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  雷州半岛野生能源树种的查询拜访筛选及土坛树种群遗传多 样性研究 摘 要 跟着社会的快速成长,能源危机日益加剧、污染严沉及可用耕地越来越少, 全球已越来越关心生物质能源的开辟操纵。生物柴油是一种即环保又可再生的能源, 但因原材料的贫乏而了其财产化。能源树种为生物柴油供给原材料,因而控制我 国各地能源树种资本情况,筛选出具有优秀质量的能源树种,研究适宜本地的不成用 做耕地的边际地盘进行种植的能源树种具有主要意义。本研究对雷州半岛的树种进行 查询拜访筛选,按照其野外性状的含油率的凹凸、种子产量、繁衍难易度、分布范畴、具 有相对低投入高产出的结果、抗风性六方面进行分析考虑,初步筛选出适于雷州半岛 本地开辟操纵的潜力树种,并进一步阐发其油脂的相关生物柴油质量。分析所有要素, 筛选出 12 种相对适宜雷州半岛边际地盘种植的有潜力能源树种。此外,对具有成长 潜力的土坛树种群进行了SRAP 遗传多样性阐发。为能源树种资本的查询拜访取研究、遗 传根本进一步供给参考根据。次要研究成果如下: 1. 沉点查询拜访到46 科 128 种野生油脂树种。次要分布于番荔枝科(9,7.03% )、 樟科(15,11.72%)、大戟科(21 ,16.41%)、芸喷鼻科(8,6.25% )、漆树科(5,3.91% )。 野生油脂树种资本相对比力丰硕。连系野外查询拜访数据,初步筛选出27 种适于雷州半 岛本地开辟操纵的潜力树种。 2. 阐发的27 种油脂树种含油率正在 11.73%~65.16%之间,平均值为 35.17%,整 体较高;大于30%的有17 种,占70.37% 。酸值范畴正在1.36~29.67 mg/g,小于10 mg/g 的占85.18%。皂化值范畴正在164.65~210.34 mg/g,正在180~200 mg/g 之间有21 种。碘值 范畴正在68.41~147.86 g/100g 之间;小于或等于120 g/100g 的占88.89%。十六烷值范 围正在42.70~62.09 ;正在49 取65 之间有22 种,占81.48%。脂肪酸成分中,次要成分 集中正在C16 和C18 中,27 种油脂的C16 和C18 总量正在71.658%~99.973%之间,大于 90%的占96.43%;亚麻酸含量跨越12%的有3 种。饱和脂肪酸总量大于 15%,单一 不饱和脂肪酸总量大于20% ,多不饱和脂肪酸总量小于45%有20 种,占71.43% 。 3. 分析所有要素,筛选出12 种相对适宜雷州半岛边际地盘种植的有潜力能源树 种。别离为山椒子(Uvaria grandiflora Roxb. )、土沉喷鼻[Aquilar ia sinensis (Lour.) Gilg]、 岭南山竹子(Garcinia oblongifolia Champ.ex Benth. )、多花山竹子(Garcinia multiflora Champ. )、水黄皮[Pongamia pinnata (Linn.) Merr.] 、鸦胆量[Brucea javanica (Linn.) Merr.] 、山楝[Aphanamixis polystachya (Wall.) R. N. Parker] 、厚皮树[Lannea coromandelica (Houtt.) Merr.]、黄连木(Pistacia chinensis Bunge )、土坛树[Alangium salviifolium (Linn. f.) Wanger.]、破布木(Cordia dichotoma Forst. F. )、琼刺榄[Xantolis I longispinosa (Merr.) H. S. Lo] 。 4. 土坛树种群遗传多样性阐发表白种群间的遗传多样性一般,遗传变异次要存 正在于种群内;基因流Nm 为1.44551,申明各类群间都存正在必然的基因交换。连系8 个种群和47 个材料的聚类阐发,土坛树的进化存现了必然的地区性,愈加明白了各 地域土坛树的亲缘关系。 环节词:雷州半岛,野生能源树种,查询拜访筛选,土坛树,遗传多样性egrated all the ctors, this screened 12 kinds of potential energy species which relatively suitable for the cultivation on marginal land in Leizhou Peninsula.Fathermore ,the SRAP markers technology was used to analyse the population genetic diversity of wild Alangium salviifolium . It can provide further reference for investigation and research, genetic basis of the energy plant resources.The main research results are summarized as follows: 1. 128 wild oil tree speccies from 46 milies were investigated as the key-point subject.Mainly distributed in the Annonaceae (9, 7.03% )、Lauraceae (15, 11.72%)、 Euphorbiaceae (21, 16.41% )、Rutaceae (8, 6.25% )、Anacardiaceae (5, 3.91% )ined with field investigation data, preliminary selected 27 kinds of potential local species which were suitable for exploitation in Leizhou Peninsula. 