木本油料植物麻疯树的研究进展

近来,麻疯树(Jatropha curcas L.)因可以作为生物柴油的原料而受到广泛关注。虽然麻疯树具有含油量高且可在边际土地种植的优势,但同时存在理想品种缺乏、种植面积限制、基础研究薄弱等方面的问题。为了使常规育种和生物技术改良工作者更好地了解麻疯树的研究进展,确定日后麻疯树育种和遗传改良的方向,综述了麻疯树种质资源与遗传多样性分析、生理及对环境适应性、组学研究、油脂合成功能基因研究、育种等方面国内外的最新进展。     

黑皂树种子化学成分分析和利用研究

黑皂树(Jatropha curcas L。)又名小桐子、麻疯树、膏桐、木花生等,属大戟科(Euphorbiaceae)麻疯属多年生小乔木或灌木,蒴果卵形,长3～4厘米,直径2.5～3厘米。种子形似蓖麻,黑色,长1.8～2.0厘米,径1.1厘米。     

小桐子果壳化感物质的初步分离和鉴定

为明确小桐子(Jatropha curcas L.)果壳的化感物质,对小桐子果壳水提物的水萃取物进行了分离和初步鉴定。结果表明,AO活性部位为10 g L-1时,对萝卜(Raphanus sativus Linn.)、苏丹草[Sorghum sudanense(Piper)Stapf]幼苗生长的抑制率均高于80%。经对AO部位进行HPLC-MS分析,选择鉴定了含量较高的6个化合物,其含量为总量的60.13%。其中,化合物6初步鉴定为楤木皂苷Ⅴ(AraliasaponinⅤ),化合物1、2、3、4、5相似,初步鉴定为肽和蛋白,其相对含量之和为56.13%。利用小桐子果壳可开发植物源除草剂。     

麻疯树种油的理化性质及籽粕中元素含量分析及其应用价值初探

麻疯树(Jatropha curcas L. )为大戟科(Euphorbiaceae)麻疯树属(Jatropha L. )植物,果实含油量高,种仁含油量在60%左右,可用于加工提炼优质生物柴油,以替代日益紧缺的石油能源~([1-2]).近年来,由国家科学技术部和联合国开发计划署共同开展的绿色扶贫项目中,麻疯树已经在中国石漠化最为严重的贵州、四川及云南等省区试种成功.麻疯树全株有毒,其种子、树皮、叶、根和乳汁中含有多种化学成分,可作为医药和生物农药资源;其种子加工后残留的油饼中蛋白质含量较高,可作为优质肥料,经脱毒后也可作为饲料~([3]).     

基于最大信息熵模型的能源物种麻疯树潜在适宜区

麻疯树(Jatropha curcas L.)为传统能源植物,是作为生物柴油最具希望的植物资源之一。本研究通过收集麻疯树分布点的经纬度数据,基于气候、土壤和地形等37个相关生态因子,采用最大信息熵模型,预测麻疯树的潜在适宜区域,分析影响其生长的主要生态因子特征。结果显示,麻疯树生长最适宜区域主要分布在我国华南地区的广东、海南、香港、台湾和西南地区的广西、云南、四川;对麻疯树分布贡献率较大的主要生态因子为:最暖季度降水量(53.5%)、温度季节性变化标准差(15.8%)、降水量变异系数(9.3%)、年均温变化范围(5.8%)、最湿季度降水量(3.6%)、最干月降水量(3.2%);Maxent模型预测的AUC值大于0.9,表明对麻疯树潜在分布的预测结果较准确。本文对麻疯树潜在分布区域以及影响其分布的主要生态条件的研究结果,可为麻疯树的种植栽培提供科学依据。     

麻疯树分子生物学研究进展

麻疯树Jatropha curcas L.作为一种新兴的生物柴油型能源树种已经得到广泛的认可,关于它的各项研究持续升温。文中综述了近年来国内外关于麻疯树分子生物学方面的研究进展,一是揭示麻疯树遗传多样性和系统分类的分子标记研究;二是全面解析麻疯树分子网络的基因组、转录组和蛋白质组研究;三是以培育优质高抗品系为目标的代谢和发育调控相关基因的分离、克隆和功能研究;最后讨论了目前研究的不足和麻疯树未来分子生物学研究的方向。     

麻疯树种子的研究进展

麻疯树（Jatropha curcas L．）为大戟科（Euphorbiaceae）麻疯树属半肉质小乔木或大灌木,具有很强的抗旱、耐贫瘠的特性。麻疯树的根、树皮、叶和种子均可人药。种子中主要含有脂肪类物质、蛋白质和萜类物质,其毒素为麻疯树毒蛋白和种子油。种仁中的含油量约为50％,可作为理想的生物柴油;毒蛋白、种子油及其他种子提取物可作为生物农药。关于麻疯树种子的发育、脱水行为及其调控研究较少。麻疯树是二种具有重要经济价值的战略资源。     

