r e a s e da f t e ro 1 la c t i v ec a r b o mw a sa d d e d ， a n dt h ei n d u c t i v i t yr a t es h o w e da s7 7 8 ，w a sn o td e c r e a s e d t h eb e s tm e d i u mo f d i f f e r e n t i a t i o no fa d v e n t i t i o u sb u d sf r o mc a l l u sw a sm s + 6 - b a0 8 m g l + i b a ， d i f f e r e n t i a t i o nr a t ea s55 6 w ea l s oa c h i e v e dap r o t o c o lt h a tt h ea d v e n t i t i o u sb u d sw e r e i m m e d i a c yd i f f e r e n t i a t e dw i t h o u tc a l l u sf r o mc o t y l e d o n s 、析m15d a y sa s e p t i cs e e d l i n g s m s + 6 - b a1 2m g l + i b a0 0 5m g lw a st h eb e s tm e d i u mt oi n d u c eb u d s ，w i t hi n d u c t i v i t yr a t e a s3 5 5 ；m s + 6 - b a1 2m g m + i b ao 0 5m g m + g a 30 4m g lw a st h eb e s tm e d i u mt o d i f f e r e n t i a t et h eb u d s ，诹廿1t h ed i f f e r e n t i a t i o nr a t ea s41 8 ；m s + 6 - b a0 1m g l + i b a0 2 m g lw a sv a i l f o rb u d st o e l o n g a t e t h eo p t i m u mr o o t i n gw a sm s + i b a 0 1m g l + n a a 0 4 m g l ，晰t l lr o o t i n gr a t ea s4 6 7 t h ep l a n t l e t sw a st r a n s p l a n t e di nm e d i u m 谢m s o i l a n dp e r l i t e 晰t 1 1ar a t i oo f1 ：1 ，a n dt h es u r v i v a lr a t eo ft r a n s p l a n t i n gw e r e7 8 k e yw o r d s ：j a t r o p h ac u r c a sl s e e dt i s s u ec u l t u r ec u l t u r ec o n d i t i o n i n d u c t i o no fc a l l u sd i f f e r e n t i a t i o no fs h o o t s 录 摘要i a b s t r a c t i i 目录i i i 1 绪论1 1 1 生物质能源综述1 1 2 麻疯树研究进展2 1 2 1 麻疯树生物学特性2 1 2 2 麻疯树的主要应用3 1 2 3 麻疯树组织培养研究进展5 1 3 选题依据、研究内容和技术路线9 1 3 1 选题依据9 1 3 2 研究内容。1 0 1 3 3 技术路线1 0 2 材料与方法。