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麻疯树:能源安全和气候变化的主要灵丹妙药

阿伦Chavan.1*,V. K. Gour2和侯巴萨2

1印度瓦拉纳斯农业科学研究所农业科学研究所遗传与植物育种系。

2印度贾瓦哈拉尔·尼赫鲁·克里希·维什瓦·维迪亚拉亚植物育种和遗传学系,贾瓦哈拉尔·尼赫鲁·克里希·维什瓦·维迪亚拉亚,Jabalpur, 482004。

DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.9.1.19

本文认为麻风树工厂作为生物燃料和可持续选择的替代来源,以减轻气候变化对环境造成的损害。由于不可再生的能量来源被耗尽,因此通过考虑今天普遍存在的所有技术,其他来源将开始出境。虽然麻风树是在驯化中,但有许多限制阻碍了它的改进,它是最可行和广泛接受的生物柴油生产物种。令人要求苛刻的工厂非常少,有关于最佳生产实践和环境的潜在利益和风险的知识差距。特定的育种目标是屈服增强和稳定性需要考虑。对石油(内容和质量)等重要性状的普遍种质和新变异性的关键评估可能是计划育种策略的进一步目标。这种干旱耐受物种的所有用途都必须清楚地研究,揭示未来的育种计划。使用常规和分子育种方法的遗传改善必须在更多地点增加,并与最新的生物技术技术集成,用于减少时间和养殖效率的增加。

麻疯树;能源安全;生物燃料;无毒麻疯树和遗传改良

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Chavan A,Gour K.v.和Basha H Joatropha Curcas L .:占主导地位的能源安全和气候变化的灵丹妙药。Curr World Environ 2014; 9(1)DOI:http://dx.doi.org/10.12944/cwe.9.1.19

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已收到: 2014-02-02
接受: 2014-03-13

介绍

听到国家及其领导人批评混合“石油和政治”并不是很常见。石油与煤炭和天然气供应量约占世界能源需求的88%。原油价格可能会随着化石而长期增加储备削弱和全球需求增加,特别是在亚洲和拉丁美洲的新兴经济体中。在寻求可再生能源的兴趣日益增长的看法中,植物油的液体生物能源是减少温室气体(GHG)的可能选择之一排放和面临气候变化的担忧。2004 - 2005年植物油的生物柴油生产估计为全球236万吨。其中,欧盟国家(193万吨)期望年增长率30%和美国(0.14百万吨)共同占世界剩余12%的世界剩余88%(0.29百万厘米)。1生物燃料生产也通过其对水资源和生物多样性的影响影响环境。在印度和中国最有明显的是,灌溉的可用性下降,需要采用最多的节能生物燃料作物和长期可持续性种植系统。使用退化的土地,保护农业技术具有最小的土壤干扰和永久性土壤覆盖,苗族和农林美食系统将减少负面环境影响。血岭生物柴油产量设定为比生物乙醇略高的速度,达到24亿升是2017年最大的份额。2然而,生产生物柴油的原料短缺是一个主要约束。3.含油物种的总数为100至300,其中63个属于30个植物家族的承担承担生物柴油生产的承诺。4.自2004年至5日袭击液体化石燃料的可再生能源替代品的兴趣激增以来,生长的可能性麻风树图L.为生产生物燃料引起了全世界投资者和政策制定者的关注。麻风树的种子含有非食用油,具有适合于生产生物柴油的性质;除了无毒各种麻疹可能是人类消费的潜在油源,种子蛋糕可以是人类以及牲畜的良好蛋白质来源。

当代世界中的能源需求增加了许多折叠。因此,2008年,Joatropha在估计的900 000公顷(全球)亚洲(亚洲为760 000)(85%),其次是120 000公顷哈拉汀美国,20,000公顷。超过85%的麻风树种植在亚洲,主要是缅甸,中国印度尼西亚和印度。亚洲最大的生产国是印度尼西亚。在非洲,加纳和马达加斯加将是最大的优产人。巴西将成为拉丁美洲最大的制片人。印度的政府推出了“生物柴油国家任务”,以了解基于植物油的廉价和可再生的液体燃料。5.到2015年,麻疯树的种植面积预计将增长1280万公顷。6.在最佳生产实践和对环境的潜在利益和风险方面存在许多知识差距。同样令人不安的是,这种植物正处于驯化的早期阶段,改良品种很少。要确定麻疯树的真正潜力,需要将证据与炒作的说法和半真半假的事实分开。在此,我们试图讨论麻疯树作为能源植物及其其他可持续利用的重要性。

