全 文 ：植物学报 Chinese Bulletin of Botany 2014, 49 (3): 292–305, www.chinbullbotany.com
doi: 10.3724/SP.J.1259.2014.00292
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收稿日期: 2013-03-29; 接受日期: 2013-08-29
基金项目: 国家自然科学基金(No.31170627)、江苏省自然科学基金(No.BK2010019)、林业公益性行业专项(No.20120460102)和“十二
五”国家科技支撑项目(No.2012BAD- 21B04)
* 通讯作者。E-mail: youeryuww@163.com
不同银杏无性系叶药用成分差异及聚类分析
郁万文*, 刘新亮, 曹福亮, 汪贵斌, 张往祥
南京林业大学森林资源与环境学院, 南京 210037
摘要 运用HPLC技术分析了54个银杏(Ginkgo biloba)无性系叶总黄酮和萜内酯及其组分含量的差异, 并进行了聚类。结果
表明, 银杏无性系间叶中总黄酮、萜内酯及其组分含量存在遗传变异, 且萜内酯及其组分含量的变异系数明显高于总黄酮
及其组分。总黄酮含量较高的无性系有18、42、32和50号, 其槲皮素、异鼠李素、山奈酚含量均较高。萜内酯含量较高的
无性系为13、42、33、51和65号, 其银杏内酯A(GA)、银杏内酯B(GB)、银杏内酯C(GC)及白果内酯(BB)含量均较高。通
过对总黄酮-萜内酯进行联合复选, 显示叶中总黄酮和萜内酯含量均较高的无性系为13、65、33、51、18、32和42号。这
些无性系可通过嫁接、扦插直接在银杏采叶园进行推广种植, 或作为叶用银杏新品种的育种材料。
关键词 叶用银杏, 无性系, 黄酮, 萜内酯, 差异, 聚类分析
郁万文, 刘新亮, 曹福亮, 汪贵斌, 张往祥 (2014). 不同银杏无性系叶药用成分差异及聚类分析. 植物学报 49, 292–305.
最早建立规模化银杏(Ginkgo biloba)采叶园的国
家有美国、法国等, 如美国于1982年在萨母特地区就
建立了400 hm2采叶园。叶用银杏的栽培从20世纪80
年代末才开始起步, 但由于叶中含有类黄酮和萜内酯
等活性成分, 使银杏黄酮、内酯研究成为重要课题,
叶用银杏的栽培得到了快速发展。
大量研究表明, 银杏叶中富含类黄酮, 其主要苷
元包括槲皮素(quercetin)、异鼠李素(isorhamnetin)
和山奈酚(kaempferol)等(Hasler et al., 1992), 在抗
氧化(Heim et al., 2002)、抗肿瘤(Brown et al., 2005;
Ramos et al., 2005; Niering et al., 2005; 魏金文等,
2007)、预防心血管疾病 (Moon et al., 2006; Es-
maillzadeh and Azadbakht, 2008)和治疗免疫缺陷
(Tian et al., 2003; Villaseñor-García et al., 2004)等
保护人类健康方面起着重要作用。银杏萜内酯被认为
是银杏叶中关键的药用活性成分。目前经分离得到银
杏内酯A、B、C、J(ginkgolide A, B, C, J, 以下分别
简称为GA、GB、GC和GJ)和倍半萜化合物白果内酯
(bilobalide, BB)5种银杏萜内酯, 且尚未发现存在于
其它任何植物中。银杏萜内酯是血小板活化因子的强
拮抗剂(Braquet,1987; Smith et al., 1996; Drieu and
Jaggy, 2000), 同时对中枢神经系统和缺铁损伤具有
保护作用(Borobia et al., 1993; Defeudis and Drieu,
2000; Wittwer et al., 2001), 另具抗休克作用(Morre
et al., 1991)等。银杏叶作为中药原材料, 其栽培正在
向着规范化的方向发展, 以获得质量稳定、均一、可
控的药材。银杏类黄酮和萜内酯含量, 对于银杏叶提
取物(Ginkgo biloba extract, EGb)及其制剂的内在质
量起着关键作用。
目前, 我国银杏叶出口受阻, 其原因之一是银杏
叶中黄酮和内酯含量不稳定, 给药物提取带来困难;
其二, 银杏叶中次生代谢物含量, 尤其是萜内酯含量
受性别和季节变化的影响严重(Huh and Staba,1993;
江德安, 2004)。因此, 选育黄酮甙、内酯含量高(或者
二者含量均高)且稳定的银杏品种, 是叶用银杏种植
亟待解决的问题, 对于叶用银杏园的生产经营具有重
要价值(Huh and Staba,1993; 陈学森等, 1997; van
Beek, 2002)。在确定叶用银杏品种选择项目和标准
中, 首先需考虑叶中药用有效成分含量, 其次才是产
量性状(陈学森等, 1997)。目前, 国内对叶用银杏品种
产量性状的研究报道(曹福亮等 , 1996; 汪贵斌等 ,
1998; 邢世岩等, 2000; 段禾青和谈建文, 2001; 刘
德军等, 2002; 江德安等, 2004)较多, 而对叶用银杏
质量性状研究的报道相对较少 (谢宝东和王华田 ,
·研究报告·
郁万文等: 不同银杏无性系叶药用成分差异及聚类分析 293
2008; 李卫星等, 2010)。大量研究表明, 银杏品种或
雌雄类型间叶黄酮含量存在遗传变异(江德安, 2004;
戴余军和江德安, 2007; 谢宝东和王华田, 2008)。
基于上述研究结果, 本研究主要对不同银杏无性
系叶中总黄酮和萜内酯及其组分含量进行比较和优
选, 旨在初步筛选出优良的药用银杏无性系, 以期为
银杏叶用园的营建提供种质资源, 为叶用银杏新品种
杂交育种提供亲本材料。
1 材料与方法
1.1 实验材料
供试材料银杏(Ginkgo biloba L.)采自江苏省邳州市
陈楼镇银杏种质资源圃。1990年, 从全国主要银杏产
区(江苏、山东、广西、贵州)引进经济性状优良的优
株枝条, 用2–3 m高的5年生实生幼树作砧木, 起始
嫁接部位在1.8–2 m之间, 每株砧木嫁接3–4根接穗,
每个无性系嫁接3–6株。参试的54个无性系编号和母
株原产地见表1。定植株行距为7 m×6 m, 树冠轮廓多
为半圆形。于2011年7月26日采集叶片, 每株嫁接树
分东西南北4个方向, 每个方向采集当年生新梢中上
部完全展开叶20片。将采集的叶片混合, 洗净后拭去
表面附着的水, 置于60°C烘箱中烘至恒重, 研磨粉碎
后过50目筛, 备用。
1.2 实验仪器与试剂
实验仪器包括: Waters1525二元高效液相色谱仪,
Waters2996二极管阵列检测器, Empower2色谱分析

