全 文 ：南方红豆杉人工引种及野生植株活性成分
含量与分布*
于少帅1 摇 孙启武2**摇 张小平1 摇 田胜尼3 摇 柏培磊1
( 1安徽师范大学生命科学学院 /安徽省重要生物资源保护与利用研究重点实验室 /生物环境与生态安全安徽省重点实验室,
安徽芜湖 241000; 2中国林业科学研究院林业研究所 /国家林业局林木培育重点实验室, 北京 100091; 3安徽农业大学生命科
学学院, 合肥 230036)
摘摇 要摇 南方红豆杉是我国特有的濒危植物,因其具有抗癌药用价值而被过度采集,导致现
存种群减少.采用超声辅助提取和 HPLC检测人工引种及野生南方红豆杉植株中紫杉醇、7鄄木
糖紫杉醇、三尖杉宁碱等活性成分含量,分析其在不同部位、年限和坡向的分布规律.结果表
明: 南方红豆杉人工引种后,植株中的紫杉醇、7鄄木糖紫杉醇和三尖杉宁碱含量变化明显,野
生植株中紫杉醇含量显著高于人工栽培植株,约为栽培植株的 1. 8 倍,其他 2 种物质含量以
人工栽培略高.不同部位、冠层样品中 3 种活性物质含量差异显著,以茎皮、高冠层枝叶含量
较高.不同年限南方红豆杉植株中紫杉醇、7鄄木糖紫杉醇和三尖杉宁碱含量以 4 年生植株较
高,分别为 0. 08、0. 91 和 0. 32 mg·g-1 .不同坡向植株中 3 种活性成分含量以阳坡植株较高,
紫杉醇和 7鄄木糖紫杉醇含量差异显著,三尖杉宁碱含量差异不显著.南方红豆杉中 3 种活性
成分的积累与光照条件密切相关,栽培过程中适当增加光照有利于 3 种活性成分的积累.
关键词摇 南方红豆杉摇 活性成分摇 人工栽培摇 紫杉醇
*国家财政专项项目(2130211)和国家自然科学基金项目(30840020,30970292)资助.
**通讯作者. E鄄mail: sqw@ caf. ac. cn
2012鄄01鄄11 收稿,2012鄄07鄄12 接受.
文章编号摇 1001-9332(2012)10-2641-07摇 中图分类号摇 S791. 49摇 文献标识码摇 A
Content and distribution of active components in cultivated and wild Taxus chinensis var.
mairei plants. YU Shao鄄shuai1, SUN Qi鄄wu2, ZHANG Xiao鄄ping1, TIAN Sheng鄄ni3, BO Pei鄄lei1
( 1 Anhui Province Key Laboratory for the Conservation and Utilization of Important Biological Re鄄
sources / Anhui Province Key Laboratory of Biotic Environment and Ecological Security, College of
Life Sciences, Anhui Normal University, Wuhu 241000, Anhui, China; 2State Forestry Administra鄄
tion Key Laboratory of Forestry Cultivation, Research Institute of Forestry, Chinese Academy of For鄄
estry, Beijing 100091, China; 3College of Life Sciences, Anhui Agricultural University, Hefei
230036, China) . 鄄Chin. J. Appl. Ecol. ,2012,23(10): 2641-2647.
Abstract: Taxus chinensis var. mairei is an endemic and endangered plant species in China. The
resources of T. chinensis var. mairei have been excessively exploited due to its anti鄄cancer poten鄄
tial, accordingly, the extant T. chinensis var. mairei population is decreasing. In this paper, ultra鄄
sonic extraction and HPLC were adopted to determine the contents of active components paclitaxel,
7鄄xylosyltaxol and cephalomannine in cultivated and wild T. chinensis var. mairei plants, with the
content distribution of these components in different parts of the plants having grown for different
years and at different slope aspects investigated. There existed obvious differences in the contents of
these active components between cultivated and wild T. chinensis var. mairei plants. The paclitaxel
content in the wild plants was about 0. 78 times more than that in the cultivated plants, whereas the
7鄄xylosyltaxol and cephalomannine contents were slishtly higher in the cultivated plants. The differ鄄
ences in the three active components contents between different parts and tree canopies of the plants
were notable, being higher in barks and upper tree canopies. Four鄄year old plants had comparative鄄
ly higher contents of paclitaxel, 7鄄xylosyltaxol and cephalomannine ( 0. 08, 0. 91 and 0. 32
mg·g-1, respectively), and the plants growing at sunny slope had higher contents of the three ac鄄
tive components, with significant differences in the paclitaxel and 7鄄xylosyltaxol contents and unap鄄
应 用 生 态 学 报摇 2012 年 10 月摇 第 23 卷摇 第 10 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Oct. 2012,23(10): 2641-2647
parent difference in the cephalomannine content of the plants at shady slope. It was suggested that
the accumulation of the three active components in T. chinensis var. mairei plants were closely re鄄
lated to the sunshine conditions. To appropriately increase the sunshine during the artificial cultiva鄄
tion of T. chinensis var. mairei would be beneficial to the accumulation of the three active compo鄄
nents in T. chinensis var. mairei plants.
