好好芭資源生物學(xué)

前言

　　好好芭（英文jojoba，學(xué)名Simmondsia chinensis Link），西蒙得木科的唯一種，原產(chǎn)于美國西南部的加利福尼亞州及亞利桑那州和墨西哥西北部交界處的Sonoran（索諾蘭）沙漠，是一種特種資源植物。好好芭原始種生長(zhǎng)地區(qū)包括了世界上幾乎最荒涼的土地，有些地方的年降水量只有80 mm，并且溫度常常高達(dá)54。C，在這極端惡劣、干旱甚至燙灼的環(huán)境中，好好芭是罕見的極少數(shù)能生存下來的植物。好好芭為人類提供了其他植物不可替代的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，同時(shí)也在不斷地改善著人類賴以生存的自然生態(tài)環(huán)境?！　?0世紀(jì)80年代，好好芭被發(fā)展成為新興種子油料作物，其種子含油量高達(dá)56％，好好芭油是一種液態(tài)蠟，其理化性質(zhì)與抹香鯨油極其相似，具有無毒無臭、不易揮發(fā)、高抗氧化性、不酸敗、高沸點(diǎn)、耐高溫高壓和很強(qiáng)的熱穩(wěn)定性，是唯一可以替代鯨油作為重要工業(yè)原料的植物油脂。好好芭油在高檔化妝品、醫(yī)藥工業(yè)、潤滑油工業(yè)、食品工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、電子絕緣材料、防火材料、高壓潤滑劑，以及航空航天、軍工和高精密儀器潤滑油等方面都是不可缺少的重要原料，獲得了“來自沙漠的液體黃金”之美譽(yù)。它在國際市場(chǎng)上供不應(yīng)求，其產(chǎn)量以每年13％的速度遞增。好好芭具有廣泛用途和高經(jīng)濟(jì)價(jià)值，已受到各國政府的高度關(guān)注，成為21世紀(jì)以來的最有發(fā)展前景的特種植物之一。　　我國人口眾多、地大物博，但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、工業(yè)用地的增加，全國可耕種土地面積日益減少，目前僅有18.27億畝①，其中的干旱、半干旱耕地為5.7億畝，由于干旱缺水每年造成的糧食減產(chǎn)達(dá)到700億800億斤④；此外，還有荒山、沙漠化土地23.5億畝有待于進(jìn)一步的開發(fā)利用。好好芭作為特種資源植物，對(duì)惡劣環(huán)境的抗性極強(qiáng)，種子含油量高，與人不爭(zhēng)糧，與糧不爭(zhēng)地，因此在我國的這些荒山荒地開發(fā)這種高經(jīng)濟(jì)效益的油料植物種植業(yè)和產(chǎn)品開發(fā)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)具有廣闊的發(fā)展前景。此外，它的抗逆基因資源，也可用來促進(jìn)我國的農(nóng)作物分子育種的發(fā)展?！　∧壳埃覈私夂煤冒诺娜藶閿?shù)不多，而真正研究、栽培和進(jìn)行好好芭產(chǎn)品開發(fā)和應(yīng)用研究者更少，很多工作剛剛起步，任重而道遠(yuǎn)。

內(nèi)容概要

本書追蹤好好芭這一特種基因資源植物、旱地農(nóng)業(yè)新興工業(yè)油料作物的發(fā)展歷史過程。通過好好芭資源生物學(xué)的系統(tǒng)闡述揭示其重要經(jīng)濟(jì)、社會(huì)價(jià)值和生態(tài)學(xué)意義。全書重點(diǎn)內(nèi)容包括：好好芭的分類、生物學(xué)特征、物候?qū)W、馴化栽培歷史過程、田間管理、高產(chǎn)優(yōu)良品種選育、無性繁殖和體外微繁殖生物技術(shù)、工藝學(xué)、產(chǎn)品用途與研發(fā)、種植產(chǎn)業(yè)化與風(fēng)險(xiǎn)、社會(huì)效益、生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益，以及好好芭基因資源研發(fā)現(xiàn)狀和產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景展望等。    本書文字簡(jiǎn)練，引用大量圖表，深入淺出，可讀性強(qiáng)。適于高等院校、科研院所的科研人員、育種工作者，政府科技和產(chǎn)業(yè)管理人員，以及投資者和企業(yè)界精英參考。