麻疯树脂酶全长基因克隆、表达及其蛋白质结构预测

脂酶(Lipase, EC3.1.1.3)是普遍应用于皮革、饲料及生物柴油工业的工业酶制剂, 具有广泛的应用价值。目前对植物来源的脂酶研究较少。本研究用在生物柴油中具有应用前景的油料植物——麻疯树(Jatropha curcas)作为研究对象, 克隆了该物种的脂酶基因(JcLIP)。通过多序列比对并结合物种的亲缘关系设计了具有较高特异性的简并引物, 通过使用RT-PCR和RACE技术, 最终获得了麻疯树脂酶基因的全长序列并成功地在大肠杆菌中表达, 酶活测定结果表明, 麻疯树脂酶在大肠杆菌中表达在包涵体中, 但是能产生具有活力的蛋白质, 酶活约为0.8 U.mL-1。结构预测和比较表明, JcLIP蛋白质具有脂酶的结构核心和催化活性中心, 而在非核心区具有较毛霉脂酶更多的插入和随机卷曲, 这可能是决定二者之间酶活差异的重要原因。     

麻疯树的二萜成分

从麻疯树（Jatropha curcas L.)的根中分离得到3个二萜,鉴定为麻疯树酚酮A（iatropholone A)。麻疯树酚酮B（jatropholone B)和一个新的二萜,其结构推定为16－羟基麻疯树酚酮（16-hydroxyjatropholonc),定名麻疯树醇（jatrophol),同时还得到麻疯素（jatrophin),β-谷甾醇－β-D－葡萄糖甙（β－D－glucoside-β-sitosterol),tomentin,蒲公英脑（taraxerol)以及β-谷甾醇。     

金沙江干热河谷地区麻疯树单粒种子核糖体失活蛋白含量及其与种子性状的相关性

对金沙江干热河谷地区麻疯树(Jatropha curcas L.)种子中具有抗肿瘤活性的核糖体失活蛋白curcin含量及其生物学性状进行研究。结果表明,用酶联免疫吸附法测定麻疯树单颗种子的curcin含量为0.275～3.183 mg g-1,平均(1.369±0.055)mg g-1。Pearson相关性分析表明:单粒麻疯树种子的curcin含量与种子其他性状的相关性均未达显著水平,但与种子质量、种仁质量及含油量存在一定程度的负相关,而与出仁率和可溶性蛋白含量存在一定的正相关,且与可溶性蛋白含量的正相关系数(0.190)和与含油率的负相关系数(–0.177)较高。这表明可在金沙江干热河谷地区开展高curcin含量麻疯树种质资源收集和选育工作,以及培育高含油量、高curcin含量的双高品种,以提高麻疯树生物燃油产业的综合效益。     

短帚霉发酵脱除小桐子饼的毒性

膏桐饼作为生物柴油产业中产生的最大宗副产物,其高蛋白、低纤维含量的特性有望使其开发成为一种优良的蛋白饲料,但毒性限制了其直接作为饲料利用。发酵是多种饼粕脱毒的常用方法。分离、纯化膏桐根际微生物并分别发酵膏桐饼,用甲醇提取发酵膏桐饼的毒性成分并溶于水中,通过鲤鱼存活时间来评价不同菌株发酵膏桐饼的毒性,筛选获得了一株能够在膏桐饼上快速生长并能有效脱除膏桐饼毒性的短帚霉。脱毒小桐子饼组的小鲤鱼存活时间与对照组相比延长了1.22倍。     

膏桐种子形态、粗脂肪含量与环境因子关系

对云南省两个不同地区膏桐（Jatropha curcas）种子形态特征,粗脂肪含量与环境因子关系开展研究,结果表明：湿热环境的景洪较干热环境的元谋膏桐种子成熟散布期提前,形态特征也优于元谋膏桐种子（P〈0．01）;土壤有机质是影响膏桐种子粗脂肪积累最重要的因子,对膏桐种子粗脂肪积累起显著正效应;干旱胁迫也是影响膏桐种子粗脂肪积累的一个重要的限制因子;景洪膏桐种子粗脂肪含量、含水量较元谋膏桐种子更高,但粗脂肪含量与含水量比率较低（P〈0．01）;具有较高粗脂肪含量的膏桐种子与其含水量的比率可能是植物对干旱胁迫适应的一种机制,其对物种的适应有着重要的生态学意义。     

Structure prediction and binding sites analysis of curcin protein of Jatropha curcas using computational approaches

Ribosome inactivating proteins (RIPs) are defense proteins in a number of higher-plant species that are directly targeted toward herbivores. Jatropha curcas is one of the biodiesel plants having RIPs. The Jatropha seed meal, after extraction of oil, is rich in curcin, a highly toxic RIP similar to ricin, which makes it unsuitable for animal feed. Although the toxicity of curcin is well documented in the literature, the detailed toxic properties and the 3D structure of curcin has not been determined by X-ray crystallography, NMR spectroscopy or any in silico techniques to date. In this pursuit, the structure of curcin was modeled by a composite approach of 3D structure prediction using threading and ab initio modeling. Assessment of model quality was assessed by methods which include Ramachandran plot analysis and Qmean score estimation. Further, we applied the protein-ligand docking approach to identify the r-RNA binding residue of curcin. The present work provides the first structural insight into the binding mode of r-RNA adenine to the curcin protein and forms the basis for designing future inhibitors of curcin. Cloning of a future peptide inhibitor within J. curcas can produce non-toxic varieties of J. curcas, which would make the seed-cake suitable as animal feed without curcin detoxification.     