表1 银杏无性系编号及原产地
Table 1 The number and origin place of ginkgo clones
Number Name Mother tree origin Number Name Mother tree origin
9 Taixing-1 Jiangsu Agricultural College 39 Dalongyang (Wuchi) Huayuan, Tancheng
10 Taixing-2 Jiangsu Agricultural College 40 Yezi yingxing Yiyuan, Shandong
11 Taixing-3 Jiangsu Agricultural College 42 Xincun-9 Xincun, Tancheng
12 Taixing-4 Jiangsu Agricultural College 43 Tancheng-202 Tancheng, Shandong
13 Dongtinghuang-1 Jiangsu Agricultural College 45 Xincun-18 Xincun, Tancheng
14 Dongtinghuang-2 Jiangsu Agricultural College 46 Zheng’an-1 Zheng’an, Guizhou
15 Dongtinghuang-3 Jiangsu Agricultural College 47 Zheng’an-2 Zheng’an, Guizhou
16 Dongtingfoshou Jiangsu Agricultural College 48 Zheng’an-3 Zheng’an, Guizhou
17 Sunongfoshou Jiangsu Agricultural College 49 Zheng’an-4 Zheng’an, Guizhou
18 Tancheng-231 Tancheng, Shandong 50 Zheng’an-5 Zheng’an, Guizhou
19 Tancheng-207 Tancheng, Shandong 51 Daozhen-5 Daozhen, Guizhou
20 Yan’an Yan’an Farm Board 52 Daozhen-7 Daozhen, Guizhou
21 Guangxi-2 Yan’an Farm Board 53 Guilin-2 Guilin, Guangxi
23 Guangzhong-1 Yan’an Farm Board 54 Guilin-6 Institute of Forestry Science
and Technology in Guilin
26 Cao-1 Caolou, Gangshang 55 Guilin-7 Institute of Forestry Science
and Technology in Guilin
27 Cao-2 Caolou, Gangshang 56 Guilin-8 Institute of Forestry Science
and Technology in Guilin
28 Guangxi-1 Caolou, Gangshang 57 Guilin-9 Institute of Forestry Science
and Technology in Guilin
29 Tiema-1 Songzhuang, Tiefu 58 Changxing-1 Changxian Forestry Bureau
30 Tiema-2 Nanfengchang, Tiefu 59 Changxing-2 Changxian Forestry Bureau
31 Tiema-3 Houyu, Tiefu 60 Changxing-3 Changxian Forestry Bureau
32 Tiema-4 Songzhuang, Tiefu 63 Changxing-4 Changxian Forestry Bureau
33 Tanchengmaling-1 Xincun, Tancheng 65 Changxing-5 Changxian Forestry Bureau
34 Tanchengmaling-2 Xincun, Tancheng 66 Yuanling-13 Shandong Agricultural University
35 Damaling (Lüren) Huayuan, Tancheng 67 Qingchun-1 Shandong Agricultural University
36 Tancheng-300 Huayuan, Tancheng 68 Changnuo baiguo Shandong Agricultural University
37 Dalongyan Jinjiao, Anhui 69 Yuanling-9 Shandong Agricultural University
38 Guyinxingshu (Meihe) Dinglingsi, Juxian, Shandong 70 Tengjiuliang Japan
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软件, 均为美国Waters公司生产; Alltech ELSn 2000
蒸发光散射检测器; C18色谱柱(4.6 mm×250 mm, 5
μm); Millipore-Q超纯水制备仪。
实验试剂包括标准品槲皮素、山奈酚、异鼠李素、
银杏内酯A(ginkgolide A, GA)、银杏内酯B(ginkgolide
B, GB)、银杏内酯C(ginkgolide C, GC)、白果内酯(bi-
lobalide, BB)(编号分别为44420-A0083、44819-A04-
78、44527-A0190、110862-200305、110863-2002-
04、110864-200203和110865-200303), 均购自中国
药品生物制品检定所。酸性氧化铝为100–200目(上海
五四化学试剂厂)。甲醇为色谱纯。其它试剂均为分
析纯。
1.3 总黄酮及萜内酯的测定
银杏叶中类黄酮及萜内酯的提取参照中华人民共和
国药典委员会(2005)的方法。类黄酮及萜内酯含量的
测定参照秦燕等(2003)、中华人民共和国药典委员会
(2005)及孙丽丽和周沫(2007)的方法进行, 并略有改
动。

1.3.1 供试溶液制备
制备类黄酮供试溶液。称取银杏叶干样约1.0 g(另取
本品粉末测定水分), 置索氏提取器中, 加三氯甲烷
回流提取2小时, 弃去溶剂, 将样品渣挥干, 加甲醇
回流提取4小时。将提取液蒸干, 取残渣加甲醇-25%
盐酸混合溶液(4:1, v/v)25 mL, 加热回流30分钟, 冷
却, 转移至50 mL容量瓶中, 并加甲醇至刻度, 摇匀。
用0.45 μm滤膜过滤, 滤液即为总黄酮测定供试溶液
(中华人民共和国药典委员会, 2005)。
制备萜内酯供试溶液。称取银杏叶干样约1.0
g(另取本品粉末测定水分), 置索氏提取器中, 加石油
醚, 在70°C水浴中回流提取1小时, 弃去石油醚液。
将样品渣和滤纸筒置于60°C烘箱中挥干溶剂, 再加
甲醇回流提取6小时。将提取液蒸干, 取残渣加甲醇
溶解并转移至10 mL容量瓶中, 超声处理(功率300
J·s–1, 频率50 kHz)30分钟, 取出冷却, 加甲醇至刻
度, 摇匀、静置。准确量取上清液5 mL, 置于酸性氧
化铝柱上(5 g, 内径1 cm, 用甲醇湿法装柱), 用25
mL甲醇洗脱, 收集洗脱液, 回收溶剂至干。取残渣
用5 mL甲醇分次转移至10 mL容量瓶中, 加水约4.5
mL, 取出, 冷却, 加甲醇定容。用0.45 μm滤膜过滤,
滤液即为萜内酯测定供试溶液(中华人民共和国药典
委员会, 2005)。

