全 文 ：蓖麻根的研究进展
李 平1，冯紫洲2，张继星1* ，陈永胜1，王 云2，刘海臣1，冀照君1，穆莎茉莉1，霍红雁1
(1．内蒙古民族大学生命科学学院，内蒙古通辽 028000;2．内蒙古民族大学农学院，内蒙古通辽 028000)
摘要 蓖麻具有较强的抗逆性(抗旱、抗盐、抗重金属等)，是土壤改良的优良作物，其根部发挥着重要的作用。蓖麻根的化学成分具有
较高的药用价值，是良好的中草药。从蓖麻根的形态特征和功能、抗逆性、土壤改良以及化学成分的药用价值等方面对蓖麻根的研究进
展进行了综述。
关键词 蓖麻根;抗逆性;土壤改良;药用价值
中图分类号 S565． 6 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611(2016)21 －012 －03
Ｒesearch Progress of Castor Ｒoot
LI Ping1，FENG Zi-zhou2，ZHANG Ji-xing1* et al (1． College of Life Science，Inner Mongolia University for Nationalities，Tongliao，In-
ner Mongolia 028000;2． Agriculture College，Inner Mongolia University for Nationalities，Tongliao，Inner Mongolia 028000)
Abstract Castor has a strong resistance to stress (drought，salt，heavy metal，etc．)，is a good crop of soil improvement，its roots play an im-
portant role． The chemical composition of castor root has high medicinal value，it is a good herbal medicine． The research advances of castor root
were elaborated from aspects of morphology features and function，resistance，soil improvement and medicinal value of chemical composition．
Key words Castor root;Stress resistance;Soil improvement;Medicinal value
基金项目 国家自然科学基金项目(31260336)。
作者简介 李平(1990 － ) ，男，河北遵化人，硕士研究生，研究方向:植
物生物化学与分子生物学。* 通讯作者，教授，博士，硕士
生导师，从事植物生物化学与分子生物学研究。
收稿日期 2016-06-10
根是种子植物的三大营养器官之一，在植物的生长发育
中起着重要的作用［1］。根是适应陆地生活的重要器官，大多
生长在土壤中，构成植物体的地下部分，具有吸收、输导、支
持、合成和贮藏的功能［2］。根系的生长能力、分枝特性、结构
与植物抵抗不良环境条件、病虫害、早熟等有着不可分割的
关系［3］。此外，部分植物的根所含有的成分具有很大的药用
价值，如人参、何首乌、红景天、蓖麻等。《中药大辞典》记载
蓖麻根有镇静解痉、祛风散瘀的作用，可用于治疗破伤风、癫
痫、风湿疼痛、跌打疼痛、瘰疠等。
蓖麻是世界十大油料作物之一，具有较高的经济价值，
其中蓖麻油是一种重要的可再生生物资源［4］。近年来，对蓖