麻风树:起源和分类

物理螺母树(麻疯树curcasL。),起源于中美洲,今天在世界各地的热带地区都有发现。它属于大戟科,在气候和土壤方面要求非常低。它具有耐寒、易繁殖、耐旱、含油量高、种子成本低、妊娠期短、生长快、适应广泛的农业气候条件、浓密/灌木的性质和植物不同部位的多种用途等特点。7.林奈8.是第一个给坚果命名的人吗麻风树图L. Genus名称的麻风树源于希腊语jatr'os(医生)和Troph'e(食物),这意味着它的药用用途。根据Dehgan和韦伯斯兰·舒普拉 - 汽车旅馆,TheGanus麻风树属于克罗托康雅的部落Joannesieae大戟属家族,并含有大约175种已知物种。9-10dehgan和webster修改了pax制作的细分11.现在区分麻风病属的两种亚亚因子(Curcas和麻风树),10个部分和10个小节,以适应新旧的世界。树的最高高度为5米,需要5000毫米的降雨。然而,最高依赖于当地条件的最低限度。当时干旱时代,该植物揭示了大部分习惯,以减少水损失。在潮湿的季节发生污水12.often with two flowering peaks, i.e. during summer and autumn.Flowers are unisexual, monoeceious, greenish yellow colored interminal long, peduncled paniculate cymes.The high fruit setting under open pollination revealed that the plant is capable of producing fruits through selfing and cross-pollination. Such abreeding system represents facultative cross-pollination.13.

当前用途

在20世纪上半叶,物理螺母的出口包括来自佛得角的大量出口。如今,麻风树工厂在任何国家都不是经济上的重要性,但以众多目的在线使用:

土壤稳定

它是一种对环境要求很少的抗旱植物,是固定土壤微环境的植物

外壳的字段

这种药用坚果被种植在非洲和亚洲,作为花园和田地周围的主要篱笆

传统人类和动物医学

油脂及植物部位用作伤口消毒剂、泻剂、风湿、抗皮肤病等。

生物农药

还使用杀虫剂和软体动物,以控制昆虫损伤。

肥皂生产

从种子的油中提取

肥料

压饼可用作高氮肥

精力充沛的使用物理螺母

物理螺母的油作为燃料(电机,灯,探针油);整个植物,特别是果实作为生物固体燃料也是电动机的润滑氟

减少侵蚀

它可以种植以减少水和/或风引起的侵蚀,也可以划分田地和宅基的界限

遮荫和支持

Joatropha植物被用作古巴咖啡植物的阴影来源;虽然在Comore群岛,在巴布亚群岛和乌干达的乌干达,用作香草植物的支持厂。

人类和动物的潜在饲料

无毒各种墨西哥墨西哥可以是毒性麻醉生长萎缩的合适替代品。这可能是人类消费的潜在油来源,种子蛋糕可以是人类以及牲畜的良好蛋白质来源。14.常见于非洲和亚洲成长的品种具有对人类和动物有毒的种子,而墨西哥和中美洲发现的一些品种被众所周知是无毒的。通过传统和组织培养技术送到尼加拉瓜,津巴布韦,墨西哥和印度的尼加拉瓜,津巴布韦,墨西哥和印度的种子送往尼加拉瓜,养殖,抗疾病,生存和营养需求与该地区有毒品种的培养。研究了用于动物饲料的物理螺母的新闻蛋糕,并旨在证明。15.

