全 文 ：橡胶草产业的研究进展
高 宇，关向军，肖 宇，王云云，马志军，王晓飞
（黑龙江省科学院大庆分院，黑龙江 大庆 163319）
摘要：通过查阅文献对橡胶草产业的国内外研究现状进行了调查，分析了橡胶草产业发展的必要性，同时针
对橡胶草的繁育和分子生物研究进展，并结合东北地区的气候及土壤特点，对其发展前景进行了展望。
关键词：橡胶草；分子生物学；展望
中图分类号：Q949.783.5 文献标识码：A 文章顺序编号：1672-5190（2014）10-0042-02
橡胶草 （Taraxacum kok-saghyz Rodin） 为菊科
（Compositae）蒲公英属（Taraxacum）多年生宿根草本
植物，适生于东经 79°00′~80°30′，北纬 40°20′~43°20′，
海拔 1 800 ~2 000 m地区。 橡胶草原产于哈萨克斯坦
共和国天山山谷和我国新疆特克斯河流域，前苏联中
亚地区和欧洲也有分布，我国的新疆、甘肃、陕西、河
北等地均有栽培。 橡胶草具有适应性强、 生长周期
短、易于遗传转化、喜冷凉气候、抗寒、在盐碱地生长
良好的生物学特性，适合轮作 ，因此 ，在干旱 、盐碱
地、平原、高山、坡地均可见其生长，其同属植物蒲公
英完全不含天然橡胶， 而橡胶草根部却含有天然橡
胶［1］。 近年来，随着我国橡胶草行业的快速发展及相
关项目的增多，橡胶草行业也逐渐向着健康、有序的
方向发展，这就使得橡胶草行业在各区域的发展研究
备受关注。
1 橡胶草的国内外研究现状
在 1931 年， 前苏联若丁等在我国新疆地区发现
橡胶草，并进行了引种培育；1950年，我国也在新疆地
区发现了大量的野生橡胶草。 由于橡胶草可以在河漫
滩草甸、盐碱地草甸和农田水渠边等地生长，且具有
喜冷的特性，1951 年罗士苇等 ［1］进行了橡胶草繁殖实
验，1952年斯契潘诺夫对橡胶草进行了栽培技术方面
的研究，2007年 Van Beilen 和前苏联以及美国等专家
们对橡胶草进行了品种改良。2010年，Buranov等专家
通过混合法和流动法等方法对橡胶草进行了胶乳的
提取，同时进行了固体胶的提取和胶乳、固体胶混合
的提取。 近年来， 各国也对橡胶草进行了研发，2006
年，美国德尔塔公司提出橡胶草研发项目；德国明斯
特大学获得欧盟 560万欧元的资助。 2008年，美国俄
亥俄州大学获得了 300 万美元的橡胶草研发资金。
2009年，欧盟资助哈萨克斯坦 800万欧元用于橡胶草
的研发，同年，固铂轮胎橡胶公司参与了“天然橡胶替
代品优势计划”。 由于我国对橡胶草的研究较少，因
此，为了积极推动天然橡胶产业的发展，黑龙江省科
学院组成科研团队，通过实验室组培等手段对引进的
橡胶草进行了引种、驯化、繁殖和栽培。
2 橡胶草产业发展的必要性
2.1 发展橡胶草产业的意义 能源是现代社会赖以
生存和发展的基础， 安全可靠的能源供应和高效、清
洁地利用能源是实现经济可持续发展的保证，也是国
家战略安全保障的基础。
天然橡胶与煤炭、钢铁、石油被誉为四大工业原
料。 天然橡胶因其具有很强的弹性、可塑性和良好的
绝缘、隔水隔气、抗拉耐磨以及不含亚硝酸等特性，广
泛应用于军事、化学、医药、建筑等领域，是重要的战
略物资之一。根据国际橡胶研究组织（IRSG）公布的数
据显示， 目前世界每年的橡胶消耗量为 2 000万 t，与