1.3.2 标准品溶液制备
黄酮标准品溶液制备: 分别精密称取经P2O5干燥过
夜的槲皮素、山奈酚、异鼠李素对照品适量, 加甲醇
制成每1 mL分别含30、30和20 μg对照品的混合溶液,
作为标准品溶液 (中华人民共和国药典委员会 ,
2005)。
内酯标准品溶液制备: 分别精密称取经P2O5干
燥过夜的GA、GB、GC、BB对照品适量, 加50%甲
醇制成每1 mL分别含0.18、0.08、0.10、0.20 mg对
照品的混合溶液, 作为标准品溶液(中华人民共和国
药典委员会, 2005)。

1.3.3 色谱条件
测定类黄酮色谱条件: 以十八烷基硅烷键合硅胶为填
充剂; 流动相为甲醇-0.4%磷酸水溶液(50:50, v/v);
流速为1.0 mL·min–1; 检测波长为360 nm; 柱温
35°C; 进样量为20 μL。用外标法定量, 进样量为10
μL。理论板数按槲皮素峰计算应不低于2 500。
测定萜内酯色谱条件: 以十八烷基硅烷键合硅胶
为填充剂 ; 流动相为甲醇 -四氢呋喃 -水 (25:10:65,
v/v/v); 流速为0.9 mL·min–1; ELSD漂移管温度为
100°C; 载气流量为2.8 L·min–1; 进样量为20 μL。用
外标法定量, 进样量为10 μL。理论板数按白果内酯
峰计算应不低于3 000。

1.3.4 样品测定及含量计算
精确吸取标准品混合溶液, 用甲醇稀释成一系列梯度
标准溶液, 按照1.3.3节所述的色谱条件进行HPLC测
定并计算峰面积积分值。绘制银杏类黄酮和萜内酯主
要组分标准品HPLC检测图和对应标准曲线(图1, 图
2)及银杏无性系新村9号(Xincun-9)叶中类黄酮和萜
内酯主要组分HPLC检测图(图3A, B)。以标准品溶液
中某一组分质量浓度为横坐标(x), 峰面积为纵坐标
(y), 得到某一组分的标准曲线回归方程, 分别计算各
组分含量。
类黄酮含量=2.51×(槲皮素含量+山奈酚含量+异
鼠李素含量)
萜内酯含量=(GA+GB+GC+BB)
郁万文等: 不同银杏无性系叶药用成分差异及聚类分析 295


图1 银杏类黄酮主要组分标准品色谱图及对应标准曲线
(A) 银杏类黄酮主要组分标准品HPLC色谱图; (B) 槲皮素标准曲线; (C) 山奈酚标准曲线; (D) 异鼠李素标准曲线

Figure 1 HPLC chromatogram and corresponding standard curves of ginkgo flavonoids’ main components in standard solution
(A) HPLC chromatogram of ginkgo flavonoids’ main components in standard solution; (B) Quercetin standard curve; (C)
Kaempferol standard curve; (D) Isorhamnetin standard curve


单株有效经济产量=单株叶生物量×(总黄酮含量
+总内酯含量)
实验数据采用3次重复的平均值。用DPS进行数
据分析。用Tukey法进行差异显著性分析。
2 结果与讨论
2.1 不同无性系叶中黄酮组分含量的变异
经方差分析和多重比较, 显示不同无性系间银杏叶中
总黄酮及其组分含量差异均达极显著水平(P<0.01)
(表2)。由于立地条件和栽培管理措施一致, 说明上述
差异是银杏无性系间的遗传变异所致。各无性系叶中
槲皮素含量变化幅度为1.290–2.624 mg·g–1, 变异系
数为15.9%; 槲皮素含量最高的是18号, 为最低无性
系的2.03倍, 其次是39、50和65号。山奈酚含量变化
幅度为1.033–2.905 mg·g–1, 变异系数为17.0%; 其
中含量最高的是20号, 为最低者2.81倍, 其次是14、
29和70号。异鼠李素含量变化幅度为0.563–1.894
mg·g–1, 变异系数为23.8%; 其中含量最高的无性系
是42号, 为最低者3.36倍; 其次是51、54和66号。总
黄酮含量变化幅度为10.963–15.316 mg·g–1, 变异系
数为7.20%; 其中含量最高的无性系是50号, 为最低
者1.40倍, 32、18和42号次之。
2.2 依据黄酮及组分含量初步划分银杏无性系
基于叶中黄酮及组分含量, 采用欧氏距离和类平均法
对54个银杏无性系进行聚类分析(图4; 表3), 可将其
划分为4类。第1类包括18、42、32和50号, 叶中总黄
酮及其组分含量均值均高于其它3类, 其总黄酮、槲皮
素、山奈酚和异鼠李素含量平均值分别为15.064、
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图2 银杏内酯和白果内酯标准品色谱图及对应标准曲线
(A)、(C)、(E)和(G)分别为银杏萜内酯标准品白果内酯(BB)、银杏内酯A(GA)、银杏内酯B(GB)和银杏内酯C(GC)色谱图; (B)、(D)、
(F)和(H)分别为标准品BB、GA、GB和GC标准曲线

Figure 2 HPLC chromatograms and corresponding standard curves of ginkgolides and bilobalide in standard solution
(A), (C), (E), and (G) stand for HPLC chromatogram of ginkgo terpene lactones main components bilobalide (BB), ginkgolide A (GA),
ginkgolide B (GB), and ginkgolide C (GC) in standard solution; (B), (D), (F), and (H) stand for BB, GA, GB, and GC standard curves,
respectively
郁万文等: 不同银杏无性系叶药用成分差异及聚类分析 297