Key words: Taxus chinensis var. mairei; active component; artificial cultivation; paclitaxel.
摇 摇 南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)是我国
一级重点保护野生植物,因植株中含有高效抗癌成
分紫杉醇而倍受关注. 野生南方红豆杉受自身繁殖
特点、生境条件及人为活动等影响,其天然种群更新
较差,在我国的生存分布处于濒危状态[1-3] .每年全
世界的紫杉醇需求量很大,由于通过组织培养、真菌
发酵等方式获取紫杉醇的成本过高[4-5],紫杉醇主
要从人工栽培的红豆杉属植物中提取或半合成获
得[6] .南方红豆杉在我国分布较广,环境适应性较
强,生长周期短,且紫杉烷类化合物含量丰富,因此
适合于人工大面积栽培. 7鄄木糖紫杉醇和三尖杉宁
碱是紫杉醇的紫杉烷类同系物,可以作为紫杉醇半
合成起始原料,在抗癌药物中有一定应用[7-8] .
植物的生长及其活性成分含量受环境及人为因
素的影响较为显著[9-11] .目前,关于南方红豆杉中紫
杉烷类物质含量和天然群落结构等方面研究已有报
道[12-15],主要集中在南方红豆杉天然群落的生长状
况[2-3]、紫杉烷类物质含量[16-17]以及人工栽培南方
红豆杉中药用成分及含量[18-19]等方面,有关人工引
种后南方红豆杉中紫杉烷类物质含量变化,以及环
境因子对人工栽培与天然植株中紫杉烷类物质含量
影响的研究却鲜有报道.此外,由于采样时间和研究
方法等差异,不同研究结论之间缺乏系统有效的比
较.为全面系统地了解人工引种后南方红豆杉中活
性成分含量的变化,探究人工栽培与天然南方红豆
杉中紫杉醇、7鄄木糖紫杉醇和三尖杉宁碱 3 种活性
成分含量的差异及其分布,本研究利用 HPLC 法对
不同地区的南方红豆杉样品进行检测,对比人工栽
培与天然南方红豆杉中 3 种紫杉烷类物质的含量,
以及环境因素对南方红豆杉的生长发育及紫杉烷类
物质含量的影响,旨在优化南方红豆杉的人工培育
技术,为其野生资源保护提供科学资料.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 群落调查及采样
2011 年 4 月,对浙江、福建、江西 3 省 6 个地区
的南方红豆杉天然种群生境进行调查,记录各个南
方红豆杉群落物种的种类、数量及相关生态学参数,
并进行样品采集,同时对各地区的南方红豆杉人工
培育基地进行调查. 人工和野生植株样品的采样部
位为枝头部位枝叶及树干中部茎皮. 供试样品来源
及调查群落的地理位置见表 1.
1郾 2摇 供试仪器和药液制备
1郾 2郾 1 仪器摇 美国安捷伦 1200 高效液相色谱系统,
包括 G1322A型脱气机、G1312A型二元泵、G1329A鄄
ALS 型 自 动 进 样 器、 G1316A鄄TCC 型 柱 温 箱、
G1365D鄄MWD型紫外检测器、KQ鄄250E 型超声波清
洗仪、DHG鄄9246A型电热恒温鼓风干燥箱、SENCO鄄
R型旋转蒸发仪、DFY鄄250 型摇摆式高速粉碎机、
Sartorius BSA224S型电子天秤.