2. 27 species of energy plants have been analysed,the oil content ranged from 11.73% to 65.16%,its average was 35.17%.There were 17 species,accounted for 70.37% plants which oil content were higher than 30% .Acid value ranged from 1.36 to 29.67 mg/g,85.18% were lower than 10mg/g.Saponification values ranged from 164.65mg/g to 210.34mg/g,there were 21 species in 180~200mg/g.Iodine values ranged from 68.41g/100g III to 147.86g/100g,less than 120g/100g in 88.89% species.Cetane number ranged from 42.70 to 62.09;there were 22 species ,accounted for 81.48% from 49 to 65.Main component of tty acids composition concentration in C16 and C18.Their C16 and C18 volume were between 71.658%~99.973%, more than 90% in 96.43% species.There were 3 species which linolenic acid content were More than 12%.20 oil tree species were more than 15% of the total saturated tty acids, more than 20% of the total monounsaturated tty acid, less than 45% of the total polyunsaturated tty acids , accounting for 71.43%. 3. Integrated all the ctors, this screened 12 kinds of potential energy species which relatively suitable for the cultivation on marginal land in Leizhou Peninsula.Included the Uvaria grandiflora Roxb. 、Aquilaria sinensis (Lour.) Gilg 、 Garcinia oblongifolia Champ.ex Benth.、Garcinia multiflora Champ.、Pongamia pinnata (Linn.) Merr.、Brucea javanica (Linn.) Merr.、Aphanamixis polystachya (Wall.) R. N. Parker 、Lannea coromandelica (Houtt.) Merr. 、Pistacia chinensis Bunge 、Alangium salviifolium (Linn. f.) Wanger. 、Cordia dichotoma Forst. F. 、Xantolis longispinosa (Merr.) H. S. Lo. 4. The SRAP markers technology showed the population genetic diversity of wild Alangium salviifolium was general. The genetic variation mainly existed in the populations.Because gene flow was 1.4455 more than 1,it explained that there were some gene exchange between populations. In combination with cluster analysis of eight population and 47 materials, the origin and evolution of Alangium salviifolium appeared relevant regional.Futher it showed genetic relationship of Alangium salviifolium in different regions. Keywords: Leizhou Peninsula; wild energy tree species; investigation and screen; Alangium salviifolium; genetic diversity IV 目 录 摘 要 I Abstract III 1 文献综述 1 1.1 能源动物的研究进展 1 1.1.1 能源动物的概念 1 1.1.2 国表里能源动物的成长概况 2 1.2 雷州半岛天然地舆及野生树种资本概况 3 1.2.1 天然地舆概况 3 1.2.2 地盘操纵及丛林植被 5 1.2.3 