此同时由于石油资源（不可再生资源）的大量消耗，用
于生产合成橡胶的原料也将受到限制。 而天然橡胶主
产区——东南亚国家则由于橡胶树树龄偏高和土地
资源的限制而使得天然橡胶的增产能力受到限制。 因
此，预测在未来的几十年内，世界天然橡胶将面临严
重短缺。
随着我国经济的快速发展，橡胶在工业领域的应
用范围不断扩大，天然橡胶的需求量也呈现出直线上
升的趋势。 而我国只能在广东、海南及云南 3 省可以
种植橡胶草，且种植面积较为有限，因此，我国天然橡
胶的生产量与国内需求相比具有较大的缺口，远远不
能满足国内橡胶工业的需求，每年需要进口的天然橡
胶就相当于当年消耗量的 50%。面对国内对天然橡胶
需求量的逐年上升以及多种制约天然橡胶产业发展
的境况， 寻找开发新的天然橡胶资源已经迫在眉睫。
橡胶草中含有 20%以上的天然橡胶，适合在我国北方
种植，当年种植可以当年收获，且其生产周期短、见效
快，是可再生资源，因此，受到了国内外专家的广泛关
注。
第二次研发橡胶草的原因在于， 天然橡胶产量
低，已经日益趋于短缺状态，且其价格在逐渐上涨，因
此，除巴西橡胶树之外的其他产胶植物已经被人们进
行广泛研究［2］。一些发达国家，如美国、俄罗斯等，已应
收稿日期：2014－10－11
项目来源 ： 黑龙江省院所基本应用技术研究专项项目
（DQ201429）。
作者简介：高宇（1982—），女，助理研究员，硕士，主要从事橡
胶草的栽培工作。
Animal Husbandry and Feed Science畜牧与饲料科学 2014，35（10）：42-43
用现代科技手段重新对橡胶草进行了研发，并将其进
行产业化发展。 俄罗斯最早引进的橡胶草来源于我国
的新疆地区，就地理优势而言，我国有很好的种植优
势，并且我国在新中国成立初期就对橡胶草的产胶特
性和胶乳提取进行过研究， 只是研究没有深入进行。
因此， 进行橡胶草第二次开发对于研究快速种植、繁
育橡胶草，提高其胶乳产量与品质，探索胶乳加工工
艺和研究产品特性有着深远的科学意义和广阔的经
济应用前景。 另有研究表明，橡胶草不仅含有乳胶，还
含有纤维素和糖类等物质，其在产胶的同时，通过萃
取工艺还可以获得副产品——乙醇，因此对其进行开
发很有必要。
2.2 对盐碱地的有效利用 我国土地资源紧缺，只能
利用边际土地发展橡胶草，这就严重制约了橡胶草的
产业化发展。 黑龙江省的土地总面积为 47.3 万 km2，
占全国土地总面积的 4.9%， 具备规模种植橡胶草的
前提条件，但是目前黑龙江省面积比较大的土地资源
多为盐碱地，如松嫩平原就是世界三大苏打盐碱土集
中分布区之一，盐碱土面积已近 66.7 万 hm2，其中含
盐量超过 1%的盐土和盐碱土面积已超过 10 万 hm2，
土壤以碱化草甸土为主，pH值一般大于 8以上。据 20
世纪 90年代调查显示，该省盐渍化土壤比 50 年代增
加了 13.3万 hm2，每年增加 2 600 hm2以上。 盐碱地面
积的不断扩大不仅严重破坏了当地的生态环境，也长
期困扰着该地区的农牧业生产。据不完全统计，黑龙江
省重度盐碱地面积在 106.67万 hm2左右， 其中大庆市
有 26.67万 hm2。 大庆市位于黑龙江省西部，松辽盆地中
央坳陷区北部， 市区地理位置在北纬 45°46′～46°55′，
东经 124°19′～125°12′之间，东与绥化地区相连，南与