作者簡(jiǎn)介

張根發(fā)博士，教授，北京師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)系主任，植物分子遺傳及作物育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，中國遺傳學(xué)會(huì)植物遺傳與基因組委員會(huì)委員，第十二屆中國植物學(xué)會(huì)理事，北京市遺傳學(xué)會(huì)理事。    
    1981年12月畢業(yè)于遼寧師范大學(xué)生物系，1983年考入東北師范大學(xué)，師從郝水、何孟元教授攻讀碩士學(xué)位，1990年獲理學(xué)博士學(xué)位。1991年赴英國Strathclyde大學(xué)進(jìn)行細(xì)胞融合研究，1994～1996年赴以色列本一古里昂大學(xué)做博士后，研究好好芭克隆培養(yǎng)和品種篩選培育；1998～2000年在以色列合作進(jìn)行基因克隆、功能鑒定和轉(zhuǎn)基因植物的相關(guān)研究，2001～2002年在美國進(jìn)行突變體庫篩選、功能質(zhì)粒構(gòu)建、轉(zhuǎn)化子篩選鑒定及啟動(dòng)子的克隆和功能研究。     
    多年來，主持和參加完成十幾項(xiàng)科研課題，包括國家基金項(xiàng)目、省部級(jí)科研項(xiàng)目、北京市基金項(xiàng)目、教育部項(xiàng)目、國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（“863”計(jì)劃）項(xiàng)目、農(nóng)業(yè)部國際引進(jìn)項(xiàng)目和近年來開始的國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目等。在教育教學(xué)領(lǐng)域也承擔(dān)完成了多項(xiàng)研究項(xiàng)目，并主持國家雙語教學(xué)示范課程——遺傳學(xué)，以及北京師范大學(xué)本科生和研究生的雙語教學(xué)項(xiàng)目等。     
    主持完成和主要參加完成的科研成果獲多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)，其中：高等植物體細(xì)胞胚胎發(fā)生的調(diào)控及機(jī)理研究，獲國家教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；重要經(jīng)濟(jì)植物的組織，細(xì)胞和原生質(zhì)體培養(yǎng)再生植株及其無性系變異的研究獲吉林省教委科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)；小麥、大賴草等禾本科植物原生質(zhì)體培養(yǎng)及再生體系的建立的研究獲河南省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