麻的研究备受国内外学者的关注，但有关蓖麻根的研究报道
较少。由于根系研究信息的缺乏，目前对蓖麻的研究往往只
注重对地上部分的选择，而很少涉及到根的研究，这很大程
度上影响了育种工作的成效，造成了植物资源的浪费。深入
研究蓖麻的根系特征及其所含成分，对选育优良品种和充分
发挥其药用价值具有重要意义。笔者从蓖麻根的形态特征
和功能、抗逆性、土壤改良、化学成分及其药用价值等方面对
蓖麻根的研究进展进行了综述。
1 根系的形态特征与功能
1． 1 根系的形态特征 1991 年，Fitter等［5］通过拓扑学模型
来定量描述根系结构，将三维构型分解成二维构型，然后将
根系视为二分支拓扑学类型，通过测定连通、分支等拓扑学
参数对根系构型进行定量描述。Operstein 等［6］认为根系密
度、根径、长度等越大，根的地下分布越深，植物的抗旱、抗倒
伏、耐盐、耐寒等抗逆性也越强。植物的地下部分根系与土
壤构成地下根 －土系统，具有固土加筋的效应［7］。
蓖麻根系强大、分布广，主根入土深达 2 ～4 m，侧根横向
分布可达 1． 5 ～2． 0 m［8］。蓖麻根系由直根和侧根构成，粗而
长的直根上又生长出 3 ～ 7 条较长的侧根，直根和侧根上生
长出很多的支根，并产生若干带有根毛的小根，具有较强吸
水作用的根尖结构，形成网状根系。晚熟和多年生的蓖麻根
系更为发达，更加强大。一般在土壤湿润的情况下，根系发
育较弱，且入土较浅;在土壤疏松、深厚、干燥的情况下，直根
入土较深，根系也较为发达［9］。
1． 2 根系的功能 根是陆生植物吸收水分和矿质元素的主
要器官，吸收部位主要在根的尖端，包括根冠、分生区、伸长
区和根毛区，其中根毛区的吸水能力最强，分生区是吸收矿
质元素最活跃的部位［10］。蓖麻根系具有吸收养分、水分、支
持植株和供应地上部分进行光合作用的重要器官等功能，直
接决定养分的吸收能力，在蓖麻各生育时期都发挥着极其重
要的作用。植物根系还有合成功能，能制造某些重要的有机
物质，如氨基酸、植物激素和植物碱等，此外根还有分泌有机
酸和贮藏功能［2］，其中分泌物中含有草酸、苹果酸、乳酸、柠
檬酸和酒石酸，其中草酸和苹果酸的含量分别占 39． 93%和
31． 53%［11］。
2 根系与植株抗逆性的关系
2． 1 根系与植株抗旱性的关系 品种的抗旱性强弱与根系
有密切的关系［12］，抗旱性强的品种大多有强大的根系，具有
强大的根系是作物抗旱品种的重要特征［13 －14］。蓖麻可利用
强大的根系开拓和调运土壤深层水，提高水的利用率［5］。蓖
麻具有抗旱和耐瘠薄的特性，在年降水量在为 600 mm左右
的干旱地区也能正常生长，因此联合国将其列入三大抗旱作
物(蓖麻、红花、鹰咀豆)之一。在内蒙古西部荒漠、干旱的阿
拉善左旗，蓖麻是改善地区植被覆盖度、增加森林面积和蓄
积量，降低风蚀强度，阻止沙漠前移，减轻沙尘暴发生频率和
强度作物之一［15］。
2． 2 根系与植株耐盐性的关系 土壤中 Na +过多会引起植
责任编辑 陈玉敏 责任校对 况玲玲安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2016，44(21):12 － 14
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2016.21.004
物体内离子不平衡、水分亏缺和离子毒害等［16］，对 Na +的吸
收和运输主要通过植物根部进行，所以根对抵抗盐胁迫起着
重要的作用。随着植物基因工程的迅速发展，很多耐盐基因
(HKT、SOS、NHX等)从植物体中克隆出来，对大多数植物耐
盐基因的表达产物的研究表明主要表达部位为根部。例如，