吉林省隔江（松花江）相望，西部、北部与齐齐哈尔市
接壤。 该市水资源丰富，且气候条件非常适合橡胶草
的生长，对于发展橡胶草产业具有优越的地理位置优
势，因此，将大庆市作为天然橡胶草的生长基地，还可
在一定程度上增加盐碱地的利用率。 但是，由于黑龙
江省的大部分盐碱地目前还没有得到很好的开发和
利用，因此，研究橡胶草在盐碱地的栽植就成为橡胶
草大面积推广的重要前提。
3 橡胶草的分子生物学研究
目前，对橡胶草再生体系的构建和炼胶工艺学的
研究比较深入。 罗成华等研究发现，橡胶草以根为外
植体的再生能力比叶片和叶柄强，此外，还筛选出了
诱导愈伤组织、不定芽和根的最佳培养基，这就为橡
胶草的组织培养及遗传转化开辟了一条更为经济的
再生途径。 但橡胶草的相关分子生物学研究近年来才
受到各国的重视，其研究信息十分有限。2011年，橡胶
草基因组 DNA的最佳提取方法以及橡胶草 RAPD 反
应体系的建立，为 RAPD 技术应用于橡胶草种质资源
遗传多样性和亲缘关系的鉴定奠定了基础。 2012年，
研究人员从橡胶草中扩增出甲羟戊酸途径的关键酶
基因 hmgr，通过荧光定量分析，该基因在根和种子中
的表达量较高，推测其可能与根中含胶量高和种子中
含油脂较多有关， 该试验为研究橡胶草的胶乳合成、
化学成分和分子生物学特征提供了理论依据。 孙怀
娟 ［3］在初步建立橡胶草遗传转化体系的基础上，将获
得的融合表达载体转入橡胶草，从而获得了 6 株转基
因植株。 目前，已有实验室将含有 GUS基因的植物表
达载体 PCAMBIA3301采用农杆菌介导的方法转入橡
胶草，从而对农杆菌的浸染浓度、浸染时间以及抗生
素的使用浓度进行了初步研究［4］。也有人指出，橡胶草
乳管的形成与叶片的发展密切相关，而关于橡胶在植
物体内的作用主要有 3 种观点：保护作用、无生理作
用的排泄物质、储藏物质，被普遍接受的为排泄物质
学说。 曾有研究者认为，橡胶草根内橡胶的合成是复
杂的糖代谢过程，相关研究也表明，通过蛋白质双向
电泳鉴定出一系列具有生物学功能的蛋白，包括与抗
性、胁迫相关功能的蛋白，参与糖酵解代谢的磷酸丙
糖异构酶、烯醇酶等，并发现烯醇酶和抗坏血酸过氧
化物酶同时存在于橡胶草胶乳和橡胶树胶乳中，这些
研究成果也似乎佐证了乳胶的合成与糖代谢有紧密
关系。 此外，还有研究表明，在橡胶草体内含有大量活
性很高的多酚氧化酶（PPO），正是这些 PPO 能在短时
间内让橡胶草伤口处所分泌的乳胶迅速褐化凝聚，才
避免了乳胶的不必要流失。 该研究还认为，可能正是
因为橡胶草体内存在的高浓度 PPO 而导致了极高的
褐化率。 目前已有研究者发现，在培养基中添加活性
炭或 VC，低温培养，再加入硫代亚硫酸钠等方法都可
以显著降低褐化率。 虽然国内外学者已经在分子生物
学领域开展了一些关于橡胶草的研究，但是，人们对
产胶植物的分子生物学信息更多的还是通过橡胶树
的研究获得，而橡胶草在碱性条件下有哪些蛋白和基
因参与了适应性调控、哪些蛋白/基因对橡胶草碱处理
下的乳胶生物合成产生作用等问题目前仍是未知的。
目前，人们对橡胶树应对生物胁迫响应的基因已有了
一定的研究，尤其掌握了影响巴西橡胶树产胶的相关
基因，并对部分基因进行了克隆。 对乳胶质量和产量
相关基因的不断发现，促使人们需要更为准确、有效
地确定哪些基因与产胶真正相关，这就需要建立一个
