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能源植物绿玉树的特性及用途



全 文 :能源植物绿玉树的特性及用途
张乍如
(岳阳职业技术学院医学基础部,湖南 岳阳 414000)
摘 要:绿玉树是一种兼具生态、经济等价值的十分重要的能源植物,本文主要介绍其生物学特性、
用途及研究进展,以求对它在城市环境建设中的作用和药用价值予以充分肯定。
关键词:能源植物;绿玉树;特性;用途
中图分类号:S7 文献标识码:A 文章编号:1672-738X(2008)01-0078-03
收稿日期:2007-11-20
作者简介:张乍如(1963-),男,湖南岳阳人,生物讲师,主要从事生物学教学与研究工作。
绿玉树(EuphorbiatirucaliL.)系被子植物门
双子叶植物纲大戟科大戟属(光棍树属)植物,又名
橡胶大戟(rubbereuphorbia)、光棍树、光枝树、龙骨
树、神仙棒、绿珊瑚、青珊瑚、铅笔树、白乳木、牛奶
树、麒麟树[1、2]。原产非洲各国[1,3,4,5,6]。我国自20世纪
70年代初在海南、云南等地把该树种作为观赏植
物进行引种栽培[4]。
1生物学特性
绿玉树为直立无刺的灌木或小乔木,高为2-
10m。分枝多、对生或轮生,圆柱状,稍肉质多乳汁。
老枝带棕色。嫩枝绿色,似铅笔[3],故绿玉树称为
penciltree。叶少数,近无柄,散生于小枝顶部,长
1-2.5cm、宽 3-4mm,线状矩圆形,或退化为不明显
的鳞片状,无托叶。主要由嫩枝行使光合作用。雌雄
异株。杯状聚伞花序通常有短总花梗,簇生于枝顶
或枝叉上。蒴果直茎 6mm,暗黑色。种子卵形、平
滑。正常植株的染色体为2n=2x=20[7,8,9]。
绿玉树喜温暖、阳光充足,也耐半荫。不耐寒
冷,耐干旱,怕积涝。耐盐。适宜生态条件是:年均
温度 21~28℃,最高温度为 37℃,最低温度 9℃;
土壤 pH6~8.5;生长在海拔 0~1500m、年降雨量
250~1000mm的地区[1]。由于可耐受的最低温度为
9℃,故绿玉树在我国的绝大多数地区不能露地越
冬而只能进行室内栽培。
2用途
2.1绿色能源
绿玉树茎枝富含乳汁。鲜乳汁中含丰富的烯、
萜、醇、异大戟二烯醇(C30H50O)、天然橡胶、三十一
烷和三十一烷醇等十二种烃类物质,其成分接近石
油成分,不含硫,可直接与其它物质混合成原油而
作为燃料油替代石油,且有毒、有害气体释放量低,
因此绿玉树被称之为“绿色”石油树[3]。其中甾醇三
萜类(steroltriterpenes)含高能,在含能上接近或超
过汽油[10,11],因此与同属植物续随子被选定为“生物
燃料油(Bio-diesel)”林造林树种。绿玉树在不适合
生产粮食的干旱地区栽培每年每 hm2可生产 10─
50桶油 [4]。绿玉树不但是一种重要的能源植物树
种,同时也是“环境”资源:适应性强,在干旱、林下
均能生长,是绿化荒山、防治水土流失、护堤固坡的
好树种。
2.2药用价值
绿玉树最初被广泛用作药用植物。在巴西等南
美国家以及马来西亚、印度、非洲各国该植物被民
间广泛用作治疗风湿病、神经痛、哮喘等病的药用
植物,为众所皆知的民间良药[4]。由于其丰富的活性
成分以及植体各部分有不同的药用价值,因而引起
人们极大的研究兴趣。R.E.Perdue和J.EHartwel等
报道:根、嫩枝煎剂对皮肤癌、肉瘤、各种肿瘤和疣
第1期
2008年1月
No.1
Jan.2008
岳 阳 职 业 技 术 学 院 学 报
JOURNALOFYUEYANGVOCATIONALTECHNICALCOLLEGE
DOI:10.13947/j.cnki.yyzyxb.2008.01.014
有缓解和治疗作用,发酵后的乳胶可治哮喘、咳嗽、
耳痛、风湿病[2,4,12,13]。R.KBasias等对绿玉树进行研
究后报道:绿玉树的根、茎皮及茎中含有多种活性
成分──多种醇、酸、酯、烷,木材提取液中含梅毒
抗体[4]。Baslas-PK,Gupta-NC从绿玉树中分离出7
种具抗癌作用的成分[24]。Khan-AQ等还分离出一种
具有治癌作用的大环二萜酯[15,16]。1986年Fursten-
berger-G等以来自马达加斯加的绿玉树为实验材
料,分析确定了乳汁中对皮肤、粘膜、眼睛产生刺激
并有致癌作用的主要成分是 12,13-乙酸乙酰大戟
二萜醇酯[17]。1985年Jurberg-P等研究发现绿玉树
乳汁对血吸虫的中间寄主钉螺具有致死作用[18]
。Siddiqui-MA等研究以绿玉树乳汁作种子包衣剂
能 抑 制 病 菌 Tylenchorhynchusbrassicae,Roty-
