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播娘蒿的初步研究



全 文 : 
国家自然科学基金资助项目 39670084
* 收稿日期:1997-10-19
播娘蒿的初步研究
高宏波 高福利 罗鹏 杨毅
(四川联合大学生物系 ,成都 610064)      柏正强 李才旺(四川省草原研究所 ,红原 624400)
摘要 对播娘蒿进行了初步的研究 ,其体细胞染色数目为 2n=28 ,种子含油量为 44.2%, 其中不饱
和脂肪酸占 89.22%, 亚麻酸占 38.13%。播娘蒿不仅具有极强的适应性和较好的农艺性状 , 且有一定
丰产潜力。播娘蒿在工业用油和医药保健方面有开发利用价值。
关键词 播娘蒿 细胞学观察 种子油分 亚麻酸 农学性状
A Prel iminary Report on Descurainia sophia
Gao Hongbo Gao Fuli Luo Peng Yang Yi
(Department of Biology , Sichuan Union University , Chengdu 610064)
Bo Zhengqinag  Li Caiwang
(Sichuan Institute of Grassland Science ,Hongyuan 624400)
ABSTRACT A preliminary study was made on Descurainia sophia.The results indicated that its somatic chro-
mosome number is 28 , the oil content of its seed was 44.2%, in which 89.22% of its seed oil was unsaturated fatty
acid , and 38.13% was linolenic acid.Descurainia sophia not only has an extremely strong adaptability and some better
agronomic characteristics , but also has a certain po tentiality presented in rich yieldage.All the more , this plant is said to
be worthy of exploitating value in oil industry and health protection.
KeyWords:Descurainia sophia , cytological observation , seed oil content , linolenic oil , agronomic characteristics
  播娘蒿(Descurainia sophia Webb ex
Prantl)属于十字花科 ,是四川大学植物研
究所筛选出来的高亚麻酸油料植物。由于
其种子丰产潜力大 ,种子油中有高含量的
不饱和脂肪酸和亚麻酸 ,且种子中有较高
含量的强心甙[ 1] ,因此播娘蒿在工业和医
药方面有良好的开发前景。我们已对播娘
蒿进行了引种栽培 ,并对其细胞学和农学
特性进行了观察 ,对其种子油的脂肪酸成
分作了全面分析 ,本文结合播娘蒿的分类
位置 、生态特性对该种质资源的初步研究
作一报道 。
1 分类位置及特征
播娘蒿隶属于十字花科(Cruciferae),
大蒜芥族(Subtrib Sisymbriinae),播娘蒿属
(Descurainia)。该属有 40多种 ,主产于北
美洲。据记载[ 2] ,我国有 2 种 , 即播娘蒿
(D.sophia Webb ex Prant l)和腺毛播娘蒿
(D .sophioides O.E.Schulz)。腺毛播娘蒿
仅分布于西藏 ,而播娘蒿在我国分布广泛 ,
除华南外 ,全国各地均有分布。
播娘蒿为一年生草本 ,高 20 ~ 150cm ,
茎下部有毛 ,向上渐光滑 ,茎直立 ,分枝多 ,
常于下部成淡紫色。叶为 3回羽状深裂 ,
末端裂片条形成长圆形 ,下部叶具柄 ,上部
叶无柄。播娘蒿花序为总状花序 ,花黄色 ,
小而密 ,萼片直立 ,早落 ,花瓣长圆状倒卵
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。
·7·四川草原                                1998年第 1期    
2 生态特性
播娘蒿适应性极强 , 分布范围广泛。
在我国 ,除华南外 ,全国各地均产 ,尤其是
在四川西部草原和青海高原 ,其天然蕴藏
