全 文 :1998年 3月
March 1998
中国油料作物学报
Chinese journal of oil crop sciences
第 20卷第 1期
Vol. 20 No. 1
特用油料植物播娘蒿
罗 鹏 高福利 高宏波 陈昭麟 周颂东 殷家明
(四川联合大学植物研究所 成都 610064)
摘要 通过研究 ,对特用油料植物播娘蒿的植物学和农业生物学特性以及种子油作出初步评
价。 播娘蒿种子油富含α—亚麻酸 ,且适应力强 ,在自然条件比较严酷的青藏高原和川西草地具有
种植开发前景。
关键词 播娘蒿 油料植物 α— 亚麻酸
播娘蒿是十字花科播娘蒿属植物 ,种子油中含有丰富的α—亚麻酸和其它不饱和脂肪酸
且对环境条件的适应力强 ,具有广阔的应用前景。因此近年来一些学者开始注意播娘蒿的研
究 ,特别是四川联合大学植物研究所对播娘蒿作了比较系统的研究 ,现将这些研究结果作一报
道。
1 播娘蒿的植物学研究
1. 1 植物分类及形态
朱木肃 (明 ) [1 ]在《救荒本草》中报道播娘蒿为救荒野生植物 ,并对其名称、产地、形态特征、性
味等作了描述。Webb等 [ 2]将播娘蒿命名为 Descurainia sophia ( L. ) W ebb. et Berth.。他的分
类得到了许多学者的认可。 周太炎等 [3 ]在《中国植物志》中沿用了上述学名。
播娘蒿为一年生草本 ,高 20~ 80cm。茎下部有毛 ,向上渐光滑 ,茎直立 ,分枝多 ,常于下部
成淡黄色。叶为 3回羽状深裂 ,末端裂片条形或长圆形 ,下部叶具柄 ,上部叶无柄。花序长 ,花
黄色 ,小而密 ,萼片直立 ,早落 ,花瓣倒卵形 ,长 2~ 2. 5cm,雄蕊 6枚 ,比花瓣长约 1 /3。 长角果
圆筒状 ,种子小而多 ,淡红褐色 ,表面有细网纹。
1. 2 生态和分布
播娘蒿适应力强 ,分布广 ,在我国除华南外 ,全国各地均有分布。亚洲、欧洲、非洲、北美洲
也有分布。高有为 [4 ]报道 ,在青藏高原播娘蒿的天然储藏量较为丰富。 Detling[5 ]发现播娘蒿在
海湾、平原、高山甚至荒漠都有分布。 Ellison[6 ]观察到 ,高山草原 ,由于土壤浸蚀以及牲畜影响 ,
当地原生植物居群逐渐消亡 ,代之成为主要优势种的就是播娘蒿。 Volodina[ 7]观察到 ,在俄罗
斯一些地区的土壤中 ,播娘蒿的种子常与 Lepidium perfol ialum以及 Herniana glabra的种子
分布在一起。 Conn[8 ]研究美国阿拉斯加一些地区杂草种子的生活力 ,观察到播娘蒿等杂草的
种子在当地土壤中包埋 9. 7年后仍有 2%~ 5%的存活率 ,具较强的存活力。由于播娘蒿的适
应力强 ,有的学者如 Mitich [9 ]等对防治杂草播娘蒿进行了专门的试验。 据我所高宏波等 [ 10]在
四川西部草原的观察 ,播娘蒿在川西草原分布较广 ,在有的地区生长茂盛 ,它在海拔 4000m以
收稿日期 1997— 12— 11
课题来源 国家自然科学基金资助课题
作者简介 罗鹏 ,男 , 71岁 ,教授
上的地区也生长良好 ,能忍受- 40℃的低温 ,它的高产植株可产 8万粒种子 ;把播娘蒿从海拔
3500m的川西草原引种到 500m的成都平原 ,也能生长、发育和结实。上述研究结果表明 ,播娘
蒿具有很强的适应力。
1. 3 细胞学观察
Manton
[11 ]首次报道播娘蒿的体细胞染色体数为 2n= 28。 四川联合大学植物所杨毅等 [12 ]
首次对播娘蒿的核型作了分析。在观察的 300个以上的根尖分生组织有丝分裂中期细胞中 ,除
个别细胞的染色体数目为 2n= 14, 42等外 ,绝大多数 ( 96%以上 )都是 2n= 28,因此播娘蒿的
染色体数为 2n= 28。全部染色体可分为两种类型 ,即中部着丝粒染色体和亚中部着丝粒染色
体 ,核型公式为 2n= 28= 14m+ 14sm( 2SAT)。在播娘蒿的 14对染色体中 ,最长和最短染色体
长度之比为 2. 07,只有 7对是中部着丝粒染色体 ,占 50% ,这说明播娘蒿的核型具有较大的不
对称性。根据 Stebbins [13 ]的研究 ,在种子植物中 ,核型不对称性的增加是一般的进化趋势 ,因
此播娘蒿在十字花科中属于比较进化的类群。
1. 4 组织培养
四川联合大学高福利等 [14 ]用播娘蒿无菌苗的下胚轴进行组织培养 ,获得了再生植株。
1. 4. 1 培养基 ( 1)发芽培养基为 MS+ NAA 0. 1mg /L+ 6— BA 0. 1mg /L; ( 2)愈伤组织诱
导培养基为 MS+ NAA 0. 2~ 4. 0mg /L+ 6— BA 0. 5mg /L; ( 3)分化培养基为 MS+ NAA 0. 2
mg / L+ 6— BA 2. 0mg /L; ( 4)生根培养基为 1 /2M S+ N AA 0. 5mg /L或 1 /2M S+ IBA 0. 5
mg /L。
1. 4. 2 愈伤组织的诱导 将切取的外植体接种到培养基 ( 2)上 ,培养 7d后 ,下胚轴切口处开
始膨大 , 2周左右 ,长出淡黄色愈伤组织 ,愈伤组织诱导率达 90%。其中愈伤组织在附加 NAA
1. 0mg /L+ 6— BA 0. 5mg /L的 MS培养基中生长最好。待愈伤组织长至 0. 5cm时 ,将其转接