1 1 2 1 材料1 1 2 1 1 植物材料1 1 2 1 2 机械工具1 1 2 2 培养基与培养条件11 2 2 1培养基1 1 2 2 2 培养条件1 1 2 3 实验方法1 1 2 3 1 无菌苗的萌发1 1 2 3 1 1 种子的消毒1 l 2 3 1 2 播种1 1 2 3 2 外植体与接种方式的筛选1 2 2 3 3 培养条件的优化1 2 2 3 4 麻疯树经愈伤途径进行植株再生1 2 2 3 4 1 愈伤组织的诱导1 2 2 3 4 2 褐化的控制1 2 2 3 4 3 愈伤组织分化不定芽1 2 2 3 5 直接分化不定芽1 3 2 3 5 1 不定芽的诱导1 3 2 3 5 2 不定芽的分化1 3 2 3 5 3 不定芽的伸长。1 3 2 3 6 生根、炼苗与移栽1 3 3 结果与分析1 4 3 1 无菌苗萌发影响因素的研究1 4 3 1 1 消毒方法对无菌苗萌发的影响1 4 3 1 2 播种方式与培养基对无菌苗萌发的影响1 4 3 2 外植体与接种方式的筛选1 5 3 3 培养条件的优化：1 5 3 4 麻疯树经愈伤途径再生植株1 6 3 4 1 愈伤组织的诱导1 6 3 4 2 褐化的控制：1 7 3 4 3 愈伤组织分化不定芽? 1 8 3 5 直接分化不定芽1 9 3 5 1 不定芽的诱导1 9 3 5 2 不定芽的分化2 0 3 5 3 不定芽的伸长2 1 3 6 生根、炼苗与移栽2 2 4 结论与讨论2 4 4 1 无菌苗的萌发2 4 4 2 外植体的筛选2 4 4 3 培养条件的优化2 5 4 4 麻疯树经愈伤途径再生植株2 5 4 5 麻疯树直接诱导不定芽途径再生植株2 5 4 6 生根培养基的探索2 5 参考文献2 7 附勇匙3 0 附图3 1 致谢3 3 i v 化石能源日渐枯竭，世界各国 费的平衡关系制约着各国乃至 境污染( c h o we ta 1 2 0 0 3 ) 。经 0 2 0 年，中国将进口原油2 亿 外依赖必将对国家安全构成巨 持续发展和社会和谐发展的神 经。因此，开发可再生、环保、替代性的燃料已成为2 l 世纪人类最重的要课题之一( 高 荫榆，2 0 0 4 ) ，也是事关中国国民经济可持续发展、国家安全和社会进步的重大课题。 生物质能由植物光合作用固定太阳能，通过转换技术生产各种清洁燃料，替代矿物 燃料( 王涛，2 0 0 5 ) 。生物质能源是可再生能源，具有资源丰富、环保安全、可贮藏性及连 续转化等优点，是最有前景的替代能源( k a p e n s t e i nm ，2 0 0 1 ) 。生物质能源最重要的来 源是能源植物( m c k e n d r y ，2 0 0 2 ) 。利用能源植物得到的生物燃料有生物乙醇( b i o e t h a n 0 1 ) 和生物柴油( b i o d i e s e l ) ，这些生物质燃料油可以作为石油代用品，引起世界各国的高度 重视，近几十年来，生物质燃料油产业发展很快，能源植物的开发利用已经提上日程。 美国、巴西、印度等国进行了能源植物的选育、引种栽培、遗传改良、建立“柴油林场” 等方面的研究工作，其中美国、日本、巴西、瑞典、印度等国家在获得植物燃料油途径、 燃料油使用技术上都有较大进展，美国重点进行了含油植物、含油量和应用前景的研究。 我国含油植物种类丰富，其中种子含油量在4 0 以上的植物就有1 5 4 种( 刘一樵，李 士，1 9 9 3 ) ，油料植物在地区分布上差异很大，从南到北、从东到西、从低海拔到高海拔 逐渐减少，集中分布在亚热带至热带地区，野生为主( 占总数的7 5 5 蛳，栽培种很少( 程 树棋等，1 9 9 8 ) 。油料植物中可以建立规模化原料基地的不足3 0 种，分布集中成片，能利 用荒山、沙地等宜林地进行造林，建立规模化良种供应基地的植物仅有1 0 种左右，如漆 树科的黄连木，无患子科的文冠果，大戟科的续随子、麻疯树，山茱萸科的光皮树等。 麻疯树( j a t r o p h ac z f r c a sl ) ，也称小桐子，是大戟科( e u p h o b i a c e a e ) 麻疯树属 ( j a t r o p h a ) 落叶灌木或小乔木( 吴征镒，1 9 9 6 ) ，原始栖息地及世界分布中心在亚洲，尤 以亚洲中南半岛的缅甸、泰国、老挝、柬埔寨、马来西亚、印度以及中国云贵高原南部 的干热河谷地区为集中分布区。