量较为丰富。
播娘蒿耐寒 ,在川西高原海拔 4000多
米的地区也生长良好 ,它甚至可以忍受冬
天-40℃的低温 ,在春天低于 0℃的条件下
抽苔开花 。在我国西北有些干旱 、盐碱地
区 ,播娘蒿常成为野地里的优势类群 ,这可
能与其对盐碱有较大的耐受能力 ,对土壤
水份和氮肥的需求量不高有关。此外 ,播
娘蒿具有极强的种子繁殖能力以及良好的
发芽能力 ,高产单株种子可达 30 万粒以
上 ,在 4℃温度下 ,其种子发芽率仍可达
70%以上。总之 ,各方面调查研究结果均
表明 ,播娘蒿具有极强的适应恶劣环境的
能力 。
3 细胞学研究
3.1 材料和方法
供试材料为我们在四川省红原县采集
的播娘蒿种子 ,贮在 4℃冰箱中备用。
图 1  播娘蒿体细胞染色体(2n=28)
用 0.002 mol/L 的 8-羟基喹啉溶液
预处理播娘蒿种子萌发的根尖 3h ,水洗后
用卡诺氏固定液固定 4h以上 ,再用 1 mol/
L盐酸在 60℃恒温下水解 10 min ,用改良
苯酚品红染色 ,常规压片。
3.2 结果与分析
  我们观察了 300个以上的有丝分裂中
期细胞 ,除个别细胞的染色体数目为 2n=
14 ,26 , 42等外 ,绝大多数(96%以上)都是
2n=28 。因此 ,可以确定播娘蒿的染色体
数目是 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。据上述结果得出了播娘蒿的核
型公式为:
2n=28=14m+14sm(2SAT)
在播娘蒿的 14对染色体中 ,最长染色
体和最短染色体之比为 2.02 ,只有 7对是
中部着丝粒染色体 ,占 50%,播娘蒿的核型
具有较大的不对称性。根据 Stebbins[ 5]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。
表 1 播娘蒿染色体长度及臂比
编号 相对长度%
x±SE
臂比
x±SE 类型
1 10.72±0.32 2.05±0.04 sm
2 9.78±0.31 1.43±0.06 m
3 8.76±0.23 1.91±0.05 sm
4 9.78±0.21 1.52±0.05 m
5 7.37±0.14 2.07±0.08 sm
6 7.22±0.16 1.48±0.05 m
7 6.69±0.10 2.13±0.06 sm
8 6.50±0.12 1.31±0.04 m
9 6.47±0.11 1.83±0.06 sm
10 6.14±0.05 1.36±0.05 m
11 5.75±0.10 1.46±0.05 m
12 5.67±0.10 1.87±0.11 sm
13 5.64±0.15 2.48±0.09 sm(SAT)
14 5.31±0.13 1.58±0.11 m
·8· 播娘蒿的初步研究
4 种子油分分析
4.1 材料和方法
播娘蒿种子是引种成都两年后得到
的 ,其种子油分分析由中科院成都生物所
植化室测定 ,脂肪酸成分分析采用气相色
谱法。仪器为 Sigma 2000 型毛细管气相
色谱仪 , LCI-100 型色谱数据处理器;分
析条件:汽化温度 250℃,柱温 200℃,检测
温度 250℃,柱前压 70kpa ,进样量 0.06μl。
4.2 分析结果
播娘蒿籽油碘值比较高 , 达 173 ~
179.6 , 略低于亚麻油 , 据 Rheineck 和
Austin[ 6]的标准 ,属于良好的干性油 。关于
播娘蒿的种子油分 ,产地不同 ,脂肪酸的组
分含量也有所差别 ,本文结果是引种成都 2
年后测出的。从表 3可以看出 ,播娘蒿籽
油的脂肪酸组成 ,以不饱和脂肪酸为主 ,占
脂肪酸总量的 89.22%。其中以亚麻酸含
量较高 ,为 38.13%。
表 2 播娘蒿种子油理化特性
色泽 比重(20℃/ 4℃)
折光指数
(20℃) 闪光点
皂化值
mgKOH/ g 油 碘值
粘度
(E20)
酸值
mgKOH/g 油 不皂化物
浅黄 0.9226 1.473~ 1.479 266~ 308 180~ 184 173~ 179.6 9~ 12 3.83 0.6~ 1.1
表 3 播娘蒿种子油脂肪酸成分分析
C16:0 C18:1 C18:2 C18:3 C20:3 C22:3 其它
5.06 8.69 18.35 38.13 9.52 10.01 10.18
5 播娘蒿的开花授粉
习性及农学性状观察
5.1 开花习性
通过 1994 ~ 1997年的观察 ,在成都地
区 ,播娘蒿的开花习性如下:
播娘蒿的开花顺序 ,就全株而言 ,主花
序先开 ,然后第一 、第二次分枝花序由上向
下依次开放。一个花序的开花顺序则是由
下而上依次开放 。
在成都地区 ,播娘蒿植株一般 3 月下