野生树种资本概况 5 1.3 雷州半岛能源树种的成长前景 5 1.3.1 生态取可持续经济成长的火急需要 5 1.3.2 广宽的滩涂盐碱地——不成做为耕地的边际地盘 6 1.3.3 具有丰硕的乡土能源树种资本 6 1.4 土坛树的研究进展 6 1.5 SRAP 标识表记标帜 7 1.6 研究目标取意义 8 1.7 手艺线 雷州半岛野生能源油脂树种的查询拜访及初步筛选 10 2.1 仪器取方式 10 2.1.1 仪器 10 2.1.2 方式 10 2.2 成果取阐发11 2.2.1 雷州半岛野生油脂树种资本11 2.2.2 野生油脂树种各科的阐发 21 2.2.3 能源树种的初步分析筛选 22 2.3 会商 27 3 雷州半岛野生油脂树种的生物柴油相关质量阐发 28 3.1 材料取方式 28 3.1.1 尝试材料 28 3.1.2 试剂及仪器 29 3.1.3 方式 29 3.2 成果取阐发 31 3.2.1 含油率 31 3.2.2 酸值 32 3.2.3 皂化值 32 3.2.4 碘值 33 3.2.5 十六烷值 34 3.2.6 脂肪酸成分阐发 35 3.3 会商 36 4 野生土坛树种群遗传多样性 39 4.1 材料取方式 39 4.1.1 尝试材料 39 4.1.2 次要试剂及仪器 40 V 4.1.3 方式 40 4.2 成果取阐发 41 4.2.1 土坛树种群的SRAP-PCR 扩增 41 4.2.2 土坛树的遗传多样性参数阐发 42 4.2.3 土坛树的种群间遗传分歧度和遗传距离 43 4.2.4 土坛树的聚类阐发 43 4.3 会商 45 4.3.1 土坛树基因组DNA 的提取 45 4.3.2 土坛树种群遗传多样性 45 4.3.3 土坛树的聚类 46 5 结论 47 参考文献 49 附 录 54 致 谢 57 做者简介 58 导师简介 59 VI 广东海洋大学硕士学位论文 1 文献综述 社会的快速成长,伴跟着越来越多的问题,能源紧缺、、生态系统破裂 化、可用耕地越来越少等问题日益凸起。当今社会的成长依赖于能源,能源是其根基 的物质根本。而目前的能源来历次要集中正在不成再生的石油、煤和天燃气;跟着这些 不成再生能源的快速耗损,能源危机逐步构成;更为严沉的是加剧了污染,一系列的 问题曾经影响了人类的及障碍了社会的可持续成长甚至(RasauskasAJ, et al.,2006) 。关于石油、煤和天燃气的替代,生物质能源是处理这一问题的绝佳手 段之一[2012 年新能源行业十大瞻望.国际新能源网] 。相对于其他能源,生物能源具 有环保、平安、低成本及可再生等长处,生物质能源的研究和开辟生物质能源是处理 能源取问题的一个无效手段(李怯进等,2013;Songstad D D,et al.,2009;Gerhard Knothe,2010) 。这也是我国可持续成长计谋中的一大行动。生物质能源是指操纵光合 感化太阳能为可持续出产操纵的绿色能源和可再生生物原料(邢维贺,2010) ,从 如果动物类能源,包罗生物柴油、生物制氢、燃料乙醇、生物质气化及液化燃料等(何 会流,2008) 。因而,应努力于可再生绿色能源的开辟。 跟着社会的成长,城镇化、现代化根本扶植及不合理的操纵地盘,导致可用耕地 越来越少。加强边际地盘的操纵对开辟能源动物及缓解可用耕地的不脚是一种无效的 路子。我国有宜能边际地盘3420 万hm2 ,次要分布正在两湖、西南及华南等地域(黄惠 怯,2010) 。雷州半岛三面环海具有广宽的海岸线,很大面积被海水不宜做农做 物耕地的边际地盘。对雷州半岛能源树种资本进行普查,科学的、合理的操纵乡土能 源树种正在边际地盘的顺应性,本着不取人争粮,不取粮争地的准绳开辟操纵边际地盘, 不只能缓解能源紧缺,且能加速扶植资本节约取敌对型社会及推进人取天然协调 相处(刘志宏,2009) 。 1.1 能源动物的研究进展 1.1.1 能源动物的概念 动物的能源来历于太阳能,通过光合感化为化学能并储存正在动物体内。广义 上能源动物几乎包罗地球上全数的动物;但现实手艺不克不及将所有动物都当能源动物利 用起来。而狭义上能源动物是指光合效率强,可以或许合成较高还原性烃的动物,它们是 能发生雷同石油成分或者能替代石油利用及做为石油弥补的产物,以及富含油脂、糖 类、淀粉类及纤维素类等的动物(王莉衡,2010) 。能源动物可根据其操纵部门的化学 成分及用处分4 类:①油脂类能源动物,其可操纵部门(大部门为种子)富含油脂, 提取的粗脂肪可经酯化过程成脂肪酸甲酯或乙酯,即机能取石化柴油相当的生物 柴油;②雷同石油类能源动物,其体内含有大量的雷同石油成分的油脂型碳氢化合物 (李怯进等,2013) ,多为乳汁。如绿玉树、油楠等。③碳水化合物类能源动物,次要 1 雷州半岛野生能源树种的查询拜访筛选及土坛树种群遗传多样性研究 是富含糖类、淀粉类及纤维素类的能源动物。它们可间接或间接的用于出产燃料乙醇, 即生物酒精。如糖类:甘蔗、甜菜、甜高粱等;淀粉类中有玉米、木薯等;纤维素类: 象草、芒属等(庄辉发,2008) 。④薪炭能源动物,其光合效率高、发展敏捷、产量高、 热值高(李际平等,2013) 。如桉类、杨树类、银合欢等(王平,2008) 。 1.1.2 国表里能源动物的成长概况 现代社会赖以及可持续成长的根本依托于能源,平安靠得住的能源财产链和高 效、绿色地操纵能源是实现经济效益、生态效益及社会效益的根基,也是国度和 略平安保障的根本之一(李军等,2007) 目前,世界上约85%的能源来历于化石燃料的 燃烧,次要是石油、天然气和煤(陈尔强等译,2004) 。不成再生能源逐步干涸,能源 问题界各地逐渐凸显。化石燃料燃烧的 CO2 发生温室效应,此外发生的氮 和硫的氧化物及其它一些污染物也严沉影响着生态。成长可再生能源能够处理石 油、煤和天燃气燃烧所带来的风险。生物质能源是可再生能源,是一种既陈旧又年轻 的能源( 日天性源学会编,2007) 。