麻疯树喜光、喜暖热气候，具有很强的抗旱、耐贫瘠的 特性，生长迅速，生命力强( h e l l e r ，1 9 9 6 ) 。我国台湾、两广、云南、四川、贵州、海南 有分布( 国家林业局国有林场和林木种苗工作总站，2 0 0 0 ) 。 麻疯树种子含油量高达4 0 - 6 0 ，超过油菜和大豆等常见油料作物( 邓志军等， 2 0 0 5 ) ，麻疯树种子油流动性好，与柴油、汽油、酒精的掺和性也较好，相互掺和后， 长时间不分离( 李维莉等，2 0 0 0 ) ，麻疯树种子油中含有醇、酸、酮等多种化学成分，分 子组成与石油十分相似且更稳定，便于深加工成各种专用油。实验证明，通过化学或生 物学转换可以获得优于0 群柴油的生物柴油( 余珠花等，2 0 0 5 ) ，因此麻疯树是生产生物柴 油的首选植物。我国利用麻疯树制取生物柴油已经取得了一定成绩( c o y l e ，2 0 0 0 ) ，但种 植面积有限，经济产量低，原料不足严重制约麻疯树油的生产，扩大种植面积、提高产 量是降低生物柴油成本、打破我国生物柴油产业化发展瓶颈的关键因素( 李昆等，2 0 0 6 ) 。 麻疯树是木本植物，采用传统育种方法，如利用无性系进行品种改良，或有性杂交 育种，或把有性育种和无性利用结合起来，都不易取得重大突破，且周期长，效率低， 应充分利用转基因为等现代生物技术，定向培育种实产量和含油量高，树形矮小易于采 摘的新品种，缩短育种周期，提高育种效率，实现麻疯树遗传改良的跨越式发展。转基 因育种的实施需要高效稳定的再生体系作为操作平台，建立和优化麻疯树的再生体系是 实现麻疯树产业化发展的基础，成为目前亟待解决的关键技术。 1 2 麻疯树研究进展 1 2 1 麻疯树生物学特性 麻疯树属植物为小乔木、灌木或草本，全世界约有2 0 0 种，分布于热带或亚热带地 区，我国栽培有4 种，麻疯树( j c 姗鲫l ) 、棉叶麻疯树( j g o s s y p i i f o l i al ) 、佛肚树( j p o d a g r i c ah o o k ) 和珊瑚花( j m u l t i f i d al ) ，尤以麻疯树种植面积较大，资源较为丰富( 林 娟等，2 0 0 4 ) 。 麻疯树( j a t r o p h ac u r c a sl ) ，又名黄肿树( 广东) 、芙蓉树、假花生( 广西) 、亮桐( 云 南) 、吗哄罕( 傣名) 、桐油树( 台湾) 、南洋油桐( 日本) ( 林娟等，2 0 0 4 ) 、膏桐、小桐子、 青桐木、木花生，是大戟科( e u p h o r h i a c e a e ) 麻疯树属( j a t r o p h a ) 落叶灌木或小乔木，树 高2 5 m ；叶卵圆形、互生，全缘或三裂，长宽约7 一1 6 c m ，基部心形；基出掌状脉5 7 对；叶柄长6 1 8 c m ；三歧聚散花序，长6 1 0 c m ，顶生或腋生；雌雄同株或异株，雄 花白色，花瓣黄绿色，5 枚，覆瓦状排列，宽椭圆形，长约6 m m ，花瓣合生几达中部， 萼片5 枚，覆瓦状排列，长圆形，长3 - 一5 m m ；雄蕊1 0 ，2 轮，外层花丝分离，内轮基部 合生，花药长圆形，2 室；雌花花梗长约5 m m ，无退化雌蕊，萼片与花瓣同雄花，花柱3 ， 基部合生；子房卵状圆形，无毛，3 室，每室1 胚珠；蒴果椭圆形，直径2 - 3 c m ，3 瓣室 背开裂；种子长椭圆形，有种阜，种皮黑色，长约1 5 m m ，脆壳质，胚乳肉质，子叶宽 且扁；花期4 - 5 月，果熟期9 - - 1 0 月，种子干时黑色，平滑( 中国植物志，1 9 9 6 ) 。 麻疯树原产美洲热带，分布广泛，如非洲、美洲及亚洲的热带、亚热带地区( 丘华 兴，1 9 9 6 ；邓君萍等，2 0 0 5 ；陈冀胜，1 9 8 7 ) 。