全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
林业科学研究　2006, 19 (5) : 590～594
Forest Research
　　文章编号 : 100121498 (2006) 0520590205
印楝素含量与种子形态及成熟期关系的初步研究
吴疆翀 , 彭兴民 , 郑益兴 , 张燕平 3
(中国林业科学研究院资源昆虫研究所 ,云南 昆明　650224)
摘要 :对印楝素含量与种子形态表征及成熟期的关系进行了初步研究。种子的长宽比与印楝素含量相关 ,并且认为
它是能反映印楝素含量的主要表征 ,得出种子长宽比 ( X )与印楝素含量 ( Y)的关系为 : Y = 0. 295 + 0. 134X -
01028X2。种子长宽比接近 2. 39时 ,种仁的印楝素含量出现峰值 ,可将印楝种子的形态表征作为初步估测印楝素含
量的指示参数 ,而种子的成熟期与印楝素含量无关。在印楝原料林良种优良母树筛选中应尽量选择各个种源中生
长良好、结实量大、种子饱满且长宽比接近 2. 39的植株。
关键词 :印楝 ;印楝素 ;种子
中图分类号 : S72713 文献标识码 : A
收稿日期 : 2005210214
基金项目 : 云南省“十五”攻关项目 :“印楝农药原料林优质丰产种源试验示范及印楝杀虫剂研制”(2001NG31)
作者简介 : 吴疆翀 (1982—) ,男 ,云南昆明人 ,在读硕士生 ,主要从事经济林栽培方面的研究 13 通讯作者
A Prelim inary Study on the Rela tion sh ip between the Con ten t of
Azad irachtin and the M oda lity and the Autumn of Seed
WU J iang2chong, PENG X ing2m in, ZHENG Yi2xing, ZHANG Yan2ping
(Research Institute of Resource Insects, CAF, Kunm ing　650224, Yunnan, China)
Abstract: The relationship befween the content of azadirachtin, the modality and the autumn of seeds was studied.
The length /width ratio of seed is the morphological characteristic which related to the content of azadirachtin among
the kernel yield, the kilo2grain weight, and the length /width ratio of seed. The correlation between the length /width
ratio of seed (X ) and the content of azadirachtin ( Y) was concluded as the model: Y = 0. 295 + 0. 134X - 0. 028X2.
The content of azadirachtin of kernel reach the peak when its length /width ratio around 2. 39. It can be used as an
indicating index to estimate the content of azadirachtin of kernel for the selectionof superior mother trees. But there
is no relation between the autumn of seed and the content of azadirachtin. A tree with high yield of seeds which was
full and its length /width ratio around 2. 39 is the most p rom isingly to be a superior mother tree of neem p lantation on
pesticide purpose.
Key words:A zad irach ta ind ica; azadirachtin; seed
印楝 (A zad irach ta ind ica A . Juss. )为楝科 (Meli2
aceae)印楝属 (A zad irach ta )植物 ,热带常绿乔木 ,其
种仁中含多种活性成分 ,可用于制备生物农药。早
在几个世纪前 ,印度农民就已经用印楝种子粉浸过
的水来防治农作物病虫害 [ 1 ]。近年来 ,由于使用化
学农药造成的环境污染日益严重 ,而印楝生物农药
降解快无残留 ,不污染环境 ,害虫也不会对其产生抗
药性 [ 2 ] ,所以目前全世界已有近 20个国家对印楝生