图3 银杏无性系Xincun-9叶中类黄酮(A)和萜内酯(B)主要组分色谱图

Figure 3 HPLC chromatogram of ginkgo flavonoids (A) and terpene lactones’ (B) main components in ginkgo Xincun-9 leaf


2.437、2.107和1.458 mg·g–1。第2类包括10、36、11、
35、60、31、49、17、40、23、59、33、51、54、13、
43、39、65、27、67、48、20、52和63号共24个无性
系, 其叶中总黄酮及其组分含量较高, 仅次于第1类。
第3类包括9、21、57、28、38、29、47、58、16、
53、45、46、12、14、70、30、55、66、56、68
和69号共21个无性系, 其叶中总黄酮含量较低, 以槲
皮素含量为最低。第4类包括15、26、34、19和37
号, 其叶中总黄酮、山奈酚和异鼠李素含量为最低。
2.3 不同无性系叶萜内酯含量及其组分变异
方差分析结果表明, 不同无性系间银杏叶中萜内酯及
其组分含量均呈极显著差异(P<0.01)(表4)。不同无性
系的叶中萜内酯含量存在很大差异, 表明银杏无性系
间萜内酯含量存在遗传变异。各无性系叶中BB含量
变化幅度为0.353–2.050 mg·g–1, 变异系数为35.2%;
其中BB含量最高的是13号, 为最低无性系(52号)的
5.81倍, 其次是51、42和33号。GC含量变化幅度为
0–1.140 mg·g–1, 变异系数为41.8%; 其中含量最高
的是33号, 其次是51、35和9号。GA含量变化幅度为
0.472–1.842 mg·g–1, 变异系数为35.8%; 其中含量
最高的是65号, 为最低无性系的3.90倍, 其次是13、
42和51号。GB含量变化幅度为0.258–0.914 mg·g–1,
变异系数为26.4%; 其中含量最高的是51号, 为最低
无性系的3.54倍, 其次是65、42和35号。萜内酯含量
变化幅度为1.304–5.653 mg·g–1, 变异系数为31.2%;

298 植物学报 49(3) 2014
表2 银杏无性系叶中黄酮及其组分含量
Table 2 Total flavonoid and its constituent contents in leaf of ginkgo clones
Number Quercetin (mg·g–1) Kaempferol (mg·g–1) Isorhamnetin (mg·g–1) Flavonoids (mg·g–1)
9 1.900±0.024 lmnopqr 1.912±0.132 hijklmnopq 1.226±0.008 ghijkl 12.645±0.409 efghijkl
10 2.209±0.218 defghi 1.932±0.158 ghijklmnopq 1.378±0.122 cdefghi 13.852±1.249 abcdefg
11 1.889±0.141 lmnopqr 2.015±0.044 efghijklmno 1.513±0.044 bcdef 13.595±0.355 abcdefg
12 1.290±0.105 t 2.397±0.085 bcde 1.164±0.095 hijklmn 12.176±0.288 ghijkl
13 2.325±0.207 bcdef 1.992±0.127 efghijklmnop 1.072±0.018 klmnopqrs 13.526±0.247 abcdefgh
14 1.294±0.004 t 2.515±0.158 ab 1.106±0.058 jklmnopq 12.335±0.243 fghijkl
15 1.890±0.052 lmnopqr 1.901±0.084 ijklmnopq 0.860±0.033 rst 11.675±0.003 hijkl
16 2.176±0.206 defghi 2.285±0.159 bcdefghi 0.755±0.055 tu 13.090±1.053 defghij
17 1.914±0.167 klmnopq 2.183±0.197 bcdefghijk 1.325±0.103 efghij 13.608±1.171 abcdefg
18 2.624±0.181 a 1.798±0.043 klmnopqrs 1.535±0.058 bcdef 14.952±0.707 abc
19 1.930±0.159 klmnopq 1.851±0.004 jklmnopqr 0.587±0.021 u 10.963±0.44 l
20 1.504±0.026 st 2.905±0.221 a 1.049±0.063 lmnopqrs 13.703±0.33 abcdefg
21 1.740±0.154 pqr 2.122±0.09 bcdefghijklm 1.211±0.093 hijkl 12.732±0.392 efghijkl
23 1.923±0.104 klmnopq 1.964±0.057 fghijklmnopq 1.371±0.094 cdefghi 13.196±0.354 cdefghi
26 2.017±0.110 hijklmno 1.670±0.021 nopqrst 0.847±0.079 rst 11.380±0.525 ijkl
27 2.039±0.121 ghijklmn 2.254±0.222 bcdefghij 1.356±0.005 defghi 14.179±0.871 abcdef
28 1.888±0.049 lmnopqr 2.141±0.16 bcdefghijklm 1.052±0.036 lmnopqrs 12.754±0.612 efghijkl
29 1.670±0.146 rs 2.502±0.203 abc 0.932±0.072 mnopqrst 12.813±1.057 efghijkl
30 1.798±0.039 opqr 2.164±0.193 bcdefghijkl 0.846±0.033 st 12.066±0.662 ghijkl
31 2.085±0.073 ghijklmn 1.925±0.006 ghijklmnopq 1.397±0.049 cdefgh 13.571±0.323 abcdefg
32 2.369±0.151 bcd 2.316±0.064 bcdefgh 1.383±0.124 cdefghi 15.231±0.847 ab
33 2.372±0.150 bcd 1.415±0.025 stu 1.584±0.115 bcd 13.481±0.723 abcdefgh
34 2.169±0.096 defghij 1.333±0.118 tu 1.003±0.086 lmnopqrs 11.308±0.751 jkl
35 1.848±0.129 nopqr 2.012±0.108 efghijklmnop 1.554±0.08 bcde 13.589±0.794 abcdefg
36 2.268±0.205 cdefg 2.002±0.109 efghijklmnop 1.226±0.027 ghijkl 13.794±0.308 abcdefg
37 2.083±0.050 ghijklmn 1.773±0.105 lmnopqrs 0.563±0.001 u 11.093±0.138 kl
38 1.982±0.004 ijklmno 2.051±0.053 defghijklmn 1.068±0.043 klmnopqrs 12.802±0.016 efghijkl
39 2.612±0.198 a 1.926±0.168 ghijklmnopq 0.925±0.008 nopqrst 13.711±0.095 abcdefg
40 2.053±0.088 ghijklmn 2.140±0.089 bcdefghijklm 1.187±0.08 hijkl 13.502±0.196 abcdefgh
42 2.149±0.062 defghijk 1.836±0.125 klmnopqr 1.894±0.098 a 14.757±0.09 abcd
43 2.274±0.148 cdefg 1.951±0.146 ghijklmnopq 1.062±0.029 klmnopqrs 13.270±0.077 cdefgh
45 2.095±0.069 fghijklm 2.134±0.133 bcdefghijklm 0.922±0.063 opqrst 12.928±0.004 defghijk
46 2.207±0.092 defghi 2.033±0.09 efghijklmno 0.904±0.003 pqrst 12.912±0.01 defghijk
47 1.848±0.125 nopqr 2.363±0.215 bcdef 0.867±0.025 qrst 12.746±0.164 efghijkl
48 2.344±0.176 bcd 1.855±0.103 jklmnopqr 1.478±0.077 bcdef 14.247±0.89 abcde
49 2.066±0.129 ghijklmn 1.886±0.009 ijklmnopq 1.509±0.082 bcdef 13.706±0.552 abcdefg
50 2.604±0.116 a 2.478±0.162 bc 1.02±0.056 lmnopqrs 15.316±0.024 a
51 2.101±0.191 efghijkl 1.639±0.054 opqrst 1.656±0.018 ab 13.542±0.388 abcdefg
52 1.740±0.097 pqr 2.391±0.108 bcde 1.401±0.033 cdefgh 13.886±0.053 abcdefg
53 2.060±0.009 ghijklmn 2.331±0.141 bcdefg 0.898±0.042 pqrst 13.274±0.223 cdefgh
54 1.936±0.057 jklmnop 1.739±0.039 mnopqrst 1.670±0.146 ab 13.414±0.604 bcdefgh
55 2.002±0.121 ijklmno 1.604±0.057 pqrst 1.456±0.127 bcdefg 12.706±0.765 efghijkl
56 2.471±0.028 abc 1.033±0.049 u 1.533±0.115 bcdef 12.644±0.48 efghijkl
57 1.799±0.122 opqr 2.056±0.061 defghijklmn 1.172±0.001 hijklm 12.618±0.459 efghijkl
58 1.426±0.032 t 2.479±0.15 bc 1.229±0.013 ghijkl 12.889±0.486 efghijk
59 1.860±0.038 mnopqr 1.981±0.022 fghijklmnopq 1.395±0.085 cdefgh 13.143±0.363 cdefghij
60 1.865±0.133 lmnopqr 2.103±0.142 cdefghijklm 1.465±0.127 bcdefg 13.639±1.007 abcdefg
63 1.672±0.076 rs 2.454±0.054 bcd 1.228±0.078 ghijkl 13.437±0.519 bcdefgh

