1、小桐子的简介 小桐子,英文叫做Jatropha curcas,是大戟科麻疯树属多年生小乔木或灌木植物,其种子含油率一般在35%~50%之间,是最适合作为生产生物柴
1、小桐子的简介
小桐子,英文叫做Jatropha curcas,是大戟科麻疯树属多年生小乔木或灌木植物,其种子含油率一般在35%~50%之间,是最适合作为生产生物柴油和生物航空燃油原料的能源植物之一。其起源地尚无明确定论,有的学者认为巴西是起源中心,有的认为是在中北美洲和墨西哥。无论起源于哪,现在在热带和亚热带地区广泛分布,我国主要分布在海南、四川、贵州、云南、福建、广东、广西、和台湾等省区,以云南、贵州、四川地区为多。
小桐子喜欢暖热气候、光照,根系发达,生命力强,即使在贫瘠的土地上也能顽强生长。其种子经加工后的蛋白质含量比较高,人工脱毒后可制成生物饲料,未脱毒的也可当作优质的有机生物肥来使用。另外,小桐子茎叶也有一定毒性毒,如有人用小桐子叶的浸提液来处理小桐子种子,发现鲜叶和枯叶浸提液在较高浓度时均对抑制其种子的萌发,而在较低浓度时具有促进作用,表明小桐子叶中含能抑制小桐子种子的水溶性化感物质,表明小桐子具有自毒作用[4] 。
动物一般不吃,虫害较少,而且不容易燃烧,可作为田野土地边的生物篱和防风防火屏障。据实地考查调研,小桐子在干热区域对于绿化荒山的效果十分显著,比如在攀西干热河谷区域的荒山上进行种植,其植株长势良好,是该区最成功的经济林树种之一。就目前趋势来说,开发具有优质基因和性状的小桐子树种,建能源林,从其种子里面提炼生物柴油是小桐子产业发展的主要方向。
2、研究概况
国外对小桐子的研究开始于上个世纪的五六十年代,十多年后欧美国家遭遇石油危机,小桐子更加得到了欧美国家的重视,美国、英国等许多欧美国家先后都成立了专门的研究机构,以期加强对小桐子等高效生物能源植物进行大力开发利用[5]。近年来,西方国家对小桐子的研发投资加大,并且呈现商业化趋势,开工项目不断增加。相比国外,我国对小桐子的研究起步较晚,从上个世纪八十年代才开始重视生物能源的研发利用,尽管进步较快,但仍与西方国家有一定差距,尚未形成生物柴油的的产业化。
20年多年以来来,科学家对小桐子的结构、功能和基因表达的研究虽然已得到很多显著的成果,但其具体的分子保护机制大多只是用推测的手段,并未能用实验来充分地证明,比如尽管人们已经广泛认同脱水蛋白在逆境下能够稳定细胞膜和保护蛋白质,但并不完全了解其在植物体内具体是怎样发挥作用的。我们知道,若想要全面地了解植物在抗逆境的生理生化机制,掌握其调控规律,就必须深入研究脱水蛋白的作用机理,这也必定会为研发利用新的耐盐、抗寒和抗旱品种提供技术支持。JcHSP基因编码着分子量大小在15至42kDa的小热激蛋白(sHSPs),后者在多种胁迫环境下执行着分子伴侣的功能因此,可以在不依赖ATP的状况下防止逆境下变形蛋白的积累,保证了蛋白的三维构型,从而增强了植物对逆境的抵抗[6]。进一步研究小热激蛋白的分子作用机理仍是今后研究的热门课题之一。
3、研究的目的与意义
随着现代社会的进一步发展,人类对能源物质的需求也越来越高,而石油和煤炭等石化能源是不可再生资源,其储备量只会越用越少,而且其使用后的产物还对环境有一定的污染,引起空气质量下降、酸雨及温室效应等不良结果。由此,为使国民经济健持续健康的发展和保障人民生活水平的不断提高,就必须兼顾环境、民生和经济等各个方面,走可持续发展道路,切实让人民得到真正的幸福。因此亟须研发出能代替石油的、可再生的清洁能源,能源植物自然而然地成了当今人们关注的焦点。小桐子便是一种性能非常符合人们需求的能源植物,耐受性强、出油率高,加工成生物柴油流动性好,能充分燃烧、不污染环境,对小桐子进行大力的研发利用世界各国的趋势。