橡胶草可作为产胶研究的模式植物
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蒲公英橡胶,改变世界天然橡胶格局作者:陈晓丽来源:《大学生》2017年第10期“研究蒲公英橡胶是为了减少对三叶橡胶的依赖,以其作为天然橡胶生产的原材料之一。
”北京化工大学材料科学与工程学院先进弹性体材料研究中心主任卢咏来说。
该研究中心是我国橡胶科学与工程领域的重要研究力量之一。
三叶树橡胶危机目前,几乎所有的天然橡胶都是从一种原产南美的橡胶树——三叶橡胶树上采集的。
美国曾经一度想用合成胶取代天然橡胶,因为合成橡胶不用种植,直接在工厂、实验室里生产,不受环境、气候影响。
但是合成来合成去,最终发现天然橡胶的两个性能是合成橡胶取代不了的。
一是天然橡胶的应变诱导结晶性能,它赋予天然橡胶优异的抗冲击性能。
美国国防储备物质中心主任彼得·罗曼总结天然橡胶的重要性时曾说:“我能告诉您的就是──我肯定不希望坐在装配合成橡胶轮胎制造的波音747飞机上。
”“记住啊,如果说哪个飞机轮胎是合成橡胶做的,千万不要坐,它扛不住的。
”天然橡胶的另一个优异性能是和金属有很好的粘合性。
而三叶树橡胶也有其自身的问题,最大的问题就是来源单一。
目前全世界九成的天然橡胶产自亚洲,在原产地南美反而没有形成产业,部分原因就是南美有一种可以迅速传播的南美叶疫病,号称“三叶橡胶的癌症”,专门侵袭三叶橡胶树的幼树。
在大规模种植的条件下,橡胶林很容易感染疫病,所以在南美进行大规模天然橡胶生产的尝试都以失败告终。
另外,三叶橡胶树需要五到七年才能割胶,并且取胶程序复杂,需要靠熟练的工人操作,无法机械化,效率较低。
据张老师介绍,三叶橡胶树需要人工割胶,割开橡胶树树皮后,把乳胶管划断,胶乳才能流出来,然后拿胶桶去接。
并且割胶的时间有限制,凌晨两点到五点时,橡胶树的蒸发量最小,体内水分饱满,橡胶树体内乳胶管的膨压最大,胶乳才最容易流出来。
“割胶是个精细活儿,不能割到树里面,那会把树割死,要恰好把胶乳管割断,让它流胶乳。
”张老师说。
其实,地球上有2000多种植物可以提取橡胶,除了三叶橡胶树,人们发现可产工业橡胶的植物主要还有蒲公英橡胶草、银胶菊以及中国特有的杜仲树等。
橡胶草可作为产胶研究的模式植物庄玉粉;郭秀丽;刘进平【摘要】对天然橡胶生物合成途径进行综述,并根据橡胶草和巴西橡胶树的生物学特点,提出将橡胶草作为研究橡胶生物合成的模式植物。
橡胶草作为产胶模式植物,将会极大地推动天然橡胶生物合成与调控机理的研究,提高目前的科研产出。
%The biosynthesis pathway of natural rubber was reviewed, and Russian dandelion (Taraxac um koksaghyz) was proposed as a model plant for studies of rubber biosynthesis based on the comparison of the biological characteristics of Russian dandelion and rubber tree (Hevea brasiliensis). We believe that it will greatly promote the research in the natural rubber biosynthesis and its regulation mechanism, and increase the research output for this area regarding Russian dandelion as a mode plant for the study of rubber production.【期刊名称】《热带农业科学》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】5页(P4-8)【关键词】天然橡胶;生物合成;橡胶草;巴西橡胶树;模式植物【作者】庄玉粉;郭秀丽;刘进平【作者单位】海南省热带生物资源可持续利用重点实验室/海南大学农学院海南海口 570228;海南省热带生物资源可持续利用重点实验室/海南大学农学院海南海口570228;海南省热带生物资源可持续利用重点实验室/海南大学农学院海南海口570228【正文语种】中文【中图分类】S7;Q945.11天然橡胶是世界上的四大工业原料之一,被广泛运用在国防、交通运输、工业、农业、机械制造、医药卫生和日常生活等多个方面,是国防和工业制造中不可或缺的原料。