在含 NAA 1. 0mg /L+ 6— BA 0. 5mg /L的 MS培养基中继代培养。继代培养的愈伤组织生长
很快 , 1周后体积即增加 1倍 ,这时愈伤组织的颜色加深 ,中心呈浅绿色 ,表面有瘤状颗粒。
1. 4. 3 再生苗的诱导 将继代培养后的愈伤组织接种到培养基 ( 3)上 ,愈伤组织继续生长 ,约
2周 ,其表面和周边出现较大颗粒 ,多数为绿色或浅绿色。 3周后 ,在绿色或浅绿色颗粒上形成
芽点 ,继而分化出芽 ,分化率达 49. 5%。到 30d左右 ,切取长约 1cm的芽接种到培养基 ( 3)上 , 2
周后 ,即可长成 2~ 3cm高的健壮无根苗。将高 2cm左右的无根苗接种到培养基 ( 4)上 , 1周
后 ,附加 NAA的培养基上的苗分化出不定根突起 ; 2周左右 ,苗基部长出辐射状白色小根 ; 3
周后 ,根伸长至 1~ 1. 5cm。 生根率达 100%。
2 播娘蒿的农业生物学研究
2. 1 物候学观察及农艺性状
据罗鹏等 [15 ]的试验 ,播娘蒿的物候学观察结果如表 1,农艺性状观察结果如表 2。 试验结
果表明 ,播娘蒿的生育期较短 ,在成都的单株产量较好。
表 1 播娘蒿的物候学观察结果
Table 1 Phenological observation of D . sophia
年份
Year
播种期 (年 .月 .日 )
Sowing date ( Y. M . D)
发芽期 (年 .月 .日 )
Germination date ( Y. M . D)
成熟期 (年 .月 .日 )
Maturation date ( Y. M . D)
生育期
Li fe cycle ( d)
1987~ 1988 1987. 10. 21 1987. 11. 2 1988. 4. 28 189
1995~ 1996 1995. 10. 25 1995. 11. 3 1996. 5. 8 195
1996~ 1997 1996. 10. 21 1995. 10. 28 1997. 5. 7 196
29罗鹏等: 特用油料植物播娘蒿
表 2 播娘蒿的农艺性状
Table 2 Agronomic characters of S . sophia
年份
Year
植株高度
Plan t heigh t
(cm)
全株分枝数
Branch es per
plan t
植株角果数
Siliques per
plant
千粒重
1000 seed
w eight (g )
植株产量
Plant yield
( g)
理论产量
Th eoretical
yield (k g /667m2 )
1987— 1988 113. 8 34. 4 1441. 0 0. 20 7. 33 77. 3
1995— 1996 140. 4 50. 2 2163. 8 0. 11 8. 43 84. 3
2. 2 开花习性观察
播娘蒿的开花顺序 ,就全株而言 ,主花序先开 ,然后第一、二次分枝花序由上而下依次开
放。一个花序的开花顺序则是由下而上依次开放。 开花顺序基本与花芽分化顺序一致。
在成都地区 ,一般在 3月下旬开花 ,花期 30~ 40d,其中盛花期 15~ 20d。开花多集中在白
天进行 ,尤以上午 10时至 12时开放最多 ,约占当天开花观察总数的 60% 。下午 2时以后 ,开
花数减少 ,夜间几无开花现象。 播娘蒿一朵花的开放过程 ,大概可分为蕾膨期、蕾裂期、花瓣展
开期、凋萎期等四个时期。
2. 3 授粉习性观察
四川联合大学植物研究所高福利 [16 ]对播娘蒿进行套袋自交和单株隔离 ,统计自交结角
率。天然授粉的结角率为 100% ,套袋自交结角率为 85. 0% ,单株隔离结角率为 78. 3%。自交
结实的每角种子数比天然授粉的有所降低。由上可知 ,播娘蒿自交可以结实 ,自花传粉在结实
率上占较大的比重 (表 3)。
表 3 播娘蒿人工自交与天然授粉的比较
Table 3 Comparison of art if icial self ing and open pollinat ion of D . sophia
授粉方式
Pol linating style
供试花朵数
Tes t f low ers
有效角果数
Ef ficien t siliques
结角率
Si lique s et (% )
每角种子数
No. of seeds per si lique
天然授粉 Open pollination 80 80 100. 0 25. 7
套袋自交 Sel fing 80 68 85. 0 20. 2
植株隔离 Plan t i solat ion 120 94 78. 3 16. 5
3 播娘蒿的油分品质及评价
3. 1 油分品质
播娘蒿种子是一些动物的食料。据 Yensen[1 7]报道 ,播娘蒿种子是当地地松鼠的食料 ,占
食料的 4% ~ 68%。 Miko lajczak等 [18 ]高有为 [4 ]、周太炎 [3 ]、张晋民 [19 ]等均报道播娘蒿是野生油
料植物 ,其种子油含量高 ,可以食用、工业用和药用。傅福勤 [ 20]报道 ,播娘蒿种子含油量 39% ~
44% ,为优良食用油和工业用油。