1郾 2郾 2 药剂摇 甲醇和乙腈为色谱纯,水为超纯水,由
MILLI鄄Q超纯水纯化系统制得,其他试剂均为分析
纯,紫杉醇对照品由桂林晖昂生化药业有限责任公
司生产(JF20090301),7鄄木糖紫杉醇和三尖杉宁碱
对照品由中国林业科学研究院提供.
1郾 2郾 3 供试液制备 摇 将采集的样品于40益下烘干
表 1摇 采样地点基本概况
Table 1摇 Basic condition of sampling sites
代号
Code
种源
Population
采样类型
Sampling type
采样部位
Sampling part
海拔
Altitude (m)
地理位置
Location
ZW 浙江武义 Wuyi, Zhejiang 人工,野生 Cultivated and wild 枝叶、茎皮 Branch and leaf, bark 465 28毅44忆 N, 119毅49忆 E
ZL 浙江龙泉 Longquan, Zhejiang 人工,野生 Cultivated and wild 枝叶 Branches and leaf 358 28毅04忆 N, 119毅02忆 E
FJ 福建建阳 Jianyang, Fujian 人工,野生 Cultivated and wild 枝叶、茎皮 Branch and leaf, bark 540 27毅25忆 N, 117毅40忆 E
FM 福建明溪 Mingxi, Fujian 人工,野生 Cultivated and wild 枝叶 Branches and leaf 570 26毅22忆 N, 117毅08忆 E
FZ 福建漳平 Zhangping, Fujian 野生 Wild 枝叶 Branch and leaf 805 25毅33忆 N, 117毅15忆 E
JF 江西浮梁 Fuliang, Jiangxi 人工,野生 Cultivated and wild 枝叶 Branch and leaf 333 29毅34忆 N, 117毅28忆 E
2462 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
表 2摇 3 种紫杉烷类物质对照线性方程
Table 2摇 Reference linear equations of three taxane contents
成分
Component
保留时间
Retention time
(min)
摇 摇 摇 方程
摇 Reference equation
R2 浓度范围
Concentration range
(滋g·mL-1)
7鄄木糖紫杉醇 7鄄xylosyltaxol 14. 334 y=4892. 879x+5. 407 0. 99 5. 9 ~ 187. 5
三尖杉宁碱 Cephalomannine 20. 631 y=11066. 2x+17. 434 0. 99 3. 9 ~ 125. 0
紫杉醇 Paclitaxel 23. 380 y=38554. 432x-6. 138 0. 99 3. 1 ~ 100. 0
粉碎,精确称取样品粉末 2. 0 g,置入 100 mL锥形瓶
中.加入丙酮和乙酸乙酯混合液(1 颐 1)30 mL,超声
1 h,取上清液过滤.残渣按上述方法再处理 1 次.合
并 2 次上清滤液,40 益减压蒸干. 残渣用 20 mL 二
氯甲烷与 20 mL 水溶解,萃取 3 次. 合并二氯甲烷
相,40 益减压蒸干.浸膏溶入 10 mL色谱甲醇,进样
前溶液经 0. 22 滋m微孔滤膜过滤.
1郾 2郾 4 对照液配制 摇 精确称取 2. 5000 mg 紫杉醇、
4. 6875 mg 7鄄木糖紫杉醇和 3. 1250 mg 三尖杉宁碱
对照品,置入 25 mL 容量瓶中,用色谱甲醇定容,配
成浓度分别为 0. 1000、0. 1875 和 0. 1250 mg·mL-1
的紫杉醇、7鄄木糖紫杉醇和三尖杉宁碱对照液,并将
对照液稀释成不同浓度以获取对照线性方程,峰面
积(y)与浓度(x)之间的对照线性方程见表 2.
1郾 3摇 HPLC样品检测
供试液检测的色谱条件:色谱柱为 Ultimate C18
(4. 6 mm伊250 mm,5 滋m),流动相为甲醇 颐 乙腈 颐
水(23 颐 36 颐 41),流速为 1. 0 mL·min-1,检测波长
227 nm,进样量为 10 滋L,柱温箱温度为 30 益 . 3 种
紫杉烷类物质对照品和样品的色谱行为如图 1 所
示,其中 7鄄木糖紫杉醇标品含量为 40. 51% ,图 1a
中 4 个微少的杂质峰为 7鄄木糖紫杉醇标品中含有的
微量杂质,因杂质含量甚微所以不影响样品中 7鄄木
糖紫杉醇的对照.每个样品测 3 次,外标法确定待测
物质峰,由对照线性方程计算各物质含量.