郁万文等: 不同银杏无性系叶药用成分差异及聚类分析 299
表2 (续) Table 2 (continued)
Number Quercetin (mg·g–1) Kaempferol (mg·g–1) Isorhamnetin (mg·g–1) Flavonoids (mg·g–1)
65 2.523±0.152 ab 1.882±0.039 ijklmnopqr 1.107±0.1 jklmnop 13.835±0.535 abcdefg
66 1.696±0.037 qrs 1.606±0.115 pqrst 1.605±0.053 bc 12.318±0.061 ghijkl
67 2.239±0.079 defgh 2.117±0.2 bcdefghijklm 1.297±0.006 fghijk 14.189±0.291 abcde
68 2.377±0.113 bcd 1.581±0.138 qrst 0.990±0.088 lmnopqrst 12.421±0.156 efghijkl
69 2.330±0.034 bcde 1.477±0.021 rst 1.153±0.024 ijklmno 12.448±0.196 efghijkl
70 1.351±0.012 t 2.503±0.022 abc 1.087±0.012 jklmnopqr 12.404±0.114 efghijkl
Coefficient
of variation 15.91% 16.98% 23.77% 7.20%
编号同表1; 同列中不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。
The number is the same as in Table 1; The different lower-case letters in the same column mean significant difference at 0.05
level.



图4 基于黄酮及其组分含量的银杏无性系聚类(编号同表1)

Figure 4 Cluster analysis of ginkgo clones based on total
flavonoid and its constituent contents (The number is the
same as in Table 1)

其中含量最高的是51号, 为最低无性系的4.34倍, 其
次是13、33和42号。
2.4 依据萜内酯及组分含量的银杏无性系系统聚
类评价
基于银杏叶中萜内酯及组分含量, 采用欧氏距离和类
平均法对54个银杏无性系进行聚类分析(图5; 表5),
结果将其划分为5类。第1类包括13、42、33、51和
65号, 其叶中萜内酯及其组分含量均最高, BB、GC、
GA、GB及总萜内酯含量平均值分别为1.845、0.877、
1.751、0.835和5.308 mg·g–1。第2类包括10、32、
34、15、53、60、68、35、47和69号, 其叶中萜内
酯及其组分含量较高, 仅次于第1类。第3类包括9、
36、16、18、26、37、49、59、66、54、63、70、
17、38、39、50、29、30、31和48号, 其叶中萜内
酯及其组分含量中等。第4类包括11、55、19、56、
27、43、67、58、14、40、57、23、28和46号, 该
类无性系萜内酯及其组分含量较低, 仅高于第5类。
第5类包括12、52、20、21和45号, 该类无性系萜内
酯及其组分含量最低。
2.5 依据总黄酮、萜内酯及组分含量的银杏无性
系系统聚类评价
联合总黄酮、萜内酯及二者组分含量指标, 采用欧氏
距离和类平均法对54个银杏无性系进行聚类分析(图
6; 表6), 可将其划分为5类。第1类包括13、65、33、
51、18、32和42号, 其叶中总黄酮和萜内酯含量均最
高。第2类包括9、66、68、69、15、26、34、10、
60、35、16、47、53、31、49、54、59、36和63
号, 其叶中总黄酮含量中等, 萜内酯含量仅次于第1
类。第3类包括11、52、20、14、29、30、70、17、
40、23、43、28、46、38、57、21、45、58、55、
56、27、67、39、48和50号, 其叶中总黄酮含量仅
次于第1类, 萜内酯含量中等。第4类包括12号, 该类
无性系总黄酮含量较低, 仅高于第5类, 萜内酯含量
最低。第5类包括19和37号, 该类无性系总黄酮含量
300 植物学报 49(3) 2014
表3 基于黄酮及其组分含量的银杏无性系分类
Table 3 Classification of ginkgo clones on total flavonoid and its constituent contents
编号同表1。
The number is the same as in Table 1.