在盐胁迫条件下，通过对小麦耐盐 SOS1 基因的研究表明主
要在根部表皮细胞和根部分生组织中过量表达［17］。蓖麻是
优良耐盐的能源植物，其耐盐能力远远超过常规大田作物，
但也有一定的耐受程度，目前研究表明土壤盐分达到
0． 3% ～0． 4%，蓖麻也很难萌发和生长［18 －19］。近年来，一些
耐盐基因也相继进行研究，内蒙古民族大学植物生物技术实
训室对蓖麻耐盐 NHX 基因进行研究。此外，李军［8］通过外
源钙对蓖麻幼苗处理，研究发现 Ca2 +增加了根系对水的通透
性，提高了根系吸水，从而促进了蓖麻植物的生长。研究表
明，植物 40%以上的光合产物都会储存在土壤中，这对盐碱
土的修复十分有益［20］。蓖麻种植可以改良土壤，使土壤的
电导率显著下降，交换量增加，全氮含量升高。但是，随着种
植时间的加长，受蓖麻根际所分泌的大量酚酸类化感物质的
影响，土壤肥力下降，电导率上升，交换量、有机质含量、全氮
含量、速效磷含量和速效钾含量等下降。蓖麻具有发达的根
系，在种植中根际分泌的大量有机酸，能分解土壤中的矿物
质，提供微生物生长所需的矿质元素，促进根际微生物数量
的增加，使得土壤微生物的活性和多样性增加，各种细菌、放
线菌和各功能微生物数量显著增加，对植物耐盐性起到一定
的影响［21］。在盐碱地上种植蓖麻，不仅可以使土壤状况得
到改善，蓖麻自身也具有较高的经济价值，因此在盐碱地上
种植蓖麻可以实现生态和经济双赢。
2． 3 根系与耐铅、锌等重金属的关系 蓖麻对重金属 Pb、
Zn、Cd均具有一定的耐受和富集能力［22 －24］。易心钰［25］研究
表明蓖麻幼苗根部为重金属的主要积累部位，在全矿渣基质
中幼苗根部 Pb的最大积累量达到1 400． 89 mg /kg，根土比达
到 0． 6，而地上部分仅有 121． 15 mg /kg，转移系数不足 0． 09，
其中镉、锌和铜的转移系数分别为 0． 07、0． 22和 0． 47。陆晓
怡等［26 －27］研究表明蓖麻根、茎和叶对 Zn 具有较强的积累
量，当 Zn浓度为 2 000 mg /kg时，根、茎和叶的积累量分别达
到 9 686． 8、3 748． 0和 2 042． 5 mg /kg。同时，对严重 Cd污染
土壤中蓖麻的根部也能积累大量 Cd，并仍能艰难生长。蓖
麻对 Cu 表现出较强的转运和富集能力，根部是积累 Cu 的
主要器官［10］。渠荣遴等［28］采用室内水培法研究了蓖麻对水
体中 Cu的去除作用，当 Cu浓度为 50 mg /L时用蓖麻种苗过
滤 96 h后，根、茎、叶 Cu积累量分别为 38 200、4 480和 440
mg /kg，证明蓖麻去除能力较强，其中根部起着决定性作用。
郑进等［29］研究也表明蓖麻对 Cu 耐性极强，可用作 Cu 污染
土壤的植物修复。蓖麻对Mn的吸收积累研究表明不同品种
之间存在较大的差异，湘蓖 1 号和湘蓖 7 号叶 /根转移系数
分别为 0． 48和 4． 83 。Kang W等［30］研究表明蓖麻对铜表现
出较强的耐性，铜的主要积累在根细胞，蓖麻根细胞壁是耐
受和解除铜胁迫的主要位置，在细胞壁中大多数铜被结合到
羧基(－ COOH)和羟基(－ OH)酸性的极性化合物、纤维素、
半纤维素和多糖的基团。李鲜珠等［31］对 6 种植物(高羊毛、
早熟禾、狼把草、荔枝草、万寿菊、蓖麻)研究表明蓖麻的耐铬
能力较强，对铬的富集量也较高，可以作为一种铬的高富集
植物。植物不同部位对六价铬的积累量从大到小依次为根、
叶、花，表明植物的根对六价铬有极强的吸收富集能力，并且
很难从地下向地上部分转移。由此可见，蓖麻对重金属的耐
受力强，具备修复污染土壤的潜力。
3 蓖麻根的化学成分及其药用价值