非洲的南非、莫桑比克、赞比亚等国，美洲 的巴西、斐济、洪都拉斯、牙买加、巴拿马、波多黎各、萨尔瓦多，亚洲的印度、巴基 斯坦等都有分布( o u e d r a o g om e ta 1 ，1 9 9 1 ；g u b i t zg m i t t e l b a c hm ，t r a b im ，1 9 9 9 ； o p e n s h a wk2 0 0 0 ；o p e n s h a wk ，2 0 0 0 ；a u g u s t u sg s e i l e rg j a y a b a l a r lm ，2 0 0 2 ) 。我国广 2 东、广西、云南、四j i i 、贵州、台湾、福建、海南等省区有分布( k i uh ，1 9 9 6 ：陈翼 胜，郑硕，1 9 8 7 ) ，其中云南分布最广、数量最多，云南西部、西南部、中部及元江、 金沙江、澜沧江流域均有栽培( 郑万钧，1 9 9 8 ) ，海南澄迈、儋州、东方、白沙、乐东、 保亭、陵水等地有分布( 中国科学院华南植物研究所，1 9 6 5 ) 。 麻疯树可在年降水量4 8 0 2 3 8 0 m m ，年平均气温1 8 0 - 2 8 5 的环境下生存，通常 生长于海拔7 0 0 一1 6 0 0 m 的平地、丘陵坡地及河谷荒山坡地，一般栽作绿篱，也有半野生 状态，多生于灌木丛中，以散生或小面积纯林形式分布。麻疯树喜光、喜肥沃土壤、喜 暖热气候，耐干旱瘠薄，在酸性土、石砺质土、粗质土、石灰岩裸露地均能生长( g u b i t z g m i t t e l b a c hm ，t r a b im ，19 9 9 ；a u g u s t u sg j a y a b a l a nm ，s e i l e rg , 2 0 0 2 ) 。麻疯树种子大， 林下天然更新良好，可用于点播造林，也可进行扦插繁殖。种子繁殖可长出典型的主根 和4 条侧根，3 4 年左右结果，扦插繁殖则无主根，1 年左右结果( 林娟等，2 0 0 4 ) 。 麻疯树适应性强，分布广，以村寨附近、田边地头、沟渠道路两旁、江河两岸冲击 地、沟谷地及山坡下部等地多见，生长好，土壤板结地分布少，长势差。麻疯树种子较 大，不易为风力搬运，少见动物搬运，种子富含油脂易变质霉烂，水力搬运繁殖甚少， 一般通过人力进行有效传播，分布多寡与人为活动紧密相关，带有明显的伴人分布特点， 呈现出村寨附近的斑块状和沿江河干支流及沟渠道路两旁的行状或带状相结合的分布 格局，偏僻山区或山坡中上部荒山荒地内少见( 李昆等，2 0 0 6 ) 。 1 2 2 麻疯树的主要应用 麻疯树是一种抗旱耐瘠的速生树种，对土壤肥力和湿度要求不高，根系发达，易于 成活，环境适应能力强，可以种植在其他植物不易生长的土地上( g u b i t zg m i t t e l b a c hm ， t r a b im ，1 9 9 9 ；a u g u s t u sg j a y a b a l a nm ，s e i l e rg2 0 0 2 ) 。麻疯树林生物产量高，枯枝落叶 量大，有利于土壤腐殖质的积累，改善土壤结构，提高土地利用率( 邓绍林，2 0 0 5 ) ，可 有效改善植被减少、土地砂石化、水土流失和土地板结状况，被誉为“生态经济型树种” ( 胡强等，2 0 0 6 ) ，是干旱地区理想的造林树种，是建造防护林、调节气候、绿化山川的优 良树种，在改善生态环境和恢复植被等方面具有重要价值。在我国四川、云南、贵州、 西藏等水土流失严重的省区，麻疯树是保水固土、防治沙化、增加土壤有机质、建造荒 坡生态林的理想植物( 何文淑等，2 0 0 2 ) 。黄绍林在柳州进行麻疯树防治石漠化试验，长 势良好，根系发达，完全达到预期效果( 黄绍林，2 0 0 7 ) ，邓绍林也认为在广西境内种植 该树种有利于干热河谷森林景观的恢复，形成高产稳产的农业生态环境和人居环境，促 进区域性水、土、气的良性循环，遏制水土流失，降低自然灾害( 邓绍林，2 0 0 5 ) 。