lenchulusreniformis的繁殖,对植物寄生线虫有毒
害作用[19,20,21]。木材熬汁用来治疗小孩出生后的麻风
病和手足瘫痪,乳汁用水稀释内服可治蛇伤、良性
和恶性肿瘤[3]。
2.3其他用途
绿玉树也是具有极高观赏价值的形态奇特的观
茎植物,具有显著的驱蚊效果,是美化公园、庭园的
景观植物。可植于庭园、盆栽室内或作生活区绿篱,
营造隔离林带[22~24]。在圣诞节及其它节假日用装缀有
小灯的绿玉树可增添节日气份。生长快,5cm的插
条当年生长可高达50cm,材质轻(0.455g/cm3)、可用
于制木筏、玩具、胶合板等。纤维含量高,为一种优
质的造纸原料[2]。烧制的木炭可作火药原料、活性
炭。乳胶含有天然橡胶、树脂、鞣酸,可用于油毡、制
革工业[10]。因此绿玉树是一种兼具生态、能源、经济
综合效益的多功能树种
3研究进展
3.1形态结构与生长发育
为开发和利用绿玉树,各国学者对绿玉树的生
长发育进行了不同层次、不同方面的研究。1985
年,Damme-PLJ-Van采用破坏和非破坏性方法,研
究提出了活体状态下,从茎的长度或茎长与茎粗计
算茎的表面积;采用椭圆形面积计算公式,根据叶
的长和宽计算不同位置的叶面积[25]。Cremers-G对
绿玉树及大戟属的其它几种植物乳汁中淀粉粒的
特性进行研究,发现同种植物栽种在近海边比种在
丘陵区有较大的淀粉粒,同种植物在不同的生长发
育期(如休眠期、开花期和营养生长期)淀粉粒的大
小也有差别。因此不能以淀粉粒的大小作为种的分
类依据[26]。
3.2细胞培养
绿玉树在原产地之外极少开花结实但其枝条
极易扦插生根。引种时一般采用枝条。通过扦插可
大量繁殖绿玉树,但扦插这一传统方法在抗性育
种、探索植物活性成分的生物合成途径方面有其局
限性。细胞培养能弥补这一不足之处。David等利用
细胞悬浮培养研究了甾类物质在绿玉树细胞组织
中的合成、运输途径,并就不同环境因子对活性成
分积累的影响进行了研究。NorjhikoMisania及
KanjiOhyama等利用绿玉树茎段为试验材料,经诱
导产生愈伤组织,建立原生质悬浮培养体系,观察
了油体在原生质体中的发育[27]。2002年蒋丽娟建立
了绿玉树微型快繁系统[2]。
3.3抗寒育种
已在绿玉树抗寒育种的形态学、生理生化、生态
及基因工程等方面取得了广泛的进展。实验表明:多
效唑(PP333)、CaCl2能提高绿玉树的抗寒性,秋水仙
碱能诱导绿玉树产生较强抗寒性的四倍体[2]。初步建
立了农杆菌介导绿玉树抗冻蛋白基因转化系统[2]。
4结束语
能源危机是全人类在本世纪中叶即将面临的
巨大挑战。被称为21世纪绿色能源的能源植物的
开发利用正受到世界各国的普遍重视。许多国家已
开始能源植物及其栽培技术的研究,并在产业化方
面取得突破性进展。美国科学家在对2000多种植
物的筛选中发现绿玉树茎的乳汁中碳氢化合物的
含量最高,是提取石油最有希望的候选植物,将会
获得“石油树”这一称号。有理由相信,随着研究的
不断深入,作为绿色能源植物的绿玉树必将在解决
人类能源危机中作出较大的贡献。
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(责任编校:刘 武)
CharactersandUsesofEnergyPlant:PencilTree(Euphorbiatirucali)
ZHANG Zha-ru
(PreclinicalMedicalScienceDepartmentofYueyangVocationalTechnicalColege,Yueyang,Hunan414000)
Abstract:Penciltree (Euphorbiatirucali)isaveryimportantenergyplantwithcomprehensivevalues
ofecologyandeconomy.Inthispaper,theauthorintroducesitsbiologicalcharacters,usesandthestudyad-
vancesbriefly,inordertogivesthefulafirmationtoitintheurbanenvironmentconstructionfunctionandfor
themedicinevalue.
Keywords:energyplant;penciltree(Euphorbiatirucali);characters;use
岳 阳 职 业 技 术 学 院 学 报
JOURNALOFYUEYANGVOCATIONALTECHNICALCOLLEGE 2008年1月80