四川联合大学植物研究所委托成都生物所对播娘蒿种子油作了系统的分析。 油理化特性
的分析结果表明 ,播娘蒿种子油的碘值较高 (为 176. 3) ,是良好的干性油。 种子油的主要脂肪
酸组成以不饱和脂肪酸为主 ,其中以亚麻酸的含量最高 ,为 38. 13% ~ 40. 90% ,其α—亚麻酸
的含量为 37. 62%以上 (表 4)。
3. 2 油分品质评价
播娘蒿种子油的主要用途如下。 在工业上它是加工油漆、涂料、油墨、润滑油的优良原料 ,
30 中国油料作物学报 1998, 20( 1)
碘值为 176. 3,为优质干性油。 它是品质优良的食用油 ,油酸和亚油酸含量均较高 ,α—亚麻酸
的含量也较高 ,芥酸的含量较低。播娘蒿种子油具香味、口感好 ,川西北当地人自古以来有采种
榨油食用的传统 ,称为野菜子油或香油。 播娘蒿种子油富含α—亚麻酸 ,在医疗保健方面有广
阔的应用前景。α—亚麻酸是人体必需脂肪酸 ,人和动物都不能合成 ,必须从食物中摄取 ,具有
降血脂、补脑、抗癌等作用 [21~ 24 ]。
表 4 播娘蒿种子油的主要脂肪酸
Table 4 Main fatty acids of the seed oil of D . sophia
种子样品
Sample
含油量
Oil con tent
(% )
棕榈酸
Palmi tic
(% )
油酸
Oleic
(% )
亚油酸
Linoleic
(% )
亚麻酸
Lin olenic
(% )
廿碳烯酸
Eicos enoic
(% )
芥酸
Erucic
(% )
红原产播娘蒿种子 44. 17 5. 26 11. 46 18. 30 40. 90 10. 88 9. 02
Seed collected in Hong yuan
红原产播娘蒿引种成都种子 — 5. 06 8. 69 18. 35 38. 13* 8. 23 10. 07
Seeds harvs ted in Ch engdu
注: * α—亚麻酸 37. 62% ,γ—亚麻酸 0. 51% Note: * α— Linolenic 37. 62% , γ— Lin olenic 0. 51%
4 播娘蒿的研究和开发前景
近年来 ,α—亚麻酸的营养和药理学研究取得了重要进展。 据王惠芳 [25 ]报道 , 1991年在加
拿大多伦多召开了第三届国际必需脂肪酸讨论会。会议十分重视α—亚麻酸在人类营养和保
健上的作用。我国油料作物工作者过去对亚麻酸 ,特别是α—亚麻酸的特种功能尚未给予足够
重视 ,建议今后适当加强高亚麻酸 ,特别是高α—亚麻酸油料作物的研究。
播娘蒿在我国川西草地和青藏高原分布较广 ,生长较好。我国川西草地和青藏高原地域辽
阔 ,有许多荒地和低产地。播娘蒿的适应力强 ,可以引种驯化 ,据试验结果 [ 14] ,在川西草地试种
得到 100kg /667m2的产量 ,在青海高原试种得到 150~ 200kg /667m2的产量。在上述地区播娘
蒿种子油具有较好的开发价值。
参考文献
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Descurainia sophia , an oil plant species with special uses
Luo Peng Gao Fuli Gao Hongbo Chen Zhaolin Zhou Songdong Yin Jiaming
( Institue of Botany , Sichuan Union Universi ty , Chengdu 610064)
Abstract The recent studies of the oil plant species Descurainia sophia are review ed.
The bo tanical , ag robiolo gical and evaluation research results a re int roduced. The authors
empha size that during the Third Interna tional Necessa ry Fa tty Acids Symposium held in
1991 in Toronto, Canada, the pa rticipants put emphasis on the importance ofα— linolenic
acid to human nutri tion and health. In this paper Descurainia sophia i s recommended as an oi l
plant species rich inα— linolenic acid content and adaptable to adverse natural conditions of
Qinghai-Tibet Plateau and West Sichuan Grassland.
Key words Descurainia sophia Oil plant species α— linolenic acid
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