1郾 4摇 数据处理
所有数据均采用 SPSS 13. 0 和 Excel 2003 软件
统计分析.采用 one鄄way ANOVA和 LSD法进行不同
数据组间的差异显著性检验(琢 = 0. 05). 表中的数
据以平均值依标准误表示.
2摇 结果与分析
2郾 1摇 南方红豆杉人工栽培和野生植株中活性成分
含量的差异
利用 HPLC对生长于同一地区人工栽培与天然
南方红豆杉枝叶中紫杉醇、7鄄木糖紫杉醇和三尖杉
宁碱含量进行检测,结果表明: 天然植株中紫杉醇
含量较高,而人工栽培中 7鄄木糖紫杉醇和三尖杉宁
碱含量略高(表 3).经单因素方差分析,人工栽培与
天然南方红豆杉中紫杉醇含量差异显著,天然植株
中紫杉醇含量约为人工栽培的 1. 8 倍,而二者的 7鄄
木糖紫杉醇和三尖杉宁碱含量差异不显著.此外,不
同地区人工栽培与天然南方红豆杉枝叶中紫杉醇、
7鄄木糖紫杉醇和三尖杉宁碱含量有明显差异( n =
22),明溪人工栽培南方红豆杉中紫杉醇和 7鄄木糖
紫杉醇含量较高,武义人工栽培植株中三尖杉宁碱
含量较高;明溪天然南方红豆杉中紫杉醇和三尖杉
宁碱含量较高,武义天然植株中 7鄄木糖紫杉醇含量
较高.各地区生境条件及栽培方法的不同可能是导
致南方红豆杉中 3 种活性成分含量差异的原因
之一[20] .
2郾 2摇 南方红豆杉人工栽培和野生植株不同部位活
性成分含量
人工栽培与天然南方红豆杉茎皮中 3 种紫杉烷
图 1摇 3 种紫杉烷类物质对照品(a)与样品(b)的 HPLC图
Fig. 1摇 Chromatograms of three taxane references (a) and sam鄄
ples (b).
1)7鄄木糖紫杉醇 7鄄xylosyltaxol; 2)三尖杉宁碱 Cephalomannine; 3)紫
杉醇 Paclitaxel.
346210 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 于少帅等: 南方红豆杉人工引种及野生植株活性成分含量与分布摇 摇 摇 摇 摇 摇
类物质含量都显著高于枝叶(表 4). 经单因素方差
分析,人工栽培南方红豆杉茎皮和枝叶中紫杉醇、
7鄄木糖紫杉醇和三尖杉宁碱含量差异显著,茎皮中
紫杉烷类化合物含量显著高于枝叶,分别为枝叶的
0郾 2、1. 7 和 1. 3 倍. 天然南方红豆杉中茎皮和枝叶
中紫杉醇、7鄄木糖紫杉醇和三尖杉宁碱含量差异显
著,茎皮中 3 种紫杉烷类物质含量显著高于枝叶,分
别为枝叶的 1. 4、2. 5 倍和 2郾 0 倍.人工栽培南方红
豆杉茎皮中紫杉烷类物质含量与枝叶中的比值较
低,而天然南方红豆杉的含量比值较高.
2郾 3摇 南方红豆杉人工栽培和野生植株不同冠层枝
叶中活性成分含量
人工栽培和天然南方红豆杉不同冠层枝叶中 3
种紫杉烷类物质含量有一定差异(表 5).其中,人工
栽培南方红豆杉不同冠层枝叶中紫杉醇、7鄄木糖紫
杉醇和三尖杉宁碱含量差异不显著,高冠层枝叶中
紫杉醇和 7鄄木糖紫杉醇含量稍高,低冠层枝叶中三
尖杉宁碱含量稍高;天然南方红豆杉不同冠层枝叶
中紫杉醇、7鄄木糖紫杉醇含量差异显著,三尖杉宁碱
含量差异不显著,高冠层枝叶中 3 种紫杉烷类化合
物含量均高于低冠层枝叶.