潜在的药物价值

麻风树具有便秘(种子)的药物价值;伤口愈合(SAP);对抗疟疾(叶子);等等。

使用木材是有限的,因为麻风树提供劣质的火木。因为它非常柔软,它用作织造材料。也可以在处理土地改善的扶贫计划下种植。

遗传改善状况

已知的麻丙烷中的遗传变异可能少于以前认为,育种特异性杂种可以提供有希望的作物改善途径。关于麻风树基因组众所周知。染色体尺寸非常小(二价长度为1-3.67 LM),大多数具有2N = 22的物种和x = 11的碱基数。16.具有基因组大小(1c)的基因组测序是416mbp是有吸引力的候选者。17.提高石油产量的育种成为一个重点的研究领域,与2004/5兴趣的麻风冷作用的兴趣 - 这一努力主要由私营部门领导。考虑到有希望加入成熟并进行评估所需的时间,很明显通过育种改善产量是在一个非常早期的阶段,并且目前的种植园是最佳的野生植物。较高的石油产量必须是私营企业最近签署的目标。作物遗传升级的目标应瞄准更多数量的女性花卉或雌蕊植物,高种油含量高,油含量高,早熟,耐药抗性,耐药性,耐水性/抵抗,降低植物高度和高自然的植物分支机构。除了这些靶标,一般特性和甲酯组合物中的遗传改进使其更适合生物柴油生产18.据报道,遗传改善和驯化麻风树应该跟随与蓖麻的相同课程(里纳斯市政府L.)属于同一个家庭。蓖麻已经从多年生狂野到年度驯化得到改善,具有从完全活泼的花性比例的短节间,从完全泼氏藻属到主要是男性类型。19.

综合作品,对生长,形态,种子特征和产量特征的种质,表征和评估仍处于初期。无论使用的载体数量如何,引物的鲁棒性和标记数据点的数量,都是来自印度的所有登录集聚在一起。通常,局部种质的分集分析显示在印度的狭窄遗传基础20.和华南,21表明通过引入具有更广泛的地理背景和通过突变和杂交技术的创建变异来扩大麻醉菌的遗传基础。因此,来自选定的大树的大规模种质集水,它们的保护和各种麻酞加入的评估计划对于了解变异性的模式至关重要..与其他农艺特征的数据集结合的分散化程度估计对于选择合适的数据集是非常有用的加入。尽管有许多有利的属性,由于缺乏计划的繁殖计划而缺乏创造新的和改善的真实性,作物的全部潜力尚未实现。已经确定了基因上不同的真实,这些将作为在不同气候条件下的麻疹培养的重要来源,并通过育种开发新品种。分子育种可以用作监测变异序列的有用工具,并通过引入来自陆地种群和相关物种的新有良好的性状来产生新的遗传变异。需要考虑的特定育种目标,需要考虑;改善干物质分布,更强调水果而不是营养零件,同步成熟,增加开花,分支,水果数量,种子重量,种子油含量和非有毒结构的发展。

必须在更多地点开始使用常规育种方法的遗传改进,并与最新的生物技术技术集成,用于减少时间和饲养效率的增加。通过多层试验,必须进一步测试新品种的潜力。应强调应强调应强调应强调支持植物育种活动的糖蜜变体,突变,双倍单倍体和基因转移的技术。

生物燃料用于能源安全和环境影响

常规化石燃料的稀缺性,燃烧产生的污染物的排放增长,以及其增加的成本将使生物量来源更具吸引力。22出于食用石油需求高于其国内产量,没有可能转移这种油以生产生物柴油。生物柴油燃料在全球范围内吸引了越来越多的关注,作为车辆发动机的柴油燃料的混合组件或直接替代。替代燃料到石油柴油必须在技术上是可行的,经济上竞争,环保的,并且很容易获得。目前的替代柴油燃料可以被称为生物柴油。生物柴油可以提供其他好处,包括减少温室气体排放,区域发展和社会结构,特别是发展中国家。23

