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世界首批杜仲三倍体新品种培育成功 已获国家植

2019-11-03 10:35

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4166.com,杜仲为国家二级保护植物,是我国特有的名贵经济树种,其果皮、树皮、树叶等均含丰富的杜仲胶。其中果内杜仲胶含量达12%,果皮含胶率达17%,为世界上十分珍贵的优质天然橡胶资源。目前全国杜仲栽培面积约有35万公顷,占世界种植总面积的99%以上。杜仲树干通直,树冠优美,根系发达,耐干旱脊薄,生长迅速,不仅是理想的庭院观赏树种、城市绿化树种,还是山区优良的水土保持树种,是绿色氧吧。据测,七年生万亩杜仲林年碳汇能力可达34033.5吨。因此,种植杜仲树,提炼杜仲胶,振兴我国杜仲产业,推进杜仲资源综合利用产业化,能有效发展生态和低碳经济。 每当道及杜仲,杜红岩研究员总会情有独钟地侃侃而谈。他说,发展杜仲产业意义十分重大,将一举多得。 发展杜仲产业,是解决我国天然橡胶资源匮乏的有效途径 橡胶是我国重要的战略物资,被广泛应用于工业、农业、医疗卫生、日常生活领域,以及航空、军事等高科技领域,产业前景十分广阔。 我国是世界橡胶工业大国,目前已超过美国、日本、欧盟,成为世界上最大的橡胶消费国,连续10年居世界第一。同时也是世界上最大的轮胎供应国之一。据中国橡胶工业协会统计,2011年我国橡胶实际消费量达690万吨,其中天然橡胶358万吨;2011年我国国内轮胎总产量达4.56亿条,橡胶制品业工业总产值约4800亿元。 然而,长期以来天然橡胶材料依赖进口的局面日趋严重,已成为影响我国橡胶工业健康发展之瓶颈。由于普通天然橡胶属热带植物,主产于东南亚,我国仅能在海南岛和西双版纳等地栽培,产能已达极限。杜红岩研究员介绍,2011年我国天然橡胶产量72万吨,创历史新高,但进口天然橡胶仍达280多万吨,对外依存度高达80%,严重影响了我国橡胶工业的健康、稳定发展。因此,如何开发第二胶源成为迫在眉睫的课题。 杜仲自然分布于我国亚热带长江流域和暖温带黄河流域的湖南、湖北、河南、陕西、四川、重庆、贵州、云南、江苏、上海、江西、浙江、安徽、山东等省,在甘肃、宁夏、北京、天津、江苏北部、河北、陕北、辽宁、吉林南部、新疆南部、广西北部、广东北部、福建北部等地进行引种,已获成功。其栽培区的地理分布在北纬24.5°—41.5°,东经76°—126°;垂直分布范围约在海拔50m—2500m之间。目前,除海南、台湾、黑龙江省和西藏自治区外,其他27个省均有杜仲种植,发展潜力巨大。 发展杜仲橡胶业,是提高天然橡胶产品质量的有效措施 杜仲天然橡胶是一种特殊的天然高分子材料。 1984年,中国科学院化学研究所严瑞芳教授“反式-聚异戊二烯硫化橡胶的制法”问世。此后,严瑞芳教授等围绕杜仲胶这一高分子材料进行了一系列的基础与应用开发研究,取得了重大进展。 杜仲胶具有低温可塑、形状记忆、透雷达波、耐磨、耐腐蚀、减振、隔音等多种特性,能与相关材料共混、集成、改性,可开发出不同用途的材料三大类:热塑性、热弹性和橡胶弹性材料。 热塑性材料具有低温可塑加工性,可开发具有医疗、保健、康复等多种用途的人体医用功能材料;热弹性材料具有形状记忆功能,以及储能、吸能、换能等特性,可开发许多新功能材料;橡胶弹性材料具有寿命长、防湿滑、滚动阻力小等优点,是开发高性能绿色轮胎的极好材料。由此赋予了杜仲胶独有的、其他任何一种高分子材料所不具备的“橡-塑二重性”,应用领域十分广阔。尤其是杜仲胶高弹性材料用于轮胎的开发,将顺应国际上发展长寿命、安全、节能“绿色轮胎”的趋势,不仅可为我国提供新的、来源充足的后备胶种,改变我国因天然橡胶资源贫乏而长期依赖进口的局面,而且还将改变国际天然橡胶资源分布的格局。谱写高分子材料科学在橡胶、塑料领域的新篇章。 由此还可开发出系列覆盖塑料、橡胶领域的新型功能材料,可带动一大批以此材料为基础的新产业发展,广泛应用于交通、通讯、医疗、电力、国防、水利、建筑和人们日常生活中。 