2郾 4摇 南方红豆杉不同栽培年限植株中的活性成分
含量
对采自明溪生境的 3 ~ 7 年生南方红豆杉枝叶
进行 HPLC 检测,结果表明,不同年限植株枝叶中 3
种紫杉烷类物质含量差异明显(表 6). 经单因素方
差分析,不同栽培年限植株中紫杉醇、7鄄木糖紫杉醇
和三尖杉宁碱含量差异显著.其中,4 年生南方红豆
杉枝叶中紫杉醇、7鄄木糖紫杉醇和三尖杉宁碱含量
最高,5 年生植株中 3 种活性成分含量较低. 因此,
砍伐 4 年生南方红豆杉作为紫杉醇提取原料,植株
综合利用率最高.
表 3摇 南方红豆杉人工栽培与野生植株中 3 种紫杉烷类物质含量
Table 3摇 Three taxane contents in cultivated and wild Taxus chinensis var. mairei (mg·g-1, n=27)
代号
Code
紫杉醇 Paclitaxel
玉 域
7鄄木糖紫杉醇 7鄄xylosyltaxol
玉 域
三尖杉宁碱 Cephalomannine
玉 域
ZW 0. 0169依0. 0006 0. 0421依0. 0004 0. 3814依0. 0043 0. 3725依0. 0032 0. 2170依0. 0019 0. 0657依0. 0014
ZL 0. 0306依0. 0005 0. 0510依0. 0005 0. 5911依0. 0054 0. 1038依0. 0034 0. 0924依0. 0019 0. 0649依0. 0015
FM 0. 0352依0. 0005 0. 0539依0. 0006 0. 8373依0. 0026 0. 2076依0. 0047 0. 1341依0. 0010 0. 1330依0. 0021
玉:人工栽培 Cultivated plant; 域:野生植株 Wild plant.
表 4摇 南方红豆杉人工栽培与野生植株不同部位 3 种紫杉烷类物质含量
Table 4摇 Three taxane contents in different parts of cultivated and wild Taxus chinensis var. mairei (n=12)
成分
Component
部位
Part
人工栽培 Cultivated plant
含量
Content
(mg·g-1)
精密度相对
标准偏差 RSD
(% )
野生植株 Wild plant
含量
Content
(mg·g-1)
精密度相对
标准偏差 RSD
(% )
紫杉醇 茎皮 Bark 0. 0404依0. 0008 2. 5 0. 0819依0. 0005 1. 0
Paclitaxel 枝叶 Branch and leaf 0. 0169依0. 0006 3. 5 0. 0582依0. 0004 1. 3
7鄄木糖紫杉醇 茎皮 Bark 0. 6598依0. 0026 1. 5 0. 4602依0. 0039 1. 5
7鄄xylosyltaxol 枝叶 Branch and leaf 0. 3814依0. 0043 3. 6 0. 1805依0. 0033 3. 2
三尖杉宁碱 茎皮 Bark 0. 2855依0. 0020 3. 5 0. 1343依0. 0016 2. 1
Cephalomannine 枝叶 Branch and leaf 0. 2170依0. 0019 1. 5 0. 0648依0. 0014 2. 6
表 5摇 南方红豆杉人工栽培与野生植株不同冠层枝叶中 3 种紫杉烷类物质含量
Table 5摇 Three taxane contents in different canopies of cultivated and wild Taxus chinensis var. mairei (n=12)
成分
Component
摇 冠层
Tree canopy摇
人工栽培 Cultivated plant
含量
Content
(mg·g-1)
精密度相对
标准偏差 RSD
(% )
野生植株 Wild plant
含量
Content
(mg·g-1)
精密度相对
标准偏差 RSD
(% )
紫杉醇 高 High 0. 0464依0. 0005 1. 4 0. 0488依0. 0003 1. 2
Paclitaxel 低 Low 0. 0380依0. 0002 2. 1 0. 0247依0. 0006 4. 2
7鄄木糖紫杉醇 高 High 0. 9332依0. 0033 2. 0 0. 2371依0. 0026 1. 0
7鄄xylosyltaxol 低 Low 0. 8633依0. 0024 2. 5 0. 2176依0. 0035 1. 9
三尖杉宁碱 高 High 0. 1086依0. 0010 2. 7 0. 0943依0. 0042 4. 8
Cephalomannine 低 Low 0. 1158依0. 0026 1. 6 0. 0876依0. 0016 2. 0
4462 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
表 6摇 南方红豆杉不同栽培年限植株中 3 种紫杉烷类物质含量
Table 6摇 Three taxane contents in Taxus chinensis var. mairei of different cultivated years (n=30)
年限
Age
紫杉醇 Paclitaxel
含量
Content
(mg·g-1)
精密度相对标
准偏差 RSD
(% )
7鄄木糖紫杉醇 7鄄xylosyltaxol
含量
Content
(mg·g-1)
精密度相对标
准偏差 RSD
(% )
三尖杉宁碱 Cephalomannine
含量
Content
(mg·g-1)
精密度相对标
准偏差 RSD
(% )
3 0. 0577依0. 0003b 1. 8 0. 7491依0. 0019d 1. 5 0. 2289依0. 0024a 1. 3
4 0. 0795依0. 0005a 1. 2 0. 9105依0. 0062a 1. 2 0. 3165依0. 0008b 0. 7
5 0. 0501依0. 0003c 1. 9 0. 6322依0. 0021e 1. 6 0. 0575依0. 0017e 5. 1
6 0. 0373依0. 0003d 1. 4 0. 8758依0. 0048b 2. 0 0. 0853依0. 0017d 2. 7
7 0. 0352依0. 0005e 2. 1 0. 8373依0. 0026c 1. 5 0. 1341依0. 0010c 1. 6
同列不同字母表示差异显著(P<0. 05) Different letters in the same column meant significant difference at 0. 05 level.