書籍目錄

序前言第一章  好好芭簡(jiǎn)介  一、什么是好好芭?  二、好好芭的歷史  三、好好芭產(chǎn)品及應(yīng)用  四、好好芭的種植  五、種植好好芭的投資分析  參考文獻(xiàn)第二章  野生好好芭  第一節(jié)  好好芭的分類——在世界范圍內(nèi)的獨(dú)特性  第二節(jié)  好好芭的分布  第三節(jié)  好好芭的物候?qū)W    參考文獻(xiàn)第三章  好好芭的生物學(xué)特征  第一節(jié)  好好芭的表型    一、花的結(jié)構(gòu)    二、葉的形態(tài)    三、種子的形態(tài)    四、根的形態(tài)    五、性別的二形性  第二節(jié)  好好芭的解剖學(xué)特征    一、葉的解剖結(jié)構(gòu)    二、莖的解剖結(jié)構(gòu)    三、根的解剖結(jié)構(gòu)  第三節(jié)  好好芭的生長(zhǎng)發(fā)育和有性生殖    一、開花    二、繁殖所需營養(yǎng)條件    三、花蕾休眠的控制    四、形成花蕾的條件和基因型差異    五、激素調(diào)控    參考文獻(xiàn)第四章  好好芭的馴化  第一節(jié)  好好芭生長(zhǎng)的地域性    一、好好芭的原產(chǎn)地    二、好好芭的生長(zhǎng)環(huán)境  第二節(jié)  野生好好芭的人工馴化    一、馴化原則    二、好好芭在原產(chǎn)地美國的馴化  第三節(jié)  好好芭的引種與推廣    一、好好芭的引種推廣概況    二、拉丁美洲的引種與推廣    三、非洲的引種與推廣    四、中東地區(qū)的引種與推廣    五、亞洲的引種與推廣    六、歐洲的引種與推廣    七、大洋洲的引種與推廣  第四節(jié)  好好芭的馴化研究    一、好好芭耐受寒冷的有關(guān)因素    二、干旱處理提高好好芭的抗寒性    三、低溫處理提高好好芭的抗寒性    四、外源激素處理與好好芭的抗寒性    參考文獻(xiàn)第五章  好好芭的生產(chǎn)種植  第一節(jié)  投資種植好好芭的風(fēng)險(xiǎn)j生    一、繁殖費(fèi)用    二、產(chǎn)量和產(chǎn)量變動(dòng)    三、投資回報(bào)    四、自然災(zāi)害的影響    五、農(nóng)業(yè)管理措施的匱乏  第二節(jié)  種植園的建立    一、概述    二、通過幼苗移栽建立種植園    三、扦插及空中壓條    四、種植密度控制  第三節(jié)  田間管理    一、灌溉    二、追肥    三、間作    四、種子的采摘      五、植株的修剪    六、除草  第四節(jié)  病蟲害和動(dòng)物的危害及防治措施    一、動(dòng)物    二、蟲害    三、病害  第五節(jié)  環(huán)境影響  參考文獻(xiàn)第六章  好好芭油及其副產(chǎn)品  第一節(jié)  好好芭油的唯一性    一、好好芭油的物理性質(zhì)    二、好好芭油的分子結(jié)構(gòu)    三、好好芭油的組成成分  第二節(jié)  生物化學(xué)特性    一、順反異構(gòu)作用    二、氫化作用    三、鹵化作用    四、硫鹵化作用    五、磷酸化    六、氧化作用及臭氧分解    七、環(huán)氧化作用    八、酯解作用    九、氨解作用及胺鹽    十、混合體系  第三節(jié)  好好芭油的提取和應(yīng)用    一、好好芭油的提取    二、好好芭油的應(yīng)用    三、好好芭油的替代品  第四節(jié)  好好芭籽粕    一、好好芭籽粕的成分    二、好好芭蛋白質(zhì)    三、蛋白質(zhì)水解及胰蛋白酶抑制劑    四、西蒙得木素及其衍生物    五、西蒙得木素的毒性    六、好好芭籽粕的脫毒    七、好好芭油粕的動(dòng)物飼養(yǎng)    參考文獻(xiàn)第七章  好好芭油及其產(chǎn)品的應(yīng)用  第一節(jié)  天然好好芭的應(yīng)用  第二節(jié)  日用化工的應(yīng)用    一、超級(jí)保濕    二、極高的氧化穩(wěn)定性，改善皮膚結(jié)構(gòu)  第三節(jié)  民用機(jī)械與潤滑油  第四節(jié)  醫(yī)藥與食品工業(yè)    一、醫(yī)藥領(lǐng)域    二、食用    參考文獻(xiàn)第八章  好好芭與生物和非生物脅迫  第一節(jié)  好好芭與生物脅迫    一、草食動(dòng)物    二、昆蟲    三、病害    四、好好芭對(duì)生物脅迫的抗性機(jī)制  第二節(jié)  好好芭與非生物脅迫    一、好好芭與鹽脅迫    二、低溫脅迫    三、高溫脅迫    四、干旱脅迫    參考文獻(xiàn)第九章  好好芭新品種選育與抗性育種  第一節(jié)  高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)雌性克隆的篩選    一、好好芭種子產(chǎn)量和質(zhì)量上的變異    二、好好芭品種的選擇標(biāo)準(zhǔn)    三、優(yōu)良品系的選育技術(shù)    四、已獲得的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)克隆  第二節(jié)  雄性優(yōu)良品系的選育    一、選擇標(biāo)準(zhǔn)    二、雄性優(yōu)良品系選育及相關(guān)研究  第三節(jié)  好好芭抗性育種    一、耐鹽新品種培育    二、抗旱品系篩選研究    三、抗凍品種的選育    四、誘變技術(shù)在植物抗性育種中的應(yīng)用    參考文獻(xiàn)第十章  好好芭微繁殖的生物技術(shù)  第一節(jié)  好好芭微繁殖途徑概述    一、好好芭體外微繁殖原理和研究方法    二、好好芭微繁殖技術(shù)  第二節(jié)  快速繁殖    一、快速繁殖的培養(yǎng)條件    二、外植體的選擇    三、外植體的處理    四、培養(yǎng)基的制備    五、接種    六、初代培養(yǎng)及初始培養(yǎng)基的研究    七、繼代培養(yǎng)及擴(kuò)繁    八、好好芭幼枝的伸長(zhǎng)培養(yǎng)    九、生根誘導(dǎo)    十、試管苗的壯苗和移栽  第三節(jié)  組織培養(yǎng)植株再生    一、器官發(fā)生途徑    二、體細(xì)胞胚胎發(fā)生途徑    參考文獻(xiàn)第十一章  好好芭分子生物學(xué)研究  第一節(jié)  好好芭遺傳多樣性的分子生物學(xué)鑒定    一、RFLP及RAPD分子標(biāo)記    二、好好芭rDNA單位長(zhǎng)度上的變異  第二節(jié)  好好芭抗性基因的克隆    一、好好芭RNA的提取    二、鹽脅迫差異表達(dá)基因的克隆      三、旱脅迫下的好好芭水通道基因的研究    四、好好芭抗旱相關(guān)基因消減文庫的構(gòu)建、篩選與分析  第三節(jié)  好好芭油的代謝組學(xué)研究與生物工程    一、好好芭蠟酯合成的途徑    二、好好芭的β-酮酯酰輔酶A合成酶    三、好好芭的脂肪酸?；o酶A還原酶(FAR)      四、好好芭蠟酯合成酶／脂酰輔酶A：脂肪醇?；D(zhuǎn)移酶(MS)    五、中性酯在大腸桿菌中的生物合成    參考文獻(xiàn)第十二章  好好芭在中國  第一節(jié)  我國好好芭引種栽培及研究歷史  第二節(jié)  我國好好芭種植效益的分析  第三節(jié)  我國好好芭引種情況    一、引種的可行性研究    二、引種的歷史和現(xiàn)狀  第四節(jié)  好好芭國內(nèi)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)    一、栽培馴化及推廣種植    二、遺傳育種研究    三、國內(nèi)加工應(yīng)用概況  第五節(jié)  我國好好芭研究發(fā)展方向    參考文獻(xiàn)第十三章  好好芭發(fā)展前景展望  第一節(jié)  好好芭的產(chǎn)業(yè)需求與市場(chǎng)開發(fā)    一、市場(chǎng)的拓展和穩(wěn)定    二、生產(chǎn)成本與定價(jià)    三、綠色生物新能源  第二節(jié)  好好芭的研發(fā)需求    一、好好芭農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)研究    二、好好芭品種選育    三、新產(chǎn)品研究和開發(fā)  第三節(jié)  生態(tài)環(huán)境改善與基因資源的利用    一、對(duì)抗荒漠化，改善自然環(huán)境    二、好好芭基因資源的利用    參考文獻(xiàn)后記致謝圖版