为了应对能源问题,国际上家都做出了适合自 己国度成长能源动物的打算项目,而且不竭地开辟新的能源动物。美国诺贝尔获得者 卡尔文正在1986 种植了大量的石油动物,出了能源动物的潜力。美国提出了―石油 人工林‖概念、能源农场打算等,成立了绿玉树、续随子、桉树、象草等能源研究基 地,还利用大豆大规模来出产生物柴油(张慧坚等,2006) 。巴西次要以甘蔗出产燃料 乙醇,到2008 已代替了其国内40%~50% 的汽油消费,使其成为国际上唯逐个个不提 供纯汽油的国度(王莉衡,2010) 。欧洲国度和次要操纵油菜籽来出产生物柴油, 东南亚国度则操纵棕榈油出产生物柴油,日本和等国度还用动物油下脚料及地 沟油做为生物柴油的出产原料(银等,2007) 。菲律宾曾经建成了1.2 万hm2 的银 合欢能源林地,估计收获能达1000 万桶石油(周海霞等,2008) 。 比拟国外,我国开辟操纵能源动物起步较晚;但比来几十年来,我国对能源动物 的研究也有庞大的成长。―七五‖期间四川林科院对麻疯树的栽培、改良、选育、生物 柴油提取及加工手艺进行深切研究并取得成效(张无敌等,2001; 陈敦萍,2009) 。20 世纪70 年代来湖南林科院研究了油茶、油桐、核桃、光皮树等木天性源动物,还引 进了原产安哥拉的绿玉树( Euphorbia tirucakki) 等(费世平易近等,2005) 。―九五‖期间,我 国开展了能源动物资本的普查,为当前的科研供给靠得住的科学根据。―十五‖打算提出 了加强各类石油替代品的操纵,以成长生物液体为从做为国度财产的成长标的目的,且对 我国次要的能源树种进行资本查询拜访(张乃静,2007) 。―十一五‖期间我国成立了83.91 万 hm2 的能源林,估量能能达到每年125 万多吨的生物柴油产出(邱谦等,2009) 。我国 的种子动物有 151 科 697 属 1554 种能源油脂动物, 占全国种子动物的 5%,此中 75.4%为野生种(邱谦等,2009) 。至今能规模化种植且可以或许进行财产成长的野生柴油 树种有10 多种,如小桐子、黄连木、文冠果、乌桕、光棍树、油桐、光皮树、花椒、 椰子、油棕等(侯元凯等,2009;Wu W G,et al.,2010)。近年来华南地域大量种植甘蔗、木 2 广东海洋大学硕士学位论文 薯,国内大面积的种植甜高粱,用于出产燃料乙醇(杰等,2006) 。近年来,为保 存能源动物的种质资本及为能源动物的开辟操纵供给研究,华南动物园成立了相 关能源动物园。因我国人多地少,不克不及像国外一样操纵粮食来出产生物柴油或生物乙 醇。我国更多的工做放正在开辟野生能源动物,越来越多学者专家认为边际地盘成长能 源动物具有很大的潜力(欧阳益兰等,2012 ;黄惠怯,2010 ;张文龙,2010) 。比拟国 外,我国对能源动物操纵的加工手艺掉队良多,次要正在生物柴油及燃料乙醇这两 方面。 1.2 雷州半岛天然地舆及野生树种资本概况 1.2.1 天然地舆概况 地舆 雷州半岛(E :109°30′-110°55′,N:20°12′-21°35′ )位于中国的最南端,它取 湛江市的管辖区域几乎分歧,南北长约140 km,工具宽约40~70 km,三面对海,东临 南中国海,南隔宽约18~33 km,长约80 km 的琼州海峡取海南岛相望,西接北部湾, 2 北连,面积约12470 km (韩维栋等,2009;林子腾,2005) ,为我国第三大半岛(图 1-1)。 图1-1 雷州半岛地舆及植被分布图 Fig1-1 The geographical position and vegetation distribution in Leizhou peninsula 3 雷州半岛野生能源树种的查询拜访筛选及土坛树种群遗传多样性研究 地质地貌取土壤 雷州半岛地舆范畴包罗典型的半岛部门及其北部的廉江丘陵地带,地势平缓,西 北高、东南低,略呈龟背状。最高山岭为海拔382 m 的双峰嶂,其次是其附近的鸡笠 嶂(349 m )、根竹嶂(262 m ),构成廉江市北部丘陵;半岛中北部的螺岗岭最高, 海 拔232.8 m ;半岛南部的石峁岭最高,海拔259 m(姚清尹等,1981)。丘陵占二成,冲 积平原和台地占八成(湛江市处所志编委会,2003) 。 约5.67~6 亿年前的早古生代寒武纪晚期,雷州半岛还仍然被海水淹没,是广漠 的浅海地域,没有陆地。曲到1.8~2.25 亿年前的中生代三叠纪,地壳发生了强烈的 印支活动,沧海变成陆地,雷州半岛全数显露水面。到距今约0.7~1.80 亿年的中生 代侏罗纪晚期至白垩纪晚期,强烈的燕山活动,构成一系列北西向和工具向的断裂构 制,将颠末褶皱的古生代地层切割成若干断块;半岛中南部的地壳大幅度下降,发生 了一系列北东向和北西向的深大断裂,并构成了湛江、螺岗岭、纪家、乌石、锦和、 迈陈和东海凹陷及雷北凸起、雷南斜坡根基轮廓。距今0.00012~0.7 亿年的重生代, 因为遭到中生代晚期地壳活动影响,地壳的起落活动和断裂勾当仍不竭发生,使半岛 的中南部陆地面积进一步拓宽,呈现了下第三纪至上第三纪湖泊相——海陆交互相 ——滨海相——浅海相堆积。至第三纪末期,喜马拉雅活动加剧了雷琼断裂的沉降和 海水入侵,构成琼州海峡隔离了雷州半岛和海南岛。然后第四纪地壳活动导致地壳再 次的起落和断裂勾当,以致于地下深处的火山熔岩流、熔岩和碎屑物大量溢出地面, 经冷凝后形成规模大小的盾状、丘状熔岩山(湛江市处所志编委会,2003) 。 雷州半岛岩石品种有玄武岩(为大面积火山岩)、花岗岩(约30 km2 )、夹杂岩(约 3 km2 )。按照成因和形态类型,雷州半岛地貌分为4 个成因类型12 个形态单位:(1) 火山地形,雷州半岛多火山, 玄武岩台地面积为3136 km2,火山76 座,台地66 km2 。 为第四纪晚更新世火山喷发勾当遗址。