物农药进行研究、开发和利用。1995年 ,印楝被引
种到云南省元江县、元谋县等干热河谷地区 ,引种栽
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第 5期 吴疆翀等 :印楝素含量与种子形态及成熟期关系的初步研究
培成功后 ,经大面积推广种植 ,至今云南省已种植印
楝 7 800 hm2 [ 3 ] ,成为目前世界上印楝人工林种植面
积最大的地区 ,并将成为我国印楝生物农药原料的
潜在中心产区。
在印楝提取物中 ,杀虫活性最高的是印楝素
(Azadirachtin, AZ)的 11种异构体及其衍生物 :印楝
素 A,印楝素 B,印楝素 C, D, E, F, G, H, I, J和 K。
另外 ,还有 3种主要的印楝杀虫活性成分 ———苦味
素 Salannin, N imbin, Gedunin[ 4 ]。其中 , AZ2A 的含
量占印楝种仁提取物总量的 80%左右 ,而 AZ2B在
种仁提取物中的含量近 20% [ 5 ]。本文报道印楝农
药原料林优良母树筛选研究的部分内容 ,旨在探讨
印楝素含量与种子形态表征及成熟期的关系 ,为印
楝农药原料林良种选育的深入研究积累基础性材料
和提供科学依据。
1　材料和方法
1. 1　实验材料
11111　种子及植株 　成熟种子分别采自云南省元
谋县和元阳县 ,树龄为 4～6年生的初选母树 ,以株
为样本单元 ,共采集 168份样本。植株为初选母树
及 3块 15 m ×15 m标准样地中的个体。
11112　仪器 　安杰伦 HPLC1100 型高效液相色
谱仪。
11113　统计软件 　数据的统计分析采用 SPSS (版
本 13. 0)。
1. 2　方法
11211　种子形态表征数据的测定 　每份样本随机
抽取 50粒种子测定该样本种子的平均长宽比和平
均出仁率 ,每份样本随机抽取 100粒种子测定该样
本种子的千粒质量。
11212　印楝素含量的测定 　高效液相色谱 (HPLC)
法测定各样本种子种仁中的印楝素 A (AZ2A )、印楝
素 B (AZ2B )以及印楝素 A和 B的总含量 (AZ2A +
B )。
11213　印楝素含量与种子形态关系的分析 　分别
进行 AZ2A、AZ2B 和 AZ2A + B 含量与种子长宽比、
千粒质量和出仁率的相关性分析。
11214　印楝素含量与种子成熟期关系的分析 　
(1)在 168份样本中 , 9株树体分别采收了早期成熟
和中期成熟的种子 , 5株树体分别采收了中期成熟
和晚期成熟的种子。采用配对 t检验 ,分别进行同
株树体 AZ2A、AZ2B和 AZ2A +B含量与种子成熟期
关系的分析。 (2)在 168份样本中 ,共有早期成熟样
本 46份 ,中期成熟样本 104份 ,晚期成熟样本 18
份。采用 q检验 ,分别进行总体样本 AZ2A、AZ2B和
AZ2A +B与种子成熟期关系的分析。
11215　印楝素含量与主要表征关系的分析 　采用
逐步回归法 ,分别对 AZ2A、AZ2B 和 AZ2A + B 含量
与种子长宽比、出仁率和千粒质量的相关性进行多
元线性回归分析 ,得出能反映印楝素含量的主要
表征。
11216　结实量的比较 　采用 t检验 ,进行初选母树
与标准样地中树体间结实情况的比较。
2　结果与分析
2. 1　样本分布情况 (表 1)
2. 1. 1　长宽比的分布 　长宽比的最小值为 1. 60,
最大值为 2. 58,均数为 2. 04,中位数 2. 01,约 70%
的样本集中在 1. 80～2. 27之间 (图 1)。
表 1　样本分布情况
测量指标 最小值 最大值 均数 中位数 偏度系数 峰度系数 70%分布区间 样本数
长宽比 1. 60 2. 58 2. 04 2. 01 - 0. 569 0. 290 1180～2. 27 168
千粒质量 89. 04 290. 60 204. 87 205. 22 - 0. 198 - 0. 054 150100～250. 00 168
出仁率 35. 79 61. 70 50. 59 51. 46 0. 304 - 0. 559 45100～57. 50 168
AZ2A含量 0. 27 0. 85 0. 55 0. 56 0. 132 - 0. 096 0140～0. 63 168
AZ2B含量 0. 07 0. 39 0. 19 0. 18 1. 614 0. 726 0112～0. 22 168
AZ2A +B含量 0. 37 1. 15 0. 74 0. 74 0. 129 - 0. 113 0155～0. 90 168
2. 1. 2　千粒质量的分布 　千粒质量的最小值为
89104 g,最大值为 290160 g,均数为 204187 g,中位
数 205122 g,约 70%的样本集中在 150. 00～250. 00
g之间 (图 2)。
2. 1. 3 　出仁率的分布 　出仁率的最小值为
35179% ,最大值为 61. 70% ,均数为 50. 59% ,中位
数 51. 46% , 约 70% 的样本集中在 45. 00% ～