功能基因鉴定平台，来将新发现的产胶相关基因转化
为平台宿主，从而观察是否会使胶乳的产量增加。 天
然橡胶存在着顺式—聚异戊二烯和反式—聚异戊二
烯 2种同分异构体，巴西橡胶树的天然橡胶是顺式—
聚异戊二烯，它的生物合成是一种典型的植物类异戊
二烯的次生代谢途径。 而橡胶草的胶乳也是在橡胶乳管
中，所产天然胶乳的品质和性状与巴西（下转第78 页）
高 宇等：橡胶草产业的研究进展 43第 10 期
（上接第 43 页）橡胶树相似，具有很高的科学应用价值
和意义。 因此，在研究橡胶草基因表达的同时，也可以
用橡胶草的乳管作为一个平台和模式植物，来研究巴
西橡胶树与产胶有关的基因。 无论是从橡胶草本身着
手来研究相关基因，还是通过对橡胶草的研究来明确
巴西橡胶树的产胶分子机理，橡胶草都能够为接下来
的研究提供不可替代的资源和研究素材，这就为橡胶
草今后的产业化发展奠定了一定的基础。 由此可见，
对橡胶草分子生物学的深入研究将是具有挑战性和
重要性的一项前沿课题。
4 展望
橡胶是一种非常重要的工业原料，也是一种重要
的战略物资，而橡胶草作为一种天然产胶原料，因其
产胶量较小 ［5］，难以引起各个国家的重视，因此，发展
和壮大橡胶草产业还有很长的路要走。 我国要想大力
发展橡胶产业就必须重点引进橡胶草新品种，并加快
其品种结构调整及对国内外品种的调研和考察，特别
是应从气候相近的国家引进优良的橡胶草品种来进
行示范种植，并通过栽培，筛选出适应性强、丰产性好
的橡胶草品种，从而为我国的天然橡胶工业提供基础
原材料，以缓解橡胶树因环境因素的制约而不能在我
国大面积种植的难题。 橡胶草产出的天然橡胶，其胶
乳性能可与巴西橡胶树的胶乳相媲美，并且在萃取橡
胶的同时可以获得大量的清洁能源，如乙醇和菊糖等
副产物，效益非常可观。 橡胶草适宜在我国东北地区
种植，可以当年种植当年收获，具有投资少、见效快、
绿色无污染且可持续再生等优点，因此，橡胶草的广
泛栽培利用对于发展新型能源产业，建立低碳、可持
续的社会发展模式具有重要的战略意义。 同时，进行
分子生物学、基因工程等方面的研究，对于进一步改
良橡胶草的品种特性及提高其含胶量也具有重要的
意义。
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行义务的养殖、经营者受益，从而鼓励二者共同参与
体系建设。
5 结语
以先进国家为先导，越来越多的国家已经或正在
研究和开展家畜生产可追溯体系的建立。 一些国家和
地区甚至已经立法强制实施家畜和畜产品的可追溯
制度。 随着科技的日益进步，更加新颖和先进的技术
手段与方法不断涌现，在标识的可靠性、易读取，数据
采集的自动化、易操作，各环节的无缝链接，监管平台
的构建和用户、消费者易查询等方面将会取得更好的
效果。
我国家畜和肉羊生产中可追溯系统的研究和试
验工作刚刚起步，不仅在技术、方法、设备、人员等方
面尚需完善和提高，而且在经济能力、政府监管和部
门密切配合等方面也有待改善。 在我国实现全国性
的、在法律层面具有强制性的家畜和畜产品可追溯制
度还需要相当长的一段时间。 因此，应在国家层面上
给予高度重视，地方监管部门应脚踏实地开展相关工
作，让可追溯系统在我国家畜和畜产品生产中发挥积
极的作用。
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