按照其形态及分布地可分为雷北和雷南火山 群、火山岩岛屿。(2 )剥蚀地形,相对高差约20~80 m。因为切割强烈,滑坡、 冲沟出格发育,地形高卑不服。(3 )堆积地形,地面标高10~50 m,地形平展。 (4 )海成地形,一般阶面标高小于10 m,包罗海蚀阶地,海积平原,海风成砂堤砂 地,海漫滩。陆地为花岗岩或砂页岩酸性砖土壤或赤红壤、水稻土,沿海为滨海盐土、 砂土和红树林酸性硫酸土等。 天气特征(吴,2005) 北热带海洋性特色较着,季风较着;夏日长,夏无炽烈,春秋相连,无冬季。夏 季:4 月上旬至 11 月中旬;春秋季:11 月中旬至4 月上旬。热量资本丰硕,积年年 均气温22.8~23.5 ℃,年累积温度8309.2~8518.8 ℃;雨量尚丰,旱季长,但地区取 季候上降雨差别显著,变率大,雨量分布东北部多西南部少,全年平均降雨量1396.3~ 1759.4 mm,旱季(4~9 月)长达6 个月;光照充脚,年日照总时数1816.8~2073.5 h ; 低压、热带风暴、台风登岸影响屡次。 4 广东海洋大学硕士学位论文 1.2.2 地盘操纵及丛林植被 2 雷州半岛共已开辟操纵耕地、林地、水域等约101.27 万hm ,此中耕地33.13 万 2 2 2 2 2 hm ,林地31.67 万hm ,场地8.87 万hm ,牧地10.53 万hm ,水域17.07 万hm (其 2 中滩涂9.2 万hm ) 。陆地水面(水库、山塘、池塘、江河、河涌和旧河床水面)7.93 万 2 hm (广东省处所史志编纂委员会,1998)。 雷州半岛现有丛林笼盖率达27% ;次要丛林类型有:村子次生季雨林约有50 hm2; 沿海红树林红约有9000 hm2 ;常绿阔叶林约有1500 hm2、各类桉树(Eucalyptus spp. ) 人工用材林约 200000hm2 ;木麻黄(Casuarina equisetifolia Linn.)人工防护林约 11 400hm2 ;人工松林(Pinus spp. )约10 000hm2;龙眼(Dimocarpus longan Lour. )、荔 枝(Litchi chinensis Sonn.)、黄皮(Clausena lansium (Lour.) Skeels )、菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus Lam. )、芒果(Mangifera indica Linn. )、阳桃(Averrhoa carambola Linn. ) 等热带果树林约2500 hm2 ;竹林约2160 hm2,其它林地为园林树种人工林和疏林荒 地等(广东省处所史志编纂委员会,1998)。 1.2.3 野生树种资本概况 正在中国丛林区划中,雷州半岛属北热带丛林带的琼雷丛林区(姚清尹等,1981;孙 世洲,1998);正在城市园林绿化树种区划中,雷州半岛属热带绿化区(王国玉等,2012; 高秀梅等,2005) ;雷州半岛地带性典型植被为热带季雨林(吴征镒,1980),其动物区 系以边缘热带成分为从,属于印度马来西亚动物区系的热带北缘类型(H.Zhu,et al., 2002) 。因雷州半岛地舆和天气前提优越,有着丰硕的动物资本,正在雷州半岛木 本动物区系变化及其驱动力研究查询拜访获得雷州半岛野生木本树种约有 108 科 334 属 579 种,种子树种有107 科333 属578 种。 1.3 雷州半岛能源树种的成长前景 1.3.1 生态取可持续经济成长的火急需要 进几十年来,因为人类不科学的屡次勾当,雷州半岛原始动物区系全数遭到 而消逝,区系成分表示出比广东任何其它地域都要纯真,已不容易找到更多的特有种, 也很难看到中生代的孑遗动物(张宏达,1962)。20 世纪后期,出格是大炼钢铁、大规 模垦殖后,雷州半岛汗青下来的为数不多的天然林木敏捷消逝。雷州半岛适于热 带农做物和速生林木的发展,陪伴本地农产物及林木加工业的兴起,越来越多的乡土 动物歇息地被用做耕地和人工林地(次要为桉树林),植被越来越单一,得到了原先 的动物多样性;同时,雷州半岛三面环海,对水产养殖业供给了便利,沿海附近 呈现了大量的养殖地,导致沿海大量防护林的缺失;城镇化历程加剧了报酬过度的对 野生药用动物资本和园林树种采伐取偷挖,各类宝贵的野生古树资本严沉,风水 林质量下降;报酬捕猎野活泼物,也使的动物的慢慢单一化。汗青上原有的林地 早已让位于人工种植和养殖、水库、建建、道、外来入侵种草地等,其野生木本植 5 雷州半岛野生能源树种的查询拜访筛选及土坛树种群遗传多样性研究 物区系歇息地极其无限、构成趋于简单。 充实操纵野生能源树种加强本地丛林生态系统,能更好的恢复以前的丛林植被。 谢等提出无效操纵退耕和不宜农耕的荒地来种植适合我国的能源动物,能无效的 提高生态恢复(谢等,2007 )。特别加强对干旱贫瘠、盐碱地等边际地盘的操纵, 可防止海岸被、水土流失,改善土壤肥力,不只使其生态获得恢复;从经济 上来看,也可恰当的处理三农问题,添加本地居平易近收入。 1.3.2 广宽的滩涂盐碱地——不成做为耕地的边际地盘 边际地盘一般是指天然前提和生态较差,被人们轻忽,还未被充实隔辟操纵, 但具有必然出产潜力和出产经济价值的地盘(石元春,2006;欧阳益兰等,2012;武 等,2005 ;Bardos P ,et al .,2008) 。边际地盘不适合做为农业用地,但可种植一些 顺应性强的动物。―十一五‖规划提出了恰当的开辟操纵边际地盘,做到种植能源动物 不取人争粮,不取粮争地,好生态,科学的理解生物质能的成长及用处(黄 惠怯,2010) 。余海波(余海波,2010)认为非粮柴油能源植植正在沉金属等污染的边 际地盘将成为出产生物能源的一种新路子。张文龙也认为迫于能源需求、压 力及现有资本操纵情况,边际地盘种植能源动物是需要的(张文龙,2010) 。