从中草药到橡胶草——蒲公英旅行记(上)有乡村旅居史的朋友一定对蒲公英不陌生,很多人也都有轻轻一吹,帮助蒲公英果实飞到远方的体验和经历。
从植物学科属上看,蒲公英是菊科多年生草本植物:它有生于根部周围呈锯齿状的叶和细长而直的空心枝干,它的枝干会向上一直延伸到花序部分。
其花萼上部多为紫红色,并覆有密集的蜘蛛丝状的白色长绒毛。
成熟的蒲公英顶端呈现棕色或黄色的绒球形,其只需微风轻轻一吹,携带种子的白色长绒毛就会飘到新的地方孕育新的生命。
与富贵的牡丹或高洁的梅、兰、竹、菊相比,蒲公英低调朴素,“草根”特征明显。
它对生长环境不甚挑剔,山之巅、海之涯,大路边、森林里,高海拔、低纬度,凡是有草的地方,几乎都能看到它的身影。
在不少地方的植物分布名录中,蒲公英都被归属到草的范畴,有些地方甚至认为它是杂草。
然而就是这样的“杂草”浑身是宝,它宽大的叶子清汆就可以食用,它的根和茎都可以入药,具有利尿、解毒等功效,它细长茎内的浆汁经提纯后可制作橡胶,广泛应用于工业制造……植物历史学家认为,蒲公英最早生长在辽阔的欧亚大陆,7世纪中期由中国人率先发现其药用价值。
随着唐代中西方文化尤其是中国与中东、中亚阿拉伯文化的交流,蒲公英栽种和药用方法西传至阿拉伯世界。
12世纪初,经阿拉伯人介绍,西方人开始重视蒲公英的药用和食用价值。
15世纪大航海时代,欧洲人扬帆出海探索新世界,在漫长的海上旅程中,蒲公英成为预防和治疗晕船、败血症等的良药,也成为登陆美洲大陆的新物种之一。
01蒲公英的中国之旅20世纪以来,书写和讴歌蒲公英的诗歌、散文、小说日益增多,如美国小说家欧·亨利的《蒲公英情人》,中国的科幻作家刘宇昆的《蒲公英王朝》、现代儿童作家冰心对蒲公英的反复吟咏等。
似乎在一瞬间,全世界的文学家都注意到了路边的这个小小植物,人们惊异于它超强的环境适应能力,佩服它甘于平凡的精神,赞扬它随风而去的自由气魄。
尽管现在在世界各地都能找到蒲公英,但它真正进入人类视野并为人们所关注、利用的时间并不久远。
水分胁迫对3个不同地区橡胶草生理特性的影响徐建欣;杨洁;高玉尧;吴景;孙正美;刘实忠【摘要】本研究以3个不同地理来源的橡胶草群体为研究对象,使用不同浓度的聚乙二醇(PEG-600)溶液分别对3个供试群体成员苗期进行模拟水分胁迫,测定了其叶片相对含水量、叶绿素含量、抗氧化保护酶活性、渗透调节物质含量、丙二醛含量、叶片长度、叶片宽度以及最大根长.结果表明,随着胁迫浓度的提高3个供试群体的叶片相对含水量、叶绿素含量、抗氧化保护酶活性以及生长发育指标呈下降趋势,渗透调节物质含量以及丙二醛含量呈上升趋势;综合各指标表明,3个供试橡胶草群体抗旱性表现为昭苏群体>石河子群体>临夏群体.【期刊名称】《干旱地区农业研究》【年(卷),期】2016(034)003【总页数】7页(P153-159)【关键词】橡胶草;水分胁迫;聚乙二醇;生理反应【作者】徐建欣;杨洁;高玉尧;吴景;孙正美;刘实忠【作者单位】中国热带农业科学院湛江实验站/热带旱作农业研究中心,广东湛江524013;中国热带农业科学院湛江实验站/热带旱作农业研究中心,广东湛江524013;中国热带农业科学院湛江实验站/热带旱作农业研究中心,广东湛江524013;中国热带农业科学院湛江实验站/热带旱作农业研究中心,广东湛江524013;中国热带农业科学院湛江实验站/热带旱作农业研究中心,广东湛江524013;中国热带农业科学院湛江实验站/热带旱作农业研究中心,广东湛江524013【正文语种】中文【中图分类】S576;Q945.78我国农业中旱地农业比重很大,旱作农业有很大的增产潜力。