3． 1 蓖麻根的化学成分 目前，国内外对蓖麻的研究仅局
限于对蓖麻杂种优势利用、蓖麻毒蛋白、组织培养技术和矮
化性状等方面［32］，而对蓖麻根化学成分的研究报道很少。
唐祖年等［33］利用硅胶柱色谱从蓖麻根中分离出 14 种化合
物，分别为蓖麻三甘油酯、3 －乙酞氧基 －油桐酸、豆甾醇、蓖
麻碱、3，4 －二羚基苯甲酸甲酯、没食子酸、油桐酸、短口苏
木酚酸乙酯、9 － hydroxytridecyl docosanoate、羽扇豆醇、木犀
草素、棕榈酸、二十八烷醇、正十八烷，其中蓖麻三甘油酯是
首次从蓖麻属植物中分离得到。据《民间常用草药汇编》记
载，蓖麻根含反 －2 －癸烯 －4，6，8 －三炔酸甲酯(Methyltrans
－2 － decene －4，6，8 － triynoate)、1 －十三碳烯 － 3，5，7，9，11
－五炔(1 － tridecene －3，5，7，9，11 － pentayne)和 β －谷甾醇
(β － sitosterol)等。
3． 2 蓖麻根提取物的药用价值 蓖麻的根、茎、叶和籽都含
有毒素，具有良好的杀虫和防虫作用，可以制成植物杀虫
剂［34 －35］。蓖麻的根粉末混水煮后喷洒，可杀死蔬菜、花卉及
农作物上的蚜虫和瞒虫［36］。蓖麻根也可以作为药用材
料［32］，据《民间常用草药汇编》记载蓖麻根所含成分主要治
疗功能有祛风解痉、活血消肿、主破伤风、癫痫、风湿痹痛、痈
肿瘰疬、跌打损伤、脱肛和子宫脱垂等。Ｒajeshkumar D等［37］
对蓖麻根皮水提物的研究表明，100 mg /kg和 200 mg /kg的根
皮水提物与剂量为 50 mg /kg的双氯芬酸根据标准药物评价
发现，蓖麻根皮的水提取物对不同的伤害性刺激有强效镇痛
作用。近年来，对蓖麻毒蛋白的研究表明蓖麻毒蛋白对小鼠
艾氏腹水瘤细胞、L1210 白血病、B16 黑痣瘤、Lewis 肺癌、大
肠癌、结肠癌等多种癌细胞有明显作用［38 －39］。唐祖年等［40］
运用 HepG2． 2． 15细胞模型，ELISA 检测结果表明蓖麻根提
取物可以抑制 HepG2． 215 细胞上清液中 HBSAg 和 HBeAg
的表达，说明其在体外具有抗 HBV 作用。蓖麻根提取物对
HepG2、NCI-H460和 SGC7901细胞增殖有抑制作用，并发现
使用不同萃取剂的提取物的抑制强度不同，抑制强度从大到
小依次为石油醚、乙酸乙酯、氯仿［41］。姜秀杰［42］研究表明蓖
麻根石油醚提取物有较强的肝癌细胞抑制作用，抑制率最高
可达 62． 46%。刘淑霞等［43］研究表明蓖麻根浸提液根提取
物能促进胞囊孵化，对 SCN J2 具有毒杀作用，随着提取液浓
度的增加，对 SCN J2 的效果越好。Nithya Ｒ S等
［44］在蓖麻根
提取物中分离出 1 种活性蛋白，被命名为 Ｒp。该活性蛋白
通过作用小白鼠试验表明，该活性蛋白具有抑制睾酮关键酶
3βHSD和 17βHSD的功能。研究表明，蓖麻根提取物具有较
3144 卷 21 期 李 平等 蓖麻根的研究进展
高的药用价值。
4 展望
目前，蓖麻根系的研究尚处于起步阶段，对其还没有做
深入细致的研究。根与植物的养分吸收、抗逆(抗盐、抗旱、
抗倒伏)以及产量有着密切的关系，尤其蓖麻根的化学成分
具有很大的药用价值以及在改良重金属污染的土壤中发挥
着重要的作用。在蓖麻根研究中应与地上部分同步进行，应
将现代生物技术传统的生物学和育种学充分整合起来对其
研究和改造。利用蓖麻根在植物育种、栽培治污、药用价值
等方面的作用，充分发挥蓖麻根的生态价值和经济价值。
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