图5 基于萜内酯及其组分含量的银杏无性系聚类(编号同表1)

Figure 5 Cluster analysis of ginkgo clones based on ter-
pene lactones and its constituent contents (The number is the
same as in Table 1)


最低, 萜内酯含量中等。
2.6 讨论
54个银杏无性系叶中药用成分含量的测定结果表明,
各无性系间总黄酮、萜内酯及其组分含量存在显著或
极显著差异。由于栽培立地条件和管理条件基本一致,
因此说明银杏无性系间总黄酮、萜内酯及其组分含量


图6 基于总黄酮和萜内酯及其组分含量的银杏无性系聚类(编
号同表1)

Figure 6 Cluster analysis of ginkgo clones based on total
flavonoid and terpene lactones and their constituent contents
(The number is the same as in Table 1)


存在遗传变异。本研究结果与江德安(2008)的研究结
果一致, 且不同无性系叶中萜内酯及其组分含量的变
异系数高于总黄酮及其组分。根据差异越大、选择效
果越好的原则, 故认为高萜内酯无性系的选择效果优

Class The number of ginkgo clone Quercetin
(mg·g–1)
Kaempferol
(mg·g–1)
Isorhamnetin
(mg·g–1)
Total flavonoids
(mg·g–1)
1 18, 42, 32, 50 2.437 2.107 1.458 15.064
2 10, 36, 11, 35, 60, 31, 49, 17, 40, 23, 59, 33, 51,
54, 13, 43, 39, 65, 27, 67, 48, 20, 52, 63
2.069 2.028 1.342 13.651
3 9, 21, 57, 28, 38, 29, 47, 58, 16, 53, 45, 46, 12, 14,
70, 30, 55, 66, 56, 68, 69
1.876 2.061 1.104 12.653
4 15, 26, 34, 19, 37 2.018 1.706 0.772 11.284
郁万文等: 不同银杏无性系叶药用成分差异及聚类分析 301
表4 不同银杏无性系叶中萜内酯及其组分含量
Table 4 Terpene lactones and its constituent contents in leaf of ginkgo clones
The number
of clone
Bilobalide
(mg·g–1)
Ginkgolide C
(mg·g–1)
Ginkgolide A
(mg·g–1)
Ginkgolide B
(mg·g–1)
Terpene lactones
(mg·g–1)
9 1.178±0.108 jklmn 0.972±0.058 bc 1.096±0.099 klmnopqr 0.596±0.043 fg 0.596±0.043 fg
10 1.590±0.151 cdef 0.75±0.04 fghij 1.551±0.003 cdef 0.595±0.001 fgh 0.595±0.001 fgh
11 0.526±0.005 uv 0.399±0.013 tu 0.716±0.059 uvwxyz 0.356±0.019 pqrst 0.356±0.019 pqrst
12 0.454±0.004 uv – 0.593±0.033 yz 0.258±0.008 t 0.258±0.008 t
13 2.050±0.017 a 0.823±0.035 defg 1.814±0.092 ab 0.755±0.036 cd 0.755±0.036 cd
14 0.884±0.059 opqr 0.744±0.055 fghijk 0.682±0.016 wxyz 0.440±0.005 opq 0.44±0.005 opq
15 1.494±0.114 defg 0.740±0.069 fghijkl 1.721±0.163 abc 0.707±0.052 de 0.707±0.052 de
16 1.237±0.046 hijkl 0.819±0.082 defg 1.377±0.105 efghij 0.466±0.042 lmno 0.466±0.042 lmno
17 0.879±0.02 pqr 0.624±0.056 klmnopq 1.036±0.013 mnopqrs 0.499±0.01 ghijklmno 0.499±0.01 ghijklmno
18 1.279±0.009 ghijk 0.843±0.019 def 1.285±0.103 ghijkl 0.595±0.051 fgh 0.595±0.051 fgh
19 0.599±0.02 stu 0.589±0.009 nopq 0.640±0.001 xyz 0.433±0.035 opqr 0.433±0.035 opqr
20 0.942±0.06 nopq – 0.588±0.039 yz 0.471±0.037 klmno 0.471±0.037 klmno
21 0.853±0.06 pqr – 0.631±0.02 xyz 0.346±0.032 qrst 0.346±0.032 qrst
23 0.950±0.005 mnopq 0.508±0.02 qrst 0.683±0.007 wxyz 0.467±0.005 lmno 0.467±0.005 lmno
26 1.403±0.067 efghij 0.808±0.042 defgh 1.381±0.035 efghij 0.499±0.009 ghijklmno 0.499±0.009 ghijklmno
27 0.780±0.076 qrst 0.556±0.017 opqr 0.691±0.041 wxyz 0.417±0.017 opqrs 0.417±0.017 opqrs
28 1.046±0.069 klmnop 0.404±0.026 stu 0.701±0.058 vwxyz 0.487±0.005 jklmno 0.487±0.005 jklmno
29 0.868±0.045 pqr 0.690±0.041 hijklmn 1.165±0.095 jklmnopqr 0.521±0.035 ghijklmno 0.521±0.035 ghijklmno
30 0.806±0.037 pqrst 0.735±0.061 fghijkl 1.173±0.068 jklmnopq 0.571±0.04 fghijkl 0.571±0.04 fghijkl
31 0.924±0.065 opq 0.736±0.048 fghijkl 1.213±0.078 ijklmno 0.505±0.038 ghijklmno 0.505±0.038 ghijklmno
32 1.546±0.084 cdef 0.702±0.047 ghijklmn 1.579±0.116 bcde 0.602±0.028 fg 0.602±0.028 fg
33 1.767±0.017 bc 1.140±0.018 a 1.597±0.146 bcde 0.807±0.035 bcd 0.807±0.035 bcd
34 1.558±0.001 cdef 0.755±0.039 fghi 1.472±0.037 defgh 0.712±0.051 de 0.712±0.051 de
35 1.472±0.029 efgh 0.982±0.042 bc 1.526±0.133 cdefg 0.82±0.021 abc 0.82±0.021 abc
36 1.188±0.017 ijklm 0.808±0.003 defgh 1.222±0.079 ijklmn 0.556±0.016 fghijklmn 0.556±0.016 fghijklmn
37 1.419±0.12 efghij 0.528±0.01 pqrs 0.922±0.078 rstuvw 0.462±0.039 mno 0.462±0.039 mno
38 0.916±0.082 opq 0.651±0.05 ijklmnop 0.943±0.077 qrstuv 0.491±0 hijklmno 0.491±0 hijklmno
39 0.852±0.02 pqr 0.716±0.049 ghijklm 0.994±0.079 nopqrst 0.447±0.031 opq 0.447±0.031 opq
40 0.913±0.003 opq 0.622±0.06 klmnopq 0.843±0.082 stuvwx 0.471±0.031 klmno 0.471±0.031 klmno
42 1.890±0.157 ab 0.695±0.033 hijklmn 1.769±0.005 abc 0.82±0.036 abc 0.82±0.036 abc
43 0.664±0.018 rstu 0.591±0.02 nopq 0.667±0.033 xyz 0.49±0.042 ijklmno 0.49±0.042 ijklmno
45 0.569±0.018 tuv – 0.472±0.002 z 0.476±0.042 jklmno 0.476±0.042 jklmno
46 1.127±0.021 klmno 0.378±0.012 u 0.776±0.077 tuvwxy 0.333±0.011 rst 0.333±0.011 rst
47 1.719±0.16 bcd 0.633±0.015 ijklmnop 1.268±0.056 hijklm 0.599±0.005 fg 0.599±0.005 fg
48 1.034±0.102 lmnop 0.796±0.075 efgh 0.941±0.052 qrstuv 0.575±0.05 fghijk 0.575±0.05 fghijk
49 1.228±0.027 hijkl 0.566±0.045 opq 1.217±0.087 ijklmn 0.565±0.013 fghijklm 0.565±0.013 fghijklm
50 0.919±0.079 opq 0.628±0.056 jklmnopq 1.063±0.093 lmnopqrs 0.553±0.004 fghijklmn 0.553±0.004 fghijklmn
51 1.949±0.048 ab 1.056±0.017 ab 1.734±0.076 abc 0.914±0.036 a 0.914±0.036 a
52 0.353±0.004 v – 0.696±0.033 wxyz 0.325±0.002 st 0.325±0.002 st
53 1.423±0.09 efghi 0.746±0.023 fghijk 1.626±0.082 abcd 0.796±0.009 bcd 0.796±0.009 bcd
54 1.222±0.097 ijkl 0.589±0.007 nopq 1.180±0.039 jklmnopq 0.49±0.003 ijklmno 0.49±0.003 ijklmno
55 0.669±0.042 rstu 0.338±0.019 u 0.763±0.054 tuvwxy 0.317±0.025 st 0.317±0.025 st