广大干旱半干旱地区,如何在其可承受的限度内通过不同途径高效利用有限水资源以及在少雨年份或季节减轻干旱的不利影响,从总体上提高光合生产力,是发掘这一地区增产潜力的基本问题,所以加强旱作农业基础理论研究,特别是抗旱生理研究就显得特别重要,探讨干旱胁迫下作物生理指标的变化对于作物抗旱栽培具有重要意义。
玲珑轮胎蒲公英橡胶产业技术创新战略2015年4月24日,致力于绿色新材料开发利用的“蒲公英橡胶产业技术创新战略联盟”在北京正式成立,来自行业协会、高校科研院、玲珑轮胎公司等领导,以及各大媒体共同出席了会议。
此联盟由北京化工大学牵头,玲珑轮胎出资,联合中国热带农业科学院等,集结了国内14家相关领域研究开发的优势力量,形成产、学、研、用的一条龙产业链平台。
它的成立,标志着我国蒲公英橡胶产业的商业化开发步入快车道。
蒲公英橡胶是用草本植物蒲公英的胶乳制得的一种天然橡胶,经研究,其物化特性类似于三叶橡胶树橡胶。
蒲公英还是一种集天然橡胶和能源于一身的植物资源,既可以提取天然橡胶,剩余的废渣还可以发酵得到生物乙醇。
相比于三叶橡胶树需要5~7年才能割胶,蒲公英从播种到收获仅需1年的时间,所以蒲公英橡胶被工业界认为是缓解天然橡胶供应不足的一种技术方案。
作为联盟的理事长单位,玲珑轮胎心怀责任和使命,面对国内天然橡胶原材料产量不足、全球天然橡胶价格浮动过大,严重影响下游轮胎等工业持续、健康、稳定发展的情况下,玲珑轮胎出资对蒲公英橡胶的前期基础研究进行资助和支持,并利用提取的蒲公英橡胶制造出了三条蒲公英橡胶玲珑概念胎,在2014年9月16日举办的国际橡胶会议上,这条玲珑概念胎被隆重展出,获得了行业的好评和高度关注。
目前,联盟已经在湛江和哈尔滨建立了橡胶草育种苗圃和组培实验室;在新疆、内蒙、黑龙江、山东、广东、海南等地建立了种植基地。
可以预见,随着蒲公英橡胶成功实现商业化开发,必将为我国轮胎等工业提供丰富的天然橡胶材料,摆脱国内橡胶加工主要依赖进口天然橡胶的弊端,对保障国内轮胎工业健康有序发展具有重要意义。
此外,蒲公英生产出的橡胶更为强韧、产量更高,且种植要求非常低,有利于降低种植成本,对减少碳排放,改善环境具有重要作用,生态效益显著。
设施农业2023-1041DOI:10.16815/ki.11-5436/s.2023.30.014于蒲公英抗肿瘤、美白及其机制的研究,未来随着蒲公英药用价值研究的继续深入,药用蒲公英的标准或有新的发展。
蒲公英作为非药材使用(如食材)其品质还有其他评判指标。
如段曦等[8]选用游离氨基酸、可溶性糖、维生素C 以及纤维素含量作为品质指标,研究还发现蒲公英叶片的挥发性醛的含量较高。
在工业领域,蒲公英属植物橡胶草的产胶水平和质量是橡胶草重要育种目标。
此外,不仅中国橡胶草的原产地新疆在进行橡胶草繁育工作,中国热带农业科学院三亚研究院还将橡胶草引进三亚进行南繁试验,因此橡胶草对不同自然环境的适应性也是橡胶草种质评价标准之一。
蒲公英有效成分的制备工艺也非常重要,孟然等[9]确定了提取率远高于药典方法的主要有效成分最佳制备方法。
蒲公英种类繁多,倍性复杂,而且繁殖方式多样。
蒲公英既有有性生殖,也有无融合生殖,不同种蒲公英繁殖方式差异大,有常异花授粉、兼性无融合生殖以及专性无融合生殖的蒲公英。
同种蒲公英在不同季节、环境繁殖方式也可能不同。
蒲公英独特的无性繁殖方式和广泛的属内杂交是当前蒲公英分类困难的重要原因。
翟大彤等[10]探究了蒲公英花粉形态与蒲公英的种性与倍性的关系,研究认为蒲公英属内大多数为专性无融合生殖和兼性无融合生殖,蒲公英花粉式样与蒲公英染色体倍性及繁殖方式相关,同种蒲公英存在不同繁殖方式,同种蒲公英染色体倍数也有不同个体,同种蒲公英在不同产地及相同产地不同生长环境的繁殖方式都可能不同。