郑丽芳等 认为正在沙化地、盐渍地、沉金属污染地和南方红壤水土流失地等退化土壤种植能源植 物可以或许无效地修复土壤生态系统及处理能源欠缺问题(郑丽芳等,2010 )。马鸿翔和刘 兆普等提出(马鸿翔等,2006 ;刘兆普等,2008)沿海滩涂地成长能源动物的需要性, 其不只能够缓解能源欠缺问题,并且有益于改良生态、推进三农。雷州半岛有辽 阔的边际地盘,其―海上湛江‖是―陆上湛江‖ 的 1.4 倍,浅海滩涂面积达到 48.92 万 2 hm (韩维栋等,2009) 。沿海滩涂盐碱地、桉树林地、荒山等不适于农做植的边 际地盘,操纵本地能源树种的顺应性,科学种植,能同时处理问题和添加经济及 社会效益,更好的实现可持续成长。 1.3.3 具有丰硕的乡土能源树种资本 我国的能源油料动物中有151 科 697 属 1554 各种子动物,占全国种子动物的 5% (王涛,2005 )。查阅相关文献(广东动物志、中国动物志、中国油脂动物等)初步 获得雷州半岛野生能源油脂树种约有50 科 138 种。包罗了的能源树种黄连木、 无患子、水黄皮、乌桕、苦楝、油茶、千年桐、野漆树、蓖麻等。 1.4 土坛树的研究进展 土坛树[Alangium salviifolium (Linn. f.) Wanger.]属八角枫科八角枫属的落叶乔木 或灌木,别名割舌罗。次要分布于广工具南部、广西南部沿海地域及海南省( 中国科 学院华南动物研究所,1998;中国科学院中国动物志编纂委员会,1983;广东省动物研 究所,1974)。目前仅正在我国广工具南、广西南部沿海地域及海南零散分布。土坛树 顺应性强、耐贫瘠、耐盐碱、耐高温高湿,且产果量大,是典型的高卵白高纤维低脂 6 广东海洋大学硕士学位论文 肪果实(陈杰等,2012) 。 现现在,没有对土坛树实正的研究操纵,国表里对土坛树的研究报道甚少;次要 是药用价值方面的研究,其叶、根、花和果都有必然的药用价值。土坛树的根皮可做 剂息争毒剂,对医治麻风病、皮肤病、痔疮、痢疾、炎症、高血压、蛇咬伤和湿 疹都无效;根对医治狗和老鼠咬伤有很好的感化,对防止狂犬病毒极佳;叶敷正在风湿 把柄可减轻风湿痛苦悲伤;树干能治和腹泻;其果实正在泌尿系结石、窦和伤口医疗中 获得使用(Adeeba Anjum,et al.,2002;M. Ashik Mosaddika,et al. ,2000;Tran Manh Hung,et al.,2009) 。近年来,国外学者对土坛树的药用价值进行了一系列的研究,已 经发觉了树皮和根中的生物碱,种子中的甾醇及脂肪酸;以及花中的甲醇提取物含有 类固醇和黄酮类化合物。Adeeba Anjum 和M. Ashik Mosaddika 等发觉从土坛树花中 提取的甲醇提取物对革兰氏阳性和革兰氏阳性细菌具有很好的抗菌活性(Adeeba Anjum ,et al.,2002;M. Ashik Mosaddika,et al.,2000) 。Tran Manh Hung 等(Tran Manh Hung,et al. ,2009) 发觉土坛树叶子中酚苷(Salviifoside B) 能显著小鼠噬细胞 RAW246.7 中一氧化氮(NO )、前列腺酶E2 (PGE2 )和抗肿瘤坏死因子a(TNF-a)的 发生,猜测其酚苷可能是主要的抗炎物质。董存柱等(董存柱等,2011)发觉土坛树枝 叶的甲醇提取物对家蝇有较着的毒杀感化,其对家蝇成虫的LC50 为3.4mg/ml,尺度 对照药剂鱼藤为 0.9mg/ml;可进一步开辟成动物源农药来取代化学农药防治害虫。从 土坛树果实养分成分阐发可知,其成熟果实适合患有肥胖症、心血管、胆结石、高血 压、高血脂、高血糖等人群食用,连系土坛树的生物学和生态学特征,可对其进行多 渠道的开辟操纵,做为药用树种、绿化树种、防风树种等,通过果树学、能源动物学 和中药学及生态防护林学研究,推进其成为多用处树种,充实阐扬野生土坛树正在经济、 社会和生态绿化方面的多沉效益。 土坛树种群遗传多样性方面还未见报道。遗传多样性是生物多样性的焦点, 的不变性和进化潜力依赖于遗传多样性,种群遗传多样性程度正在相当程度上限制其对 的顺应能力, 从而可预测这个种群的成长趋向(潘莹等,1998;沈浩等,2001 )。因 此,需加强土坛树资本的收集、保留取操纵,对添加其遗传多样性有严沉意义。 1.5 SRAP 标识表记标帜 SRAP 是一种基于PCR 的新型标识表记标帜,由美国大学做物系Li 和Quiros 博士提 出的序列相关扩增加态性(sequence-related amplifiedpolymorphism, SRAP)(Li G, et al., 2001) 。SRAP 手艺是雷同于RAPD 手艺的标识表记标帜,正在SSR 根本上来来设想 SRAP 引物(一对)。SRAP 标识表记标帜道理是操纵基因外显子里G、C 含量丰硕,而启动子和内 含子里A 、T 含量丰硕的特点设想两套引物,对阅读框(Opening reading fraMe ,ORF) 进行扩增(徐操等,2009) 。SRAP 标识表记标帜是共显性标识表记标帜引物非性,其尝试操做简单、 靠得住,中等产率,正在基因平分布平均,不需要事后晓得模板序列,模板用量少且要求 7 雷州半岛野生能源树种的查询拜访筛选及土坛树种群遗传多样性研究 纯度不高档特点。即SRAP 手艺是一种不需要晓得任何序列消息即能间接PCR 扩增 的新型标识表记标帜手艺(M.A. Espo′sito , et al .,2007;王从彦等,2008;Budak H,et al., 2004) 。因该标识表记标帜具有简洁、不变、中产率、便于克隆方针片段的特点,兼有RFLP 、 SSR、RAPD 、及AFLP 标识表记标帜的长处,同时也降服了它们的一些错误谬误(徐操等,2009) , 因而已被使用于图谱建立(Lixia Gao, et al .,2008) 、性状的标识表记标帜(Xiaoyan Han,et al., 2008 ;Nevena Nagl,et al.,2007)和遗传多样性阐发(Na Feng, et al.,2008) 。 