302 植物学报 49(3) 2014
表4 (续) Table 4 (continued)
The number
of clone
Bilobalide
(mg·g–1)
Ginkgolide C
(mg·g–1)
Ginkgolide A
(mg·g–1)
Ginkgolide B
(mg·g–1)
Terpene lactones
(mg·g–1)
56 0.642±0.026 rstu 0.436±0.016 rstu 0.766±0.003 tuvwxy 0.478±0.038 jklmno 0.478±0.038 jklmno
57 1.013±0.095 lmnopq 0.708±0.016 ghijklmn 0.599±0.012 xyz 0.645±0.024 ef 0.645±0.024 ef
58 0.972±0.051 mnopq 0.316±0.023 u 0.518±0.032 z 0.467±0.011 lmno 0.467±0.011 lmno
59 1.254±0.084 ghijkl 0.636±0.019 ijklmnop 1.259±0.09 hijklm 0.499±0.021 ghijklmno 0.499±0.021 ghijklmno
60 1.611±0.137 cdef 0.922±0.044 cd 1.447±0.103 defghi 0.46±0.021 nop 0.46±0.021 nop
63 1.375±0.13 fghij 0.735±0.036 fghijkl 0.970±0.058 opqrst 0.595±0.047 fghi 0.595±0.047 fghi
65 1.568±0.012 cdef 0.671±0.01 ijklmno 1.842±0.058 a 0.878±0.046 ab 0.878±0.046 ab
66 1.238±0.046 hijkl 0.706±0.016 ghijklmn 1.162±0.03 jklmnopqr 0.564±0.024 fghijklmn 0.564±0.024 fghijklmn
67 0.831±0.028 pqrs 0.620±0.028 lmnopq 0.535±0.001 yz 0.578±0.003 fghij 0.578±0.003 fghij
68 1.631±0.023 cde 0.885±0.036 cde 1.330±0.12 fghijk 0.713±0.055 de 0.713±0.055 de
69 1.732±0.047 bcd 0.725±0.046 fghijklm 1.198±0.07 jklmnop 0.579±0.024 fghij 0.579±0.024 fghij
70 1.425±0.127 efghi 0.607±0.014 mnopq 0.956±0.067 pqrstu 0.597±0.058 fg 0.597±0.058 fg
Coefficient
of variation
35.24% 41.84% 35.82% 26.41% 31.24%
编号同表1; 同列中不同小写字母表示在0.05水平上差异显著; –表示未检测出。
The number is the same as in Table 1; The different lower-case letters in the same column mean significant difference at 0.05
level; – means no detection.


表5 基于萜内酯及其组分含量的银杏无性系分类
Table 5 Classification of ginkgo clones on terpene lactones and its constituent contents
编号同表1。
The number is the same as in Table 1.