李月含等[11]研究了天山蒲公英的无融合生殖个体和有性生殖个体的性细胞分化,根据二者取材地点、形态特征与性细胞分化节律的一致性认为二者为同一物种,此分类标准与某些分类学家的观点不同,且李月含等[11]同时认为蒲公英因其属内杂交普遍以及生殖方式复杂,造成蒲公英属内分类困难,从而制约了该属重要植物资源的开发利用。
目前,乔永刚等[12]根据蒲公英核型近似系数为蒲公英分类提供了一种方案。
蒲公英橡胶原料制品已面世
蒲公英也能提取橡胶?大多数人听到都会打个大大的问号。
但从蒲公英提取天然橡胶最近却真的热了起来。
不仅全世界不少高校热衷于理论研究,轮胎公司甚至汽车公司也纷纷加入从蒲公英中寻找原料的行列,而且以蒲公英橡胶为原料的制品也已经面世。
蒲公英橡胶是用草本植物蒲公英的胶乳制得的一种天然橡胶。
国内外的研究已经证实,产自蒲公英的天然橡胶,其物化特性类似于三叶橡胶树橡胶。
蒲公英还是一种集天然橡胶和能源于一身的植物资源,既可以提取天然橡胶,剩余的废渣还可以发酵得到生物乙醇。
相比于三叶橡胶树需要5~7 年才能割胶,蒲公英从播种到收获仅需1 年的时间,因此蒲公英橡胶被工业界认为是缓解天然橡胶供应不足的一种技术方案。
为此,国内外众多科研机构、大专院校、橡胶轮胎企业纷纷开展蒲公英种植、提胶、蒲公英橡胶应用方面的研究。
日本普利司通公司与美国俄亥俄州立大学合作,用自主开发的提胶技术,成功地从哈萨克斯坦等地原产的蒲公英根部提取出制作轮胎用的天然橡胶,并查明了这种蒲公英橡胶的物理性能。
下一步的分工和计划是:力争在2014 年前,普利司通用蒲公英橡胶完成轮胎试生产,俄亥俄州立大学开发出大规模种植俄罗斯蒲公英的技术;并且在2020 年以后将蒲公英橡胶轮胎投入实际使用。
美国福特汽车公司也和俄亥俄州立大学建立了共同开发蒲公英橡胶的合作关系,委托该大学农业研究与开发中心(ARDC)开展TKS 栽种技术研究。
目前,福特汽车公司已将蒲公英橡胶作为抗冲改性剂掺加到塑料中,用来制造汽车用的杯架、地垫和内饰。
该公司表示,他们一直在寻找一种绿色。
天然橡胶(常识介绍——)简介天然橡胶的含义很广,既指从含天然橡胶植物上采割的天然橡胶乳,也包括用天然胶乳加工而成的天然橡胶(烟片胶、颗粒胶)和浓缩胶乳。
含有天然橡胶的植物很多,现已发现的就有400多种,如橡胶树、野藤橡胶、橡胶草即杜仲等,其中产量最高、品质最好、产胶期长、采胶容易、胶乳再生快且制胶费用低的只有一种——巴西橡胶树,它的产量已占天然橡胶总产量的90%以上。
通常我们所说的天然橡胶,就是指从巴西橡胶树上采集的天然橡胶,经过凝固、干燥等加工工序而制成的弹性固状物。
天然橡胶是一种以聚异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物,分子式是(C5H8)n,其橡胶烃(聚异戊二烯)含量在90%以上,还含有少量的蛋白质、脂肪酸、糖分及灰分等。
属性物理属性天然橡胶没有一定的熔点,天然橡胶在常温下具有较高的弹性,稍带塑性,具有非常好的机械强度,温度降低则逐渐变硬,低于10度时逐渐结晶硬化,变成不透明状态,滞后损失小,在多次变形时生热低。
天然橡胶是一种结晶性橡胶,自补强性较大,所以具有非常好的机械强度,滞后损失小,在多次变形时生热低,因此其耐屈挠性也很好,到出现裂口时为止,可达20万次以上。
系非极性橡胶,电绝缘性能良好。
化学属性因为有不饱和双键,所以天然橡胶是一种化学反应能力较强的物质,光、热、臭氧、辐射、屈挠变形和铜、锰等金属都能促进橡胶的老化,不耐老化是天然橡胶的致命弱点,但是,添加了防老剂的天然橡胶,有时在阳光下曝晒两个月依然看不出多大变化,在仓库内贮存三年后仍可以照常使用。
耐介质特性天然橡胶有较好的耐碱性能,但不耐浓强酸。
由于天然橡胶是非极性橡胶,只能耐一些极性溶剂,而在非极性溶剂中则溶胀,因此,其耐油性和耐溶剂性很差,一般说来,烃、卤代烃、二流化炭、醚、高级酮和高级脂肪酸对天然橡胶均有溶解作用,但其溶解度则受塑炼程度的影响,而低级酮、低级酯及醇类对天然橡胶则是非溶剂。
采集方法和过程一般情况下,天然橡胶树在种植5-7年后即可采集胶乳,而且可以采集25-30年。