麻疯树 易于管理，成本低廉，易于为农民接受，可以推动农民脱贫致富和经济发展，人工发展 麻疯树，恢复石山森林植被，是防治石漠化花钱少、见效快、效果好的措施。 麻疯树可作为天然栅栏，栽培于园边保护农田、花园不受牲畜践踏，减少农民与野 生动物间的冲突( j o h na ，2 0 0 6 ) 。此外，麻疯树提取物是最佳的无残留抗虫蛀产品，开 发抗虫蛀产品大有可为。 麻疯树具有一定的药用价值，根、树皮、叶和种子均可入药，中医认为它性寒，有 散癖、止痛作用，可治跌打损伤及皮肤痉痒，还可用来治疗胃肠炎。在国外，麻疯树最 初是作为药用植物引起科学家的关注，近3 0 年来国外学者对麻疯树及其提取物的研究日 益深入。j u a n 等研究发现麻疯树种子具有显著的抗癌活性，其毒蛋白c u r c i n 的抗癌作用 机制与n - 糖苷酶活性有关( j u a n ，2 0 0 3 ) ，m u a n z a 发现麻疯树叶的提取物能保护和增强人 体淋巴母细胞，这种细胞有抗艾滋病毒的作用f m u a n z 钆1 9 9 5 ) 。s u k a r a n 的试验则表明麻 疯树种子对血吸虫的专一性宿主淡水螺有较高的毒性，活性成分可能是皂苷( s u k a r a n k e ta 1 ，1 9 9 5 ) 。目前，国外在麻疯树的提取物制备工艺、化学成分和药理活性等方面研究 较多，研究趋势：一是综合性、配合生态建设，开发市场急需的抗病毒、抗肿瘤的药物； 二是系统性开发抗寄生虫宿主、抗微生物、抗肿瘤等药用、农药原料与多种提取物的外 用制剂；三是系统性开发低毒高效的新型麻疯酮类及各种重要制剂。 国内对麻疯树的研究主要集中在毒蛋白( c u r c i n ) 的基因克隆方面。l i n 等首次从麻 疯树的种子中克隆至l j e u r e i n 的编码序列( 2 0 0 3 ) 。w e i 等( 2 0 0 5 ) 从叶片中克隆到一个与 c u r c i n 高同源性的序列，命名为c u r c i n 2 ，把c u r c i n2 基因转到烟草中，得到抗t m v 病毒的 。转基因植株( 黄明星等2 0 0 7 ) 。随后张金平等( 2 0 0 5 ) 分离至l j c u r c i n 家族的4 个基因序列。 国外对麻疯树作为能源植物的研究主要集中在麻疯树油提炼技术改进等方面，例如 联合使用超声波和水相酶解技术从麻疯树种仁中榨油，提高产油率( s h a he ta 1 2 0 0 5 ) 。 2 0 0 6 年，d lo i l s 公司在印度c h e n n a i 建立第一个以麻疯树为原料的生物柴油炼油厂。 目前所知，野生麻疯树种子含油量最高可达6 0 以上，一般种子含油量在4 0 左右， 超过油菜和大豆等常见油料作物( h e l l e rj ，1 9 9 6 ) ，麻疯树油可作燃料、照明用，更重要 的是可替代柴油，2 0 世纪7 0 年代人们认识到石油资源的有限以来，麻疯树就受到各国重 视( 邓志军等，2 0 0 5 ) 。2 0 0 2 年，印度德里邛可姆在燃油中惨合5 麻疯树生物柴油的载客 火车成功试运营，南非农业森林生物能源协会正在实施商业化种植麻疯树的计划，并利 用种子提取生物柴油( 陈元雄等，2 0 0 6 ) 。但麻疯树种子油油脂分子较大，粘度太高，挥 发性，与空气混合效果差，直接用作生物柴油还存在问题，近年来，利用酶法提炼生物 柴油成为继萃取、酯交换提炼法之后的热门话题。我国已建立了百吨级酶法生物柴油试 生产线，并在四川、河北等地建立了油料能源植物培育基地( 黄剑坚，韩维栋，2 0 0 6 ) 。 目前国外对麻疯树的开发利用与研究主要集中在三个方面：一是提取生物柴油。生 物柴油作为新兴产业在欧美国家快速发展，美国、英国和欧洲等国家和地区均建有年产 万吨的工厂。二是提取物制药。麻疯树提取物在抗肿瘤、抗寄生虫、治疗创伤、糖尿病 等方面的药理研究已有成果，并有相关药物上市。三是生态建设和扶贫开发。