能源植物小油桐（jatropha curcas l）开发和利用初步的研究

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1、能源植物小油桐(JatrophacurcasL．)开发利用的初步研究摘要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(JatrophacllrcasL．)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，

2、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、砷Coff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

3、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HlC0．Y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)、132Gy(海南)、198Gy(印度)。t,OCo．Y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

4、显著差异。结论：确定各种源小油桐种子的HlC伊Y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>

5、处理时间>料液比；优化后的工艺参数为：超声波频率为40kHz，料液比为l：10，处理时间为30rain。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％(

6、广东)、31．4％(海南)、37．6％(贵州)和41．O％(印度)；进而采用GC．MS技术鉴定出1l～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2．3cm-L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IB—埘其生根再生成完整植株的影响。结果：用lmg／

7、LIBA处理1h再生植株效果最佳，其生根率高达96．7％，生根时间为18．2±2．od，新生根的数量为6．3±1．8条，平均总根长达6．8±3．5em。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．O，3．0mg／L)和IBA(O，0．0l，O．1，1．0mg／L)作交叉浓度配比试验，筛选

8、诱导愈伤组织的最佳外源激素浓度；用6-BA(1．0，2．0，3．0mg／L)和IBA(O，0．01，0．1me／L)做交叉浓度配比试验，筛选诱导不定芽