发展杜仲药业,是提高国民身体素质和健康水平的有效方法 杜红岩研究员说,杜仲是我国特有的名贵药材树种,也是我国传统的出口创汇商品之一,自古以来以取皮入药而着称,具有强筋骨、补肝肾、久服轻身耐老等作用,为中药上品。近年来,大量研究证明,杜仲皮、叶、果、雄花内均含绿原酸、桃叶珊瑚苷、京尼平苷酸、松脂素二葡萄糖苷、多糖、氨基酸以及Zn、Mn、Cu、Fe、Ca、P、B、Mg、K等多种矿质元素,其中杜仲叶绿原酸含量达2.50%—5.28%。杜仲花粉是我国极其珍贵的药用花粉资源,富含大量活性成分和营养成分,其中杜仲黄酮含量达3.5%,氨基酸含量达21.88%,为松花粉内氨基酸含量的2倍以上。而种仁中桃叶珊瑚苷含量高达11.3%,是目前桃叶珊瑚苷含量最高的植物。杜仲油中高活性α-亚麻酸含量居所有植物之首,达67.6%,为橄榄油、核桃油、茶油α-亚麻酸含量的8—60倍。 大量药理研究表明,杜仲油在降血脂、降血压、调节血糖等方面具有十分显着的疗效。松脂素二葡萄糖苷为杜仲皮主要降压成分;京尼平苷酸具有预防性功能低下、增强记忆功能、抗癌、抗氧化、抗衰老、泻下、促进胆汁分泌及降压作用;京尼平苷具有抗肿瘤活性,并具有抗补体性;桃叶珊瑚苷对革兰氏阴性菌和阳性菌均有抑制作用,具有较强的镇痛、抗菌消炎、抗病毒作用,对修复肝细胞和治疗肝损伤具有良好效果;绿原酸抗菌作用较强,具有利胆、降压、抗菌、消炎、止血、抗氧化及升高白细胞的作用;杜仲黄酮具有降血压、对恶性肿瘤具有预防及治疗等多种作用,无毒副作用。 除传统药用外,杜仲还是开发多种功能食品的优质原料。目前已开发出:杜仲雄花茶、杜仲叶茶、杜仲亚麻酸软胶囊、杜仲晶、杜仲冲剂、杜仲口服液、杜仲酒、杜仲纯粉、杜仲酱油、杜仲醋、杜仲可乐、杜仲咖啡、杜仲面粉、杜仲米粉等。 杜仲叶,是重要的畜禽功能饲料资源,喂养动物,能够明显改善畜禽和水产品的肉质与风味。实践表明,鱼、牛、羊、鸡、猪喂养杜仲叶功能饲料,可增加体内胶原蛋白含量,其肉质得到明显改善;可使鸡产蛋率提高10%以上,蛋内胆固醇含量降低10%-24%。还可提高动物免疫功能,减少或避免抗生素等对人体的危害和毒副作用。 这系列的专业词汇听来虽然有些难记难懂,但科学家们的研究精神不得不让人慨叹。研究得出的结果,让人清晰地明晓杜仲的药用价值巨大,市场广阔。 发展杜仲种植业,是促进林业三大效益有机结合的有效策略 结合我国林业,杜红岩进一步地介绍,杜仲具有耐寒、抗旱、耐贫瘠、适生范围广的特点,是绿化荒山、保持水土的优良树种。由于杜仲适生范围广,经济效益好,已成为许多地区农村产业结构调整的首选。特别是生态脆弱区,杜仲不仅能够直接为果农带来可观的经济收入,还具良好的生态维护功能,起到绿化荒山、保持水土、促进生态脆弱区植被恢复,改善农村生态和人居环境,并能带动许多林产品加工企业的发展,解决返乡农民工就业问题,缓解我国部分城镇就业压力,可谓经济、生态、社会三大效益兼备。 杜红岩研究员说,由此可以看出,大力发展杜仲产业,不仅可以改变我国天然橡胶80%依靠进口的局面,而且可以发挥杜仲在造林绿化、医疗保健等方面的作用,从而加快国土绿化进程、促进农民就业增收,一举多得,意义重大。他说,目前,我国可用于种植杜仲的土地达1000万公顷以上,发展潜力非常大。

10月29日消息,杜仲为雌雄异株树种,以单科、单属、单种存在,其杂交育种的效果受到了极大局限。近日,北京林业大学研究人员攻克了杜仲配子染色体加倍系列技术难题,首次获得了世界上第一批杜仲三倍体新种质,从中精心选育出了8个杜仲三倍体新品种。日前,这些新品种都已获得了国家植物新品种权证书。

据了解,这8个杜仲三倍体新品种的共同特点是:生长快、叶片大,药效成分等次生代谢产物含量高。其平均高、径生长等均比二倍体品种增加30%以上;平均叶面积和叶片厚度超出二倍体品种的45%和30%;其桃叶珊瑚苷、绿原酸、京尼平苷、京尼平苷酸等含量是二倍体品种的1.5——2.0倍。推广实践证明,种植这些三倍体新品种可显著提高产叶量以及胶、药成分产量,有效降低生产原料成本,是杜仲制胶、制药或饲料添加剂产业链的新兴优良原料。

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