1.6 研究目标取意义 本研究的目标正在于社会成长的趋向,经济可持续、敌对型成长,来 加强非粮柴油能源树种正在边际地盘上的操纵。能源是一切社会成长的根基动力,人类 的及前进更是离不开能源;而我国又是能源进口大国,正在石油、煤、天燃气等不 可再生能源急剧被耗损完时,找到可替代的生物质能源是处理能源紧缺的无效体例之 一。正在雷州半岛展开非粮野生能源树种的查询拜访及筛选,摸清雷州半岛可供操纵开辟的 野生油脂类能源树种,及若何对能源树种进行操纵做出科学的研究。 雷州半岛有着广宽的不成做为耕地的边际地盘。通过查询拜访雷州半岛野生油脂类能 源树种,获得其发展特征,筛选出适于雷州半岛本地发展的能源树种,加强其正在边际 地盘上的种植,不只对生态及生态恢复有着优良的结果,也可恰当缓解能源欠缺 的危机,还可添加本地居平易近的收入,处理贫苦问题。能够更好简直保生物柴油财产能 够不变的持续成长,使生态效益、经济效益及社会效益达到协调同一。 土坛树至今研究较少,但因其顺应性强,即能正在海拔较高的山地林发展,更是常 见于海边火山岩地、海岸盐碱地,耐盐碱能力强、易繁衍、成果量大、抗病性好、含 油率尚可,可做为一种有潜力的能源树种进行开辟操纵。研究野生土坛树种群的遗传 多样性,对其遗传进化、种质资本阐发、保留及育种等各方面可供给必然的科学根据。 8 广东海洋大学硕士学位论文 1.7 手艺线图 查阅文献初步确定要查询拜访的雷州半岛野生油脂树种资本 油脂树种资本的查询拜访 摄影、GPS 定位、标本判定 野外查询拜访:记实各类分布、生境、 收集种子 发展、开花健壮及伴生树种 按照其野外性状进行初步分析筛选 含 酸 皂 碘 十 脂 野生土坛树材料的采集 油 值 化 值 六 肪 率 分 值 分 烷 酸 分 析 分 析 值 分 析 析 分 析 野生土坛树种群的SRAP 遗传多 样性阐发 析 筛选出适宜雷州半岛边际地盘推广种植的能源树种 9 雷州半岛野生能源树种的查询拜访筛选及土坛树种群遗传多样性研究 2 雷州半岛野生能源油脂树种的查询拜访及初步筛选 雷州半岛天然优越,三面环海,北热带海洋性特色较着,动物资本相当丰硕。 雷州半岛的北部次要以丘陵地带为从,但地势比力平缓;南部有大量的火山岩及海滩 盐碱地;此中不乏大量的边际地盘。因雷州半岛地舆和天气前提优越,有着丰硕 的动物资本,正在雷州半岛木本动物区系变化及其驱动力研究查询拜访获得雷州半岛野生木 本树种约有 108 科 334 属 579 种,种子树种有 107 科333 属578 种。起首应全面调 查筛选本地的乡土能源树种,操纵边际地盘进行种植开辟。 2.1 仪器取方式 2.1.1 仪器 单反数码相机Nikon D3200 、Garmin GPS 72H 手持仪、枝剪、高枝剪、标本采集 记实本、标本夹、采集袋、密封袋、标签等。 2.1.2 方式 查阅油脂动物相关文献及广东动物志,记实油脂动物的学名、发展特征、分 布区、生境、果期等特点,以备实地查询拜访采集。 野外实地查询拜访 连系国度天然科学基金―雷州半岛木本动物区系及其驱动力研究‖对野生油脂树 种进行实地查询拜访。2011 年9 月-2013 年 10 月期间做者对雷州半岛林地,包罗区 林地、风光林地、风水林地、次生林地、村子荒地有树木分布点等进行全面踏查,对 包罗乡土树种和归化树种正在内的野生木本动物进行标本采集和生境等记实、标本处置 取判定,对沉点生态林开展20 m×20 m 样方查询拜访;科属种的判定取分类界定参照《广 东动物志》,获得雷州半岛野生木本动物区系名录,参关文献来确定雷州半岛现 有的野生油脂树种。野外查询拜访工做次要有一下几点: 1) 对油脂树种及周边进行摄影(包罗树形、叶、花及果等),记实下各树种的 生境、习性、产量及伴活泼物等。 2 ) 采集标本及压好标本:应采集采到完整的标本(包罗优良的枝叶及花或果),同 时记实叶花果的外形、气息等可识别特征;用GPS 仪记实好其具体。标本 采集好及时压干,上台拆订好,判定,再送动物分类学家再判定。 3 ) 采集种子及处置:应尽量采集天然前提下成熟的无缺种子,不克不及过早或过晚的 采集种子。将采集的种子拆入通透性较好的采集袋,贴好标签,尽快带回尝试 室;平铺于阴凉干燥的台面上天然风干,经常翻动防止种子坏掉,不克不及放正在太 阳底下暴晒或烘箱烘干。 含油量的测定 采用索氏提取法(参照GB/T 5512—2008 )对各油脂树种含油部位进行提取粗脂 肪及含油量的测定。因石油醚不克不及完全消融动物脂类物质,所以采用无水为溶剂 10 广东海洋大学硕士学位论文 进行提取。 1) 样品处置:取清洁试样 100 g 摆布,正在80 ℃下的电热恒温鼓风干燥箱中烘5h, 取出冷却后经高速破坏机磨碎,将粉末拆入密封袋中备用。 2 ) 试样包扎:先测定脂肪包(即滤纸筒,依抽提筒大小来做)质量m ,再称取3g 1 摆布试样于脂肪包中,写好编号,然后正在105 ℃下的电热恒温鼓风干燥箱烘至 恒沉(大要约 1 h,具体时间依试样水分含量而定),测定其质量为m 。 2 3 ) 抽提:将清洁干燥的索氏抽提器安拆好后,将拆有试样的脂肪包置于抽提筒中, 正在索氏抽提瓶中插手三分之二体积的无水,确保整个过程能一般虹吸。用 一小块脱脂棉悄悄地塞入冷凝管上口,打开冷凝管进水管,节制好水浴锅温度 (55 ℃摆布),使无水每小时能回流7 次摆布。抽屉时间一般6 h 摆布,曲 至抽提筒的颜色取无水的颜色分歧。 4 ) 烘干及粗脂肪的提取:取出脂肪包于105 ℃下的电热恒温鼓风干燥箱中烘干(约 2 h ),称量脂肪包质量m 。取此同时,对索氏抽提瓶进行加热收受接管无水, 3 曲至没有无水,剩下的即为粗脂肪,用5 ml 的离心管收集备用,做为脂肪 酸成分阐发的试样。 