目前，世 界上已有2 0 多个国家在种植麻疯树，联合国已将麻疯树种植作为生态建设和扶贫项 目，在热带地区( 如乌干达、马里、加纳等国家) ( 王桂芝，2 0 0 6 ) 推广。印度能源与资源 研究所种植的麻疯树跨越印度7 个农业气候带，数量达6 0 万株，他们还计划种植更多f 夏 九成等，2 0 0 7 ) 。在我国，近年来林业生物质能源开发利用，已得到国家发改委、国家林 4 业局的高度重视。2 0 0 6 年，国家林业局成立了林业生物质能源办公室，将麻疯树作为首 选开发树种，地方政府和科研部门做了大量的研究开发工作，不少企业、个体经营者参 与种植开发。 1 2 3 麻疯树组织培养研究进展 麻疯树分布在热带和亚热带地区，我国种植面积有限，经济产量不高，原料不足严 重制约麻疯树油的生产。我国人均耕地面积小，扩大麻疯树的种植面积必须充分利用边 际性土地，如盐碱地。因此提高麻疯树抗寒性，将其种植范围向北推进，培育出高产抗 逆性强的新品种，是推动我国生物柴油产业化发展的关键所在。此外，麻疯树是木本植 物，采用传统育种方法中，效率低，周期长，不易取得重大突破。进行麻疯树新品种培 育，应充分利用转基因为核心的现代生物工程技术，缩短育种周期，提高育种效率，实 现麻疯树遗传改良的跨越式发展。麻疯树高效再生体系的建立是实现麻疯树产业发展的 基础，成为目前亟待解决的关键技术。 。 植物组织培养是指在无菌条件下，将离体的植物器官、组织、细胞以及原生质体， 在人工设置的环境里培养成植株。它的原理是德国植物学家h a b e r l a n c l t 提出的细胞全能 性，高等植物的器官和组织可以不断分割，直到单个细胞，在适合的条件下，具有不断 分裂、繁殖和发育成完整植株的潜力。植物组织培养技术作为植物细胞工程、基因工程 的基础，已渗透到生物科学的各个领域，在植物的快速繁殖、新品种培育、种质保存、 生产次生代谢产物的生产等方面发挥了举足轻重的作用( 朱至清，2 0 0 3 ) 。 早在1 9 9 6 年，印度学者s 哂a t h a 和m u k t a 从麻疯树下胚轴、叶柄和叶片的成功再生 植株，2 0 0 0 年，j y o t i 报道了一种二步法，高效地从麻疯树叶片直接诱导胚状体，2 0 0 5 年，r a j o r e 和b a 妇建立由芽尖快速繁殖的方法。国内关于麻疯树组织培养的研究报道 多以叶片、叶柄、上胚轴和下胚轴为外植体。2 0 0 6 年，侯佩等利用胚乳进行组织培养， 研究激素组合对胚乳愈伤组织诱导的影响，为麻疯树的育种工作和胚乳中特有天然产物 的生物合成与代谢研究提供较好实验体系。下面综述这些研究成果。 外植体的消毒是植物组织培养中的重要环节，它既要求将外植体表面的微生物彻底 杀死又要求尽可能减少对外植体的伤害。外植体的消毒效果与外植体的来源、取材时间、 预处理、消毒剂种类、浓度、消毒时间等密切相关。当麻疯树组织培养所用的外植体为 植株上采集来的叶片、叶柄、茎段时，秦虹，陆伟达等先用7 5 酒精消毒3 0 s 、一2 m i n ，再 用0 1 h g c l 2 灭菌7 - - 一3 0 m i n ，无菌水反复冲洗，效果较理想( 秦虹等，2 0 0 6 ；陆伟达等， 2 0 0 3 ) 。侯佩等( 2 0 0 6 ) 贝u 认为，h g c l 2 有剧毒，消毒后大量无菌水漂洗，仍难消除残留 h g c h ，而经n a c l 0 消毒处理后易于除去残留，且其毒性较低，他们对胚乳的处理时， 用7 0 酒精处理3 0 s ，1 0 n a c l 0 处理2 5 m i n 。而陈金洪等( 2 0 0 6 ) 对于采自野外的幼嫩枝 条，则是先用洗衣粉浸泡擦洗，自来水冲洗1 2 h ，剪成短枝条，7 5 酒精浸泡1 0r a i n ， 无菌水冲洗6 次。