章節(jié)摘錄

　　第一章　好好芭簡(jiǎn)介　　好好芭是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的種子油料新作物，在植物界以其唯一的油脂特陛取代動(dòng)物油脂（主要是鯨油）而作為重要的工業(yè)原料，并以其在種植業(yè)的高經(jīng)濟(jì)效益而得以迅猛發(fā)展，現(xiàn)備受各國政府的重視，將成為21世紀(jì)以來的最有發(fā)展前景的作物之一?！　『煤冒牛ㄓ⑽膉oioba，學(xué)名Simmondsia chinensis Link），在三十幾年前還是鮮為人知的作物。即使從目前來看，我國了解好好芭的人也為數(shù)不多，而真正研究栽培種植和進(jìn)行好好芭產(chǎn)品開發(fā)、應(yīng)用研究的更為鮮見，很多工作剛剛起步，任重而道遠(yuǎn)，有太多的事情需要人們?nèi)プ?。但是，毋庸置疑，大量的好好芭產(chǎn)品，特別是使用好好芭生產(chǎn)的高檔天然化妝品進(jìn)入我國市場(chǎng)已有一段時(shí)間，且這些產(chǎn)品占有明顯的優(yōu)勢(shì)地位；另外，好好芭生產(chǎn)的產(chǎn)品在其他工業(yè)領(lǐng)域也在應(yīng)用，例如，潤滑油等工業(yè)的快速發(fā)展，這些都促使我們不得不認(rèn)真考慮我國的好好芭自然遺傳資源的研發(fā)戰(zhàn)略?！　“殡S著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和加入世界貿(mào)易組織以來國際化經(jīng)濟(jì)貿(mào)易往來的不斷擴(kuò)大，好好芭及其產(chǎn)品在我國的占有率會(huì)顯著提高，好好芭油及其相關(guān)產(chǎn)品也將成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)之一。這就需要我們科技和產(chǎn)業(yè)研發(fā)人員，以及關(guān)心國家和民族企業(yè)發(fā)展的有志之士，拿出勇氣和精神，為我國好好芭的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。　　本書旨在使我們的學(xué)者、研究人員、地方領(lǐng)導(dǎo)、企業(yè)家、投資人和各行各業(yè)有志于國家可持續(xù)發(fā)展的種植業(yè)的人們，了解好好芭這一世界上獨(dú)特的資源植物，從它的發(fā)展歷史到目前的研發(fā)狀況，以激勵(lì)我們的有識(shí)之士投身好好芭的事業(yè)中來，為我國干旱、半干旱地區(qū)的人民建設(shè)一個(gè)新的自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)下的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)帶，造福這些地區(qū)的人民和改善這些地區(qū)的生態(tài)環(huán)境，為我國生態(tài)環(huán)境的改善和良好發(fā)展做出貢獻(xiàn)，也為中華民族的子孫后代留下更多的福祉?！　　?/pre>








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