旬开花 ,花期 30 ~ 40d ,其中盛花期 15 ~
20d ,播娘蒿的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%左右。下午 2 时以
后 ,开花数大为减少 ,夜间基本无开花现
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 、萎期四个
阶段。
5.2 授粉习性
对播娘蒿进行套袋自交和单株隔离 ,
统计自交结果 。套袋自交结果率为 85%,
单株隔离结果率为 78.3%。播娘蒿自交
可以结实 ,自交结实每果种子数比天然授
粉有所降低 。这说明播娘蒿自花传粉在结
实率上占很大的比重。因此 ,初步判定播
娘蒿的授粉方式为常异花授粉。
·9·四川草原                                1998年第 1期    
表 4 播娘蒿人工自交与天然授粉的比较
供试花朵数 有效角果数 结果率(%) 每果种子数
天然授粉
套袋自交
单株隔离
80
80
120
80
68
94
100
85
78.3
25.7
20.2
16.5
5.3 物候期观察及考种结果
从表 5可以看出 ,播娘蒿生育期较短。
播期不同 ,生育期及花期也有所不同 。随
播期的提早 ,全生育期延长 ,花期随之延
长;随生育期的推迟全育期缩短 ,花期随之
缩短。
表 5 播娘蒿的物候期观察(月/日)
播种期 出苗 五叶 现蕾 初花 盛花 终花 成熟 生育期长(d)
1995:9/ 15
1995:10/ 15
1995:10/ 25
9/ 19
10/ 11
11/ 3
10/ 2
10/ 29
11/ 26
1996:2/ 11
1996:2/ 26
1996:3/ 10
3/ 2
3/ 18
4/ 2
3/ 25
4/ 7
4/ 18
4/ 10
4/ 20
5/ 1
5/ 4
5/ 12
5/ 16
219
207
197
  从表 6考种结果可以看出 ,播娘蒿有
效分枝部位较高 ,二次分枝比较多 ,可达
15 ~ 37条 ,全株角果数较多 。不同播期之
间 ,农艺性状差异较大 ,其中以第二期(10
月 5日)表现最好 ,表现为:株高较高 ,有效
分枝部位较低 ,全株角果数最多 ,为 1486
个/株 ,单株产量为 6.50g 。而我们初步选
育的株系 B-1 ,比原始群体增产 70%以
上 。
表 6 播娘蒿考种表
株系 播期(月/日)
株高
(cm)
最低有效分枝
部位(cm)
有效分枝数
1次 2次 全株角果数 每果粒数
千粒重
(g)
单株产量
(g)
9/ 15 109.4 34.40 8.4 15.6 1143.6 25.8 0.133 3.92
10/ 5 114.1 32.13 7.7 22.4 1486.0 30.0 0.141 6.50
10/ 25 96.7 41.83 7.5 15.2 996.7 28.5 0.129 3.67
B-1 10/ 5 128.6 42.17 9.9 36.7 3047.6 24.9 0.139 10.55
  注:栽培密度为 18万株/ hm2
·10· 播娘蒿的初步研究
6 播娘蒿的应用价值
及开发前景
6.1 工业用油
播娘蒿含油量较高 ,脂肪酸不饱和程
度高 ,籽油碘值高 ,干性强 ,可作为制造涂
料 、油墨 、塑料 、肥皂 、润滑剂的原料 。作为
一种新的工业用植物油源 ,播娘蒿具有潜
在的开发利用价值。
6.2 营养保健
播娘蒿种子油中亚麻酸含量较高 ,亚
麻酸属于 ω-3系列多不饱和脂肪酸 ,最
新油脂营养学和药理学研究表明[ 7 ,8 ,9 ,10] ,
亚麻酸对人体具有特异性生理活性 ,可维
持大脑和神经功能 ,抗血栓 ,降血脂 ,预防
癌变和抑制癌细胞转移 。近年来 ,亚麻酸
在治疗心血管疾病方面的功能 ,日渐引起
医学界的重视[ 3] 。富含亚麻酸的苏子油 ,
在日本已被开发为营养保健油 。从开发利
用ω-3脂肪酸植物油脂资源方面考虑 ,
播娘蒿籽油有供作特种保健油的开发价
值。
6.3 药用
播娘蒿全草及种子可作药用 ,能消肿 、
利尿 、止咳 、平喘 、祛痰 ,据报道 ,其种子中
有较高含量的强心甙 ,已有人对播娘蒿种
子的强心作用作过一些研究[ 4] 。
6.4 开发前景
鉴于播娘蒿适应性强 ,含油量高 ,亚麻
酸含量较高 ,有重要的工业和医药用价值 ,
因而它具有很好的开发利用前景。在某些
边远贫困地区 ,开发播娘蒿资源 ,对发展这
些地区的民族经济将具有重要意义 。
主要参考文献
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·11·四川草原                                1998年第 1期