Preliminary Study on Development,Germination and Desiccation Tolerance of Jatropha curcas (Euphorbiaceae)

The developmental changes in morphology and germinability of Jatropha curcas seeds, effects of temperature and light on seed germination , and changes in desiccation tolerance of mature seeds were studied in this paper. The results indicated that J. curcas seeds reached a physiological maturation at 58 days after anthesis, and that seed germination percentage reached a peak at physiological maturation, and then decreased. The optimal germination temperature was 25 to 30℃. J. curcas seeds were insensitive to dehydration at physiological maturation . There was not a notable effect of light on seed germination. Therefore, J. curcas seed was a non-photoblastic and orthodox seeds .     

Characteristics and composition of Parkia biglobbossa and Jatropha curcas oils and cakes

Parkia biglobbossa (PKBS) and Jatropha curcas (JTC) seeds were analysed for their proximate composition. The seeds oils were analysed for fatty acid, lipid classes, sterols and physicochemical characteristics. Proximate analysis revealed that the percentage crude protein, crude fat and moisture in PKBS were 32.40%, 26.525% and 10.18% respectively and 24.60%, 47.25% and 5.54% in JTC. Campesterol, stigmasterol, beta-sitosterol, Delta5-avenasterol and Delta7-stigmasterol were identified in the seed oils, but beta-sitosterol was most abundant, constituting 71.9% in JTC and 39.5% in PKBS. JTC oil had 72.7% unsaturated fatty acids with oleic acid predominating, while PKBS had 62% unsaturated fatty acids with linoleic acid being the most abundant. Results of lipid classes showed triglyceride as the dominant lipid species in the seed oils. Physicochemical analysis of the seed oils showed that they could be classified as semi drying oils and that they could be found applicable in alkyd resin and soap manufacture.     

野生中泰南五味子果实的形态及营养成分分析

中泰南五味子( Kadsura ananosma Kerr )为五味子科( Schisandraceae)南五味子属( Kadsura Kaempf. ex Juss.)攀缘植物[1]14,其根、藤茎、果实是珍贵的傣药,具有收敛固涩、益气生津、补肾宁心的作用。对中泰南五味子化学成分的研究结果表明：中泰南五味子体内含有较多的木脂素类和三萜类成分,其中20多个成分为其特有成分,这些成分具有抗氧化、抗HIV病毒等药理活性[2-5]。中泰南五味子果实具有果大、肉多、酸甜可口等特点,还可作为野生水果食用,但目前对中泰南五味子果实的相关研究尚未见报道;相关志书[1]15,[6]234对其果实的基本描述也不完整,甚至空缺。为此,作者对野生中泰南五味子果实的形态特征进行观察,并对其营养成分进行分析,以期完善中泰南五味子果实的基础研究数据,为其深入开发和利用提供依据。     

三种植物油及其生物柴油中脂肪酸组成的比较研究

生物柴油油料植物的选择是多样化的。通过对麻疯树,青刺果及乌桕三种产于西南的油料植物油分的理化性质及它们的生物柴油进行GC/MS分析,以麻疯树油为参照油分,对比青刺果油和乌桕油,找出适合作生物柴油油料植物油分的特点,为生物柴油油料植物的选择提供了依据。     

细叶小羽藓营养成分的测定分析

该研究以细叶小羽藓为材料,测定了基本营养成分总糖、粗脂肪、粗蛋白、灰分的含量,采用气相色谱、氨基酸自动分析仪分别检测了脂肪酸和氨基酸的组分含量,并通过化学分析法和扫描电镜明确了细叶小羽藓矿质元素含量及分布情况。结果表明:细叶小羽藓中主要成分是糖类,占16.11%,粗蛋白质、灰分含量分别为11.20%、23.34%。氨基酸组成均衡,必需氨基酸(EAA)占氨基酸总量(TAA)的27.70%,必需氨基酸与非必需氨基酸的比值(EAA/NEAA)为0.38;限制性氨基酸为组氨酸,比值系数分(SRC)为12.96;药用氨基酸占总氨基酸的62.12%;天冬氨酸、谷氨酸、精氨酸、亮氨酸等含量相对较高。不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比值为0.74,不饱和脂肪酸花生四烯酸(AA)和二十二碳六烯酸(DHA)相对含量较高。富含矿物质,茎叶元素均匀分布,其中Al、Ca、Fe、K、Mg等元素含量很高。综上认为,细叶小羽藓是一种含糖量较多、矿质丰富、低脂、低蛋白的苔藓,作为生物资源具有开发潜力。