5 ) 成果计较: 粗脂肪含量按式(1)计较: 含油量w=(m -m )/(m -m )×100% (1) 2 3 2 1 式中:w——为含油量(以质量分数计),% ; m ——脂肪包质量,g; 1 m ——脂肪包取试样总质量,g; 2 m ——抽提后的脂肪包取试样总质量,g。 3 2.2 成果取阐发 2.2.1 雷州半岛野生油脂树种资本 颠末两年多对雷州半岛各地木本动物的查询拜访中,沉点查询拜访到46 科 128 种野生油 脂树种。查询拜访成果如表2-1: 11 雷州半岛野生能源树种的查询拜访筛选及土坛树种群遗传多样性研究 表2-1 雷州半岛沉点查询拜访的128 种野生油脂树种 Tab.2-1 128 species wild oild trees investigated in Leizhou peninsula 种子 含油率 糊口型 果期* 分布区域 科名 学名 生境* 产量 Oil 伴生种 Life Fruiting Regional Family Species name Habitat Seed content Associated species form season distribution yield (%) 喜强光,喜温暖潮湿天气, 松科 马尾松Pinus 常绿乔 翌年 潺槁树、方叶蒲月 适于酸性粘质壤土、耐干旱 廉江、湛江 中 27.1* Pinaceae massoniana 木 10-12 月 茶、土蜜树等 瘠薄 罗汉松科 百日青 喜阴,喜温高潮湿多雨天气, 常绿乔 雷州半岛各 白车、银柴、九节 Podocarp Podocarpus 适长正在排水优良、肥厚潮湿、 10-11 月 低 50.21 木 地 等 aceae neriifolius 呈酸性的沙壤或轻粘壤土 买麻藤科 小叶买麻藤 常绿木 喜温暖潮湿天气,不耐寒, 毛果算盘子、三叉 雷州半岛各 Gnetacea Gnetum 质环绕纠缠 顺应性强,可正在荒地和阴湿 7-10 月 低 20.66 苦、山油柑、银柴 地 e parvifolium 藤本 密林中发展 等 番荔枝科 耐阴亦喜光,生于山谷林缘 假鹰爪Desmos 常绿攀 6 月-翌年 雷州半岛各 九节、银柴、土蜜 Annonace 灌丛或林下,对土壤要求不 低 10.13 chinensis 援灌木 春季 地 树、紫玉盘等 ae 严 长山暗罗、粗糠柴、 山椒子Uvaria 常绿攀 耐阴亦喜光,生于林下,喜 几乎全年 徐闻 高 23.98 羽脉山麻杆、短穗 grandiflora 援灌木 酸性红壤土 鱼尾葵等 皂帽花 常绿曲 喜阴,生于林下灌丛中,耐 7 月-翌年 雷州半岛各 假鹰爪、紫玉盘、 Dasymaschalon 低 5.67 立灌木 盐碱 春季 地 毛果巴豆等 trichophorum 瓜馥木 常绿攀 生于丘陵山地林下或灌丛 雷州半岛各 九节、山小桔、紫 Fissistigma 6-12 月 低 23.5* 援灌木 中,对土壤要求不严 地 玉盘等 uonicum 凹叶瓜馥木 常绿攀 Fissistigma 生于丘陵山地林下或灌丛中 6-12 月 雷州、廉江 低 34.1* 春风桔、山小桔等 援灌木 retusum 瓜馥木 常绿攀 生于低海拔灌木丛中,对土 7 月-翌年 雷州半岛各 Fissistigma 低 36.0* 银柴、樟、红车等 援灌木 壤要求不严 2 月 地 oldhamii 陵水暗罗 常绿小 生于低海拔至中海拔山地林 榕树、秋枫、海南 Polyalthia 7-12 月 雷州、徐闻 低 43.85* 乔木 中阴湿处 龙船花等 nemoralis 暗罗Polyalthia 常绿小 生于低海拔山林中,对土壤 6 月-翌年 雷州半岛各 榕树、潺槁树、五 低 34.77* suberosa 乔木 要求不严 春季 地 月茶等 野独活Miliusa 常绿攀 常见于山地密林或溪边灌木 5 月-翌年 湛江、徐闻、 假鹰爪、牛眼马钱、 低 8.74 balansae 援灌木 林中 春季 廉江 山石榴、大管等 注:* 参考《中国动物志》、《广东动物志》及《中国油脂》Note: Refer to Flora of China and Shandong Flora 、China 12 广东海洋大学硕士学位论文 表2-1(续) 雷州半岛沉点查询拜访的128 种野生油脂树种 Tab.2-1(continued) 128 species wild oild trees investigated in Leizhou peninsula 种子 含油率 糊口型 果期* 分布区域 科名 学名 生境* 产量 Oil 伴生种 Life Fruiting Regional Family Species name Habitat Seed content Associated species form season distribution yield (%) 樟科 樟Cinnamomum 常绿大 生于低海拔地域的林内、山 雷州半岛各 阴喷鼻、山杜英、荔 8-11 月 中 42.73 Lauraceae camphora 乔木 坡、沟谷、村旁、旁等地 地 枝、龙眼、橄榄等 黄樟 常绿乔 乌桕、豺皮樟、鹅 Cinnamomum 生于低海拔次生林或灌丛中 4-10 月 廉江 中 44.38 木 掌柴等 parthenoxylon 阴喷鼻 常绿乔 生于低海拔林中或灌丛中或 11 月-翌 雷州半岛各 Cinnamomum 中 50.69 朴树、山楝、樟等 木 溪边及旁 年2 月 地 burmannii 红楠Machilus 常绿乔 生于山地阔叶林中,特别阴 雷州半岛各 蒲桃、猴耳饰、红 6 月-9 月 低 40.18 thunbergii 木 坡较多

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