57150%之间 (图 3)。
2. 1. 4　印楝素 A含量的分布 　AZ2A含量的最小值
为 0. 27% ,最大值为 0. 85% ,均数为 0. 55% ,中位数
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林 　业 　科 　学 　研 　究 第 19卷
图 1　印楝种子长宽比分布情况
图 2　印楝种子千粒质量分布情况
图 3　印楝种子出仁率分布情况
0. 56% ,约 70%的样本集中在 0. 40% ～0. 63%之间
(图 4)。生产上采收印楝种子混合样品的印楝素 A
含量为 0. 33% ～0. 37%。
2. 1. 5　印楝素 B含量的分布 　AZ2B含量的最小值
为 0. 07% ,最大值为 0. 39% ,均数为 0. 19% ,中位数
0. 18% ,约 70%的样本集中在 0. 12% ～0. 22%之间
(图 5)。
2. 1. 6　印楝素 A和 B总含量的分布 　AZ2A +B含
图 4　印楝素 A含量分布情况
图 5　印楝素 B含量分布情况
图 6　印楝素 A和 B总含量分布情况
量的最小值为 0. 37% ,最大值为 1. 15% ,均数为
0174% ,中位数 0. 74% , 约 70% 的样本集中在
0155% ～0. 90%之间 (图 6)。
2. 2　印楝素含量与种子形态表征的关系
相关分析的结果 (表 2 )表明 , AZ2A、AZ2B 和
AZ2A + B含量与种子长宽比的相关系数较大 ,分别
为 0. 331, 0. 194和 0. 306,且相伴概率 ( P值 )小于
0. 01,均具有统计学意义 ;而与出仁率和千粒质量的
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第 5期 吴疆翀等 :印楝素含量与种子形态及成熟期关系的初步研究
相关系数 ,其相伴概率都大于 0. 05,均无统计学
意义。
表 2　印楝素含量与种子长宽比、出仁率
和千粒质量的相关性
印楝素
种类
种子形
态指标
相关系数
相伴概率
( P)值
统计学
意义
样本数
出仁率 - 0. 132 0. 088 无 168
AZ2A 千粒质量 - 0. 037 0. 630 无 168
长宽比 0. 331 < 0. 001 极显著 168
出仁率 - 0. 157 0. 051 无 168
AZ2B 千粒质量 - 0. 073 0. 345 无 168
长宽比 0. 194 0. 009 显著 168
出仁率 - 0. 153 0. 057 无 168
AZ2A +B 千粒质量 - 0. 054 0. 491 无 168
长宽比 0. 306 < 0. 001 极显著 168
2. 3　印楝素含量与种子成熟期的关系
2. 3. 1　同株树体 　配对 t检验的结果 (表 3)表明 ,
同株树体早期成熟与中期成熟的种子 AZ2A、AZ2B
和 AZ2A +B含量的 t检验值分别为 0. 289, - 0. 197
和 0. 183,相伴概率都大于 0. 05,差异不显著 ;而同
株树体中期成熟与晚期成熟的种子 AZ2A、AZ2B和
AZ2A +B 含量的 t检验值分别为 1. 246, 01237和
11021,相伴概率也都大于 0. 05,差异也不显著 ,即同
株树体印楝素含量与种子成熟期无关。
表 3　同株树体印楝素含量与种子成熟期的关系
成熟期
印楝素
种类
t值
相伴概率
( P)值
统计学
意义
样本数 /
对
AZ2A 0. 289 0. 780 差异不显著 9
早 2中 AZ2B - 0. 197 0. 849 差异不显著 9
AZ2A +B 0. 183 0. 859 差异不显著 9
AZ2A 1. 246 0. 268 差异不显著 5
中 2晚 AZ2B 0. 237 0. 822 差异不显著 5
AZ2A +B 1. 021 0. 354 差异不显著 5
2. 3. 2　总体样本 　q检验的结果 (表 4)表明 ,总体
样本早期成熟、中期成熟与晚期成熟的种子 AZ2A、
AZ2B和 AZ2A +B含量的相伴概率值分别为 01400,
0. 147和 0. 568,都大于 0. 05,差异不显著 ,即印楝素
含量与种子成熟期无关。
表 4　总体样本印楝素含量与种子成熟期的关系
印楝素
种类
相伴概率
( P)值
统计学
意义
样本数
早熟 中熟 晚熟
AZ2A 0. 400 差异不显著 46 104 18
AZ2B 0. 147 差异不显著 46 104 18
AZ2A +B 0. 568 差异不显著 46 104 18
2. 4　反映种子印楝素含量的主要表征
2. 4. 1　反映印楝素 A含量的主要表征 　将长宽比
(X1 )、千粒质量 (X2 )、出仁率 (X3 )与 AZ2A含量 ( Y)
进行逐步回归分析。回归方程的复相关系数为
01321,决定系数 (即 R2 )为 0. 103,经方差分析 , F =
191079, P < 0. 001,回归关系极显著。
回归方程为 : Y = 0. 163X1 + 0. 227