表 7摇 不同坡向野生南方红豆杉植株中 3 种紫杉烷类物质含量
Table 7摇 Three taxane contents in wild Taxus chinensis var. mairei in different slope aspects (mg·g-1, n=12)
代号
Code
紫杉醇 Paclitaxel
玉 域
7鄄木糖紫杉醇 7鄄xylosyltaxol
玉 域
三尖杉宁碱 Cephalomannine
玉 域
FJ 0. 0482依0. 0004 0. 0737依0. 0004 0. 1805依0. 0033 0. 4412依0. 0032 0. 0648依0. 0014 0. 0982依0. 0015
FZ 0. 0328依0. 0004 0. 0685依0. 0005 0. 1067依0. 0026 0. 2925依0. 0037 0. 0647依0. 0011 0. 0692依0. 0016
JF 0. 0488依0. 0003 0. 1116依0. 0004 0. 2371依0. 0026 0. 4462依0. 0027 0. 0943依0. 0042 0. 2200依0. 0011
玉:阴坡 Shady slope; 域:阳坡 Sunny slope.
2郾 5摇 不同坡向野生南方红豆杉植株中活性成分含
量
对生长于同一天然生境不同坡向,年龄超过
100 年的南方红豆杉枝叶中的紫杉醇、7鄄木糖紫杉
醇和三尖杉宁碱含量进行研究,结果表明,阳坡植株
中 3 种紫杉烷类化合物含量明显高于阴坡植株(表
7).经单因素方差分析,不同坡向南方红豆杉中紫
杉醇和 7鄄木糖紫杉醇含量差异显著,三尖杉宁碱含
量差异不显著.南方红豆杉中紫杉烷类物质积累对
光照条件较为敏感,适当调节光照条件会促进植株
中活性成分的积累.
3摇 讨摇 摇 论
本研究发现,南方红豆杉人工引种后,其活性成
分含量发生显著变化. 天然南方红豆杉枝叶中紫杉
醇含量约为人工栽培的 1. 8 倍;其他 2 种物质则以
人工栽培的含量略高,但差异不显著.人工栽培南方
红豆杉茎皮中紫杉醇、7鄄木糖紫杉醇和三尖杉宁碱
含量分别为枝叶中的 0. 2、1. 7 和 1. 3 倍;天然南方
红豆杉茎皮中紫杉醇、7鄄木糖紫杉醇和三尖杉宁碱
含量分别为枝叶中的 1. 4、2. 5 和 2郾 0 倍. 不同栽培
年限南方红豆杉枝叶中活性成分含量差异显著. 唐
哲等[21]研究表明,2 ~ 5 年生云南红豆杉枝叶中紫
杉醇含量随着生长年限的增加而递增.曾志平等[22]
研究表明,1 ~ 5 年生南方红豆杉枝叶中紫杉醇含量
以 2 年生最高,3 ~ 5 年生含量变化不大. 本研究对
3 ~ 7年生南方红豆杉枝叶中紫杉醇、7鄄木糖紫杉醇
和三尖杉宁碱含量分析发现,4 年生植株中含量最
高,分别为 0. 0795、0. 9105 和 0. 3165 mg·g-1 . 因
此,砍伐 4 年生南方红豆杉做为紫杉醇提取原料,植
株综合利用率最高. 由于研究种类和研究方法等差
异,不同研究所得结论有所差异. 人工引种后,由于
栽育方法和管理模式等的差异,不同产地人工栽培
与天然南方红豆杉中紫杉烷类物质含量会有所变
化[20] .为提高人工栽培南方红豆杉中紫杉烷类物质
含量,栽培过程中应模拟南方红豆杉天然生境条件,
以紫杉醇等活性成分含量为主要评价标准优化栽培
条件,不断提高人工栽培南方红豆杉中活性成分的
含量.