表6 基于总黄酮和萜内酯及其组分含量的银杏无性系分类
Table 6 Classification of ginkgo clones on total flavonoid and terpene lactones and their constituent contents
Class 1 2 3 4 5
Clone number 13, 65, 33, 51,
18, 32, 42
9, 66, 68, 69, 15, 26, 34,
10, 60, 35, 16, 47, 53, 31,
49, 54, 59, 36, 63
11, 52, 20, 14, 29, 30, 70, 17, 40,
23, 43, 28, 46, 38, 57, 21, 45, 58,
55, 56, 27, 67, 39, 48, 50
12 19, 37
Quercetin (mg·g–1) 2.352 2.014 1.954 1.290 2.007
Kaempferol (mg·g–1) 1.840 1.921 2.141 2.397 1.812
Isorhamnetin (mg·g–1) 1.462 1.212 1.180 1.164 0.575
Total flavonoids (mg·g–1) 14.189 12.919 13.24 12.176 11.028
Bilobalide (mg·g–1) 1.721 1.394 0.857 0.454 1.009
Ginkgolide C (mg·g–1) 0.847 0.764 0.483 0.000 0.558
Ginkgolide A (mg·g–1) 1.660 1.327 0.784 0.593 0.781
Ginkgolide B (mg·g–1) 0.767 0.596 0.473 0.258 0.448
Terpene lactones (mg·g–1) 4.996 4.080 2.616 1.304 2.796
编号同表1。
The number is the same as in Table 1.

Class The number of clone Bilobalide(mg·g–1)
Ginkgolide C
(mg·g–1)
Ginkgolide A
(mg·g–1)
Ginkgolide B
(mg·g–1)
Terpene lactones
(mg·g–1)
1 13, 42, 33, 51, 65 1.845 0.877 1.751 0.835 5.308
2 10, 32, 34, 15, 53, 60, 68, 35, 47, 69 1.578 0.784 1.472 0.658 4.492
3 9, 36, 16, 18, 26, 37, 49, 59, 66, 54, 63, 70, 17, 38, 39, 50, 29, 30, 31, 48 1.132 0.710 1.128 0.532 3.502
4 11, 55, 19, 56, 27, 43, 67, 58, 14, 40, 57, 23, 28, 46 0.830 0.515 0.684 0.456 2.485
5 12, 52, 20, 21, 45 0.634 0 0.596 0.375 1.700
郁万文等: 不同银杏无性系叶药用成分差异及聚类分析 303
于高黄酮无性系。由聚类分析结果可知, 总黄酮含量
较高的无性系有18、42、32和50号, 其槲皮素、异鼠
李素、山奈酚含量均较高(图4; 表3)。萜内酯含量较
高的无性系有13、42、33、51和65号, 其BB、GC、
GA、GB含量均较高(图5; 表5)。通过嫁接和扦插等
无性繁殖方式将所选择的优良无性系或变异固定下
来加以推广利用, 在生产上具有重要意义。主要药用
成分含量及相应的聚类分析结果显示, 在54个无性
系中存在叶中总黄酮和萜内酯含量均较高的无性系,
如42号。因此, 复选叶内药用成分含量高的优株是可
行的。这与孙震等(2003)的研究结果一致。在本实验
条件下, 初步筛选出13、65、33、51、18、32和42
号7个无性系, 其叶中总黄酮和萜内酯含量均较高,
通过嫁接、扦插可直接建立银杏采叶园或作为叶用银
杏新品种的育种材料。
银杏叶片的黄酮含量与树龄、叶片着生部位、栽
培措施和采摘季节等(陈学森等 , 1997; 史继孔等 ,
1998; 陈鹏等, 2000)密切相关。本研究中多数无性系
叶中黄酮含量不到1.5%, 经分析主要与采叶时间有
关。本研究分析的叶样为7月26日采集, 结合了当地
生产实践(未影响银杏的生长规律)。江德安(2004)的
研究表明, 银杏叶片黄酮含量7月较低, 8月逐渐升高,
并认为9月和10月是叶用银杏采叶的最佳时期。但在
邳州银杏采叶园采用7月中下旬和9月中下旬二次采
收的方式, 其单产比仅采收一次高出20%, 且第1次
采收的产量占全年的70%。
作为银杏叶良种选育和良种开发, 高黄酮、高内
酯含量最为重要, 除此之外产量也是一个重要指标。
我国学者在高黄酮、高内酯良种选育的基础上, 同时
筛选出产量比较高的无性系, 其最大的特点是叶片大
且肥厚。目前, 各地银杏采叶园多以实生播种幼苗为
主, 其产量和质量性状都未作选择或改良。有研究显
示, 嫁接树比实生树叶片产量高, 质量好, 叶片含水
量低。建议今后采叶园大力推广和应用13、65、33、
51、18、32和42号7个优良叶用无性系, 并逐步过渡
到以优良品种嫁接、扦插苗建园。
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郁万文等: 不同银杏无性系叶药用成分差异及聚类分析 305
Cluster Analysis on the Main Medicinal Components in
Differential Leaves of Ginkgo Clones
Wanwen Yu*, Xinliang Liu, Fuliang Cao, Guibin Wang, Wangxiang Zhang
College of Forest Resources and Environment, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China
Abstract We examined differences in contents of flavonoids and terpene lactones, and their individual components in
leaves of 54 ginkgo clones by high-performance liquid chromatography. We further analyzed the clusters of these ginkgo
clones on the basis of the main medicinal components. We detected genetic variations among the ginkgo clones in terms
of total flavonoids, terpene lactones, and their components. Furthermore, the variation coefficients were higher for com-
ponents of terpene lactones than total flavonoids. We selected ginkgo clones with serial number 18, 42, 32, 50 on the
basis of total flavonoid content and found increased content of quercetin, isorhamnetin, and kaempferol. Likewise, the
content of terpene lactones (including ginkgolide A, ginkgolide B, ginkgolide C and bilobalide) was increased in clones
with serial numbers 13, 42, 33, 51 and 65. From a comprehensive consideration of the components of clone leaves,
clones with serial numbers 13, 65, 33, 51, 18, 32 and 42 could be popularized for planting for leaf use by grafting and
cuttage or could be selected as breeding material for new ginkgo varieties used for their leaves.
Key words leaf-use ginkgo, clone, flavonoids, terpene lactones, difference, cluster analysis
Yu WW, Liu XL, Cao FL, Wang GB, Zhang WX (2014). Cluster analysis on the main medicinal components in differen-
tial leaves of ginkgo clones. Chin Bull Bot 49, 292–305.
———————————————
* Author for correspondence. E-mail: youeryuww@163.com
(责任编辑: 白羽红)