有许多富含油的种子。其中一些有前途的树种已经估值,已经发现有许多人如Jatrophaand Pongamia('珩磨'或'karanja'),这在我们的条件下非常适合。然而,麻风症已被发现最适合目的。生物柴油从幸腔中的副产物是具有良好商业价值的油蛋糕和甘油。这些副产品应降低这些产品可以提取的价格的生物资料的成本。Fio-Diesel的成本分量是种子,种子收集和油提取,油反式酯化,种子和油的运输。通过泛滥酯化的生物柴油生产的成本从Jatrophoseds的毒品中产生的成本将非常接近所需的种子成本,作为油的提取成本作为油的提取成本及其在托比欧基的加工即将到来油菜和甘油的收入均为副产品。来自墨西哥的无毒品种可以更多地利用这一产品的宝贵副产物,但即使这些品种也可能需要治疗,避免患有Joatropha种子蛋糕的长期喂养可能产生的分临临床问题到牲畜。24麻疯树种植园的碳汇效应似乎在这些大型项目的融资中发挥了重要作用。此外,与矿物柴油相比,生物柴油产生的微粒、碳氢化合物、氮氧化物和二氧化硫更少,因此减少了燃烧和汽车尾气中对人体健康有害的污染物。减缓或逆转全球变暖的必要性现在已被广泛接受。这就需要减少温室气体的排放,特别是二氧化碳的排放。使用栽培和非驯化的植物来满足能源需求,而不是矿物石油和煤炭等植物化石,可以减少向大气中增加的二氧化碳净量。此外,与矿物柴油相比,生物柴油产生的微粒、碳氢化合物、氮氧化物和二氧化硫更少,因此减少了燃烧和汽车尾气中对人体健康有害的污染物。Fargione研究发现,将雨林、泥炭地、大草原或草原转化为生物燃料作物所释放的二氧化碳,是这些生物燃料替代化石燃料所减少排放量的17至420倍。25这强调了在具有最小化肥和灌溉的降级的荒地上生长的事实具有最大的环境影响。

限制影响驯化和改进

农民或任何组织大规模的麻风树种植植物面临大量影响麻醉药行业的生长并将其商业化的约束。这里指出了一些约束:
  • 尚未发达e的高收益属性
  • 植物以植物的产量,油含量和油质的变化
  • 缺乏有关可靠收益率的农艺级别的信息
  • 对环境风险较差的评估效益潜力
  • 成熟度高于年度油籽作物需要3 - 5年
  • 有毒基因型不安全原料
  • 木材是燃烧和建筑的质量差
  • 不能容忍霜冻和水井测井条件
  • 它可能在某些气候条件下成为杂草植物
  • 有限的信息可在遗传学和麻烦的农学农学中提供有限的信息
  • 全球缺乏计划改进计划
  • 目前重点是在物种的驯化上
  • 缺乏长凳标记描述符和关于遗传变异性的信息,环境和基因型X环境的影响(G X E)相互作用。26
  • 麻风树油具有较高的粘度矿物柴油,虽然在热带国家的高温环境中使用时,这是较少的问题。

Joatropha上的植物营业器现在正在使用现代遗传标记Techniquesthat加快筛选过程,但这些选择仍然需要培养到成熟的验证。

结论

迫切需要了解更多关于Joatropha的更多关于Joatropha及其在较大种植园中的性能。这需要涵盖麻醉药系统的跨学科方法及其确定和限制因素。此外,需要开发出育种节目和选择工具,为不同的植物材料提供不同的植物材料。在全球一级,有必要协调生物燃料发展和国际粮食储备系统,以保护脆弱的穷人。非毒性的发展应该是优先事项。在不同的环境和管理干预中纳入不同的分散知识和作物表现的经验以及管理干预的作物表现至关重要。Joatropha可以显着替代油耕地的期望将保持不现实,除非油产量的遗传势势势率和生产实践有所改善,可以利用改善的潜力。虽然Joatropha是众所周知的,但是众所周知的广泛适应性和血小杂度从实现。对于特定的生长条件的改变遗传,不可用,这使得越来越多的麻醉药是一种风险性。因此,通过评估变形态野生源和优越/精英基因型的选择可以提高麻醉菌,添加到使用可再生燃料源的益处,可以为保护环境造成较大的方式。

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