植物中次生物质含量易受光照条件的影响. 研
究发现,不同植物中次生物质的积累所需的光照条
件有所差异,适当增加光照能促进高山红景天
(Rhodiola sachalinensis)和益母草(Leonurus artemis鄄
ia)中活性成分的合成,却减缓了喜树(Camptotheca
acuminate)中喜树碱的积累[23-25] . 生长于天然生境
阳坡的南方红豆杉枝叶中 3 种紫杉烷类物质含量显
著高于阴坡,与常醉等[26]对东北红豆杉(Taxus cus鄄
pidate)的研究结论一致. 全日照条件下南方红豆杉
中紫杉烷类物质含量高于 30%遮光率处理,较严重
的光胁迫能促进多年生南方红豆杉中紫杉烷类物质
含量的增加[27] . 南方红豆杉为耐荫湿植物,适当荫
湿的环境有利于幼苗的生长发育,过强的光照强度
会灼伤幼苗;而成年南方红豆杉为喜光植物,可很好
地生长在全日照或适度遮阴(遮光率约 30% )的条
546210 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 于少帅等: 南方红豆杉人工引种及野生植株活性成分含量与分布摇 摇 摇 摇 摇 摇
件下[28-29],过于荫蔽的环境会影响南方红豆杉幼苗
的生长及成树中紫杉烷类物质含量的积累[27,30] .由
此可知,适当增加光照条件有利于南方红豆杉中次
生物质的合成.有研究表明,在黑暗中生长的植物的
生物碱合成要比在光照条件下生长的植物缓慢,植
株中活性成分含量的积累可能与植物的光合作用有
关,过度遮荫条件下植物光合作用较弱,导致次生物
质合成减缓[24] .此外,本研究发现,南方红豆杉野生
植株不同冠层枝叶中紫杉醇、7鄄木糖紫杉醇和三尖
杉宁碱含量差异显著.野外调查发现,天然南方红豆
杉植株高低冠层差距显著,高冠层处于群落空间结
构层次的第 2 层或第 3 层,遮光率较小,低冠层枝叶
则处于群落空间较低层次,遮光率较大,再加上受其
他伴生种的影响,所受光照强度明显低于高处枝叶,
而人工栽培植株高低冠层差距不明显,大面积种植
时无其他物种伴生,不同冠层光照条件几乎相同.这
可能是导致南方红豆杉不同冠层枝叶中活性成分含
量差异的原因之一.因此,在南方红豆杉的栽培过程
中,可以通过调节光照条件来促进植株中药用活性
成分的积累.
光照有利于南方红豆杉中紫杉醇等紫杉烷类物
质的积累,因此在实际生产中,对南方红豆杉幼苗进
行适当的遮光处理,在对苗木进行采收前的几个月
应适当增加光照,减少遮光时间,以增加采收原料中
紫杉醇等紫杉烷类物质的含量. 对于天然南方红豆
杉群落,如果天然群落的低层空间植物过稀,可以通
过人工种植一些占据群落空间的较低层次的灌木或
草本植物,增加低层群落空间的遮光率,促进野生条
件下南方红豆杉幼苗的生长. 对于群落空间郁闭度
较大的乔木林,如华东地区常见的毛竹+南方红豆
杉群落,可以通过对毛竹等高大乔木的适度砍伐来
减少群落较高空间郁闭度,提高透光率,从而有利于
成年南方红豆杉树木的生长,促进天然群落更新,保
护珍稀濒危资源.
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作者简介摇 于少帅,男,1987 年生,硕士研究生.主要从事植
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责任编辑摇 李凤琴
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