我们在实验中发现，室外采集的叶片、叶柄长有大量绒毛，增加了灭 菌难度，酒精对外植体的伤害较大，处理时间不宜超过2 r a i n ，0 1 h g c l 2 处理时间在1 0 5 2 0 r a i n 时毒害作用并不明显，而n a c l 0 漂白作用强烈，易造成外植体的死亡，我们采用 的灭菌方法是，外植体在洗洁精溶液里震荡1 r a i n ，自来水冲洗半小时，7 5 酒精消毒3 0 s ， 0 1 h g c l 2 灭菌2 0 r a i n ，无菌水冲洗6 8 遍，洗洁精溶液、酒精及h g c l 2 溶液中均加入活 性剂吐温，该方法处理后，污染率控制在4 0 以下，存活率达到5 0 ，较为理想。 对于种子的灭菌，一般是先去种壳再消毒。去壳后，有先用酒精浸泡再用升汞消毒 的( 胡远，赵德刚，2 0 0 8 ) ，也有先用升汞处理再用酒精消毒的( 林娟等，2 0 0 2 ) 。相对于其 他外植体，种子的消毒较为容易，消毒效果较好，这是因为麻疯树种子的种皮较厚，既 可以阻挡细菌侵入种子内部又减弱了消毒剂对种仁的伤害。我们的灭菌方法是先用7 5 酒精处理l m i n ，再用n a c l 0 溶液处理3 0 m i n ，再用0 i h g c l 2 溶液处理2 0 m i n ，无菌水冲 洗4 - 一，6 遍，黑暗中吸胀2 4 h ，去壳。该方法消毒效果好，污染率控制在1 0 左右，对种 子的伤害小，储藏1 年之内的种子萌发率几乎为1 0 0 。需要注意的是，种子存放时间的 长短对种子消毒的难易有较大影响，存放过久，种子表面细菌和真菌大量繁殖，在储存 过程中种皮由于磨损等原因变薄，导致部分细菌和真菌侵入种子内部，增加消毒难度， 存放时间过久种子自身活力也会降低，存放1 年内的种子消毒较容易，萌发率高。 理论上讲，条件适宜，任何组织、器官都可以作为外植体再生完整植株，但实际上， 植物种类不同，外植体类型、生理状态不同，对外界诱导反应的能力及分化再生能力是 不同的。选择适宜的外植体需要从植物基因型、外植体来源、大小、取材季节及生理状 态和发育年龄等方面考虑( 刘庆昌，吴国良，2 0 0 3 ) 。具体到麻疯树上，主要从材料来源 以及培养难易因素来选择外植体。 近年报道较多的外植体有叶片( s u j a t h am ，m u k t an ，1 9 9 6 ；陆伟达等，2 0 0 3 ；s u j a t h a me ta 1 ，2 0 0 5 ；秦虹等，2 0 0 6 ；t i m i rbe ta 1 ，2 0 0 7 ；a j a yc ，s u d h a k a r , 2 0 0 8 ) 、子叶( 林娟等， 2 0 0 2 ；李美茹等，2 0 0 6 ；秦虹等，2 0 0 6 ；胡远，赵德刚，2 0 0 8 ；m e i ml ie ta 1 ，2 0 0 8 ) 、下胚轴 ( s u j a t h am ，m u k t an ，1 9 9 6 ；林娟等，2 0 0 2 ；秦虹等，2 0 0 6 ；胡远，赵德刚，2 0 0 8 ) 、叶柄 ( s u j a t h am ，m u k t an ，1 9 9 6 ；陆伟达等，2 0 0 3 ；秦虹等，2 0 0 6 ) 、茎段( s u j a t h am e ta 1 ，2 0 0 5 ； 陈金洪等，2 0 0 6 ；秦虹等，2 0 0 6 ) ，此外还有人以子叶柄( 李美茹等，2 0 0 6 ；胡远，赵德刚， 2 0 0 8 ) 、胚轴( 李美茹等，2 0 0 6 ) 、上胚轴( w e iq i n e ta 1 ，2 0 0 4 ) 、腋芽( 林娟等，2 0 0 2 ；李 化等，2 0 0 6 ) 、茎节( k a l i m u t h uk e ta 1 ，2 0 0 7 ) 为外植体对麻疯树进行组织培养。 从外植体的来源来看，麻疯树的种子易得易存，消毒容易，可以从无菌苗上得到大 量、整齐的外植体，而直接从植株上获得的外植体如叶片、茎段、腋芽等，难以保证材 料均一，消毒也较困难，增加工作量与工作难度。 陆伟达( 2 0 0 3 ) 等通过叶片、下胚轴、叶柄三种外植体在不同培养基上的愈伤诱导实 验发现，这3 种外植体在同一种培养基中的愈伤组织诱导率没有较大区别，但培养基的 不同会对诱导率产生明显影响，他们认为这是不同外植体内源激素和细胞分化速度的差 异