回归系数中 ,长宽比的回归系数达到显著水平
( t = 4. 368, P < 0. 001) ,进入回归方程 ,是能反映种
子印楝素 A含量的主要表征。
2. 4. 2　反映印楝素 B含量的主要表征 　将长宽比
(X1 )、千粒质量 (X2 )、出仁率 (X3 )与 AZ2B含量 ( Y)
进行逐步回归分析。回归方程的复相关系数为
01194,决定系数 (即 R2 )为 0. 038,经方差分析 , F =
61512, P = 0. 012,回归关系显著。
回归方程为 : Y = 0. 047X1 + 0. 090
回归系数中 ,长宽比的回归系数达到显著水平
( t = 2. 552, P = 0. 012) ,进入回归方程 ,是能反映种
子印楝素 B含量的主要表征。
2. 4. 3　反映印楝素 A和 B的总含量的主要表征 　
将长宽比 (X1 )、千粒质量 (X2 )、出仁率 ( X3 )与 AZ2A
+B含量 ( Y)进行逐步回归分析。回归方程的复相
关系数为 0. 306,决定系数 (即 R2 )为 0. 094,经方差
分析 , F = 17. 177, P < 0. 001,回归关系极显著。
回归方程为 : Y = 0. 210X1 + 0. 317
回归系数中 ,长宽比的回归系数达到显著水平
( t = 4. 145, P < 0. 001) ,进入回归方程 ,是能反映种
子印楝素 A和 B的总含量的主要表征。
2. 5　应用模型
将种子长宽比 ( X )与印楝素 A 和 B 的总含量
( Y)进行曲线拟合 ,其中二次方程的拟合优度最高 ,
方程为 : Y = 0. 295 + 0. 134X - 0. 028X2。该模型的相
关系数为 0. 306,决定系数 ( R2 )为 0. 094,剩余均方
差为 0. 021, F = 8. 541,相伴概率 ( P) < 0. 001,模型
有意义。模型的相对误差为 0. 41% , 均方误差为
1115% ,适用范围 1. 60≤X ≤2. 58。当 1. 60≤X ≤
2139时 ,随着种子长宽比的增大 ,印楝素含量增加 ;
当 2139≤X≤2. 58时 ,随着种子长宽比的增大 ,印楝
素含量减少。
2. 6　结实量的比较
初选母树单株的最大结实量为 11 000粒 ,单株
平均结实量 2 575粒 ;标准样地植株单株最大结实
量 4 500粒 ,单株平均结实量 253粒。 t检验的结果
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表明 ,初选母树的结实量与标准样地植株的结实量
之间差异极显著 ( t = 3. 593, P = 0. 002) ,初选母树具
有丰产性状。
3　初步结论与讨论
(1)在印楝种子的长宽比、千粒质量和出仁率
这 3个指标中 ,仅长宽比与印楝素含量相关 ,而且是
相关性最密切的形态表征 ;但这仅是从统计分析结
果考虑 ,目前尚无足够的依据从生理和遗传学的角
度来解释环境和遗传因子影响种仁印楝素含量的程
度极其作用机理 ,需要进一步的实验研究 ,探讨印楝
种子表型变异的本质。同株树体种仁的印楝素含量
与果实成熟期无关 ,表明印楝素含量主要是受遗传
因子控制 ,印楝果实生长发育时间及环境因子对印
楝素的合成与积累影响并不显著。
(2)印楝种子样本的长宽比值 ( X )在 1. 60～
2158区间 ,当长宽比值为 2. 39时 ,其种仁内印楝素
含量 ( Y)有峰值出现 ,它们的关系可用函数模型 Y =
01295 + 0. 134X - 0. 028X2 表示。印楝种仁印楝素
的含量是评价印楝种子作为农药原料品质的指标 ,
因分析测定的成本较高 ,在印楝优良母树筛选的生
产实践中 ,很难做到对每株初选母树种仁的印楝素
含量逐一测定 ,若以种子的长宽比值作为评价初选
母树品质的指示参数 ,注重选择种子长宽比接近
2139的植株 ,将显著提高初选母树的达标率 ,减少
优树筛选的工作量。
(3)印楝农药原料林培育的目的产品是印楝种
子 ,印楝单株间结实量及其种仁的印楝素含量的差
异极显著 ,筛选同时具有优质性状和丰产性状的优
良单株作为印楝农药原料林的繁殖材料 ,对提高农
药原料林目的产品品质和产量具有很大的潜力。在
优良母树筛选策略上 ,以丰产性状作为初选母树的
主要评价指标 ,单株结实量高于平均结实量的 5倍
以上。目前优良母树的质量性状要求是种仁的印楝
素 A 含量应达到 017%、印楝素 B 含量应达到
012%、印楝素 A和 B的总含量应达到 0. 9%。在具
丰产性状的初选母树中 ,具有优良母树条件的比率
约 8%。
(4)对不同种源间印楝进行 AFLP分析结果显
示 ,种源间的变异只占总变异的 14. 81% , 说明
85119%的遗传变异来自种源内 ,种源内的个体变异
远高于种源间 [ 6 ]。 Singh, Farooqui 等用 RAPD、
AFLP、SAMPLE分子标记技术对印度次大陆、缅甸、
泰国的种源研究也证实了印楝种源间的遗传相似度
极高 ,种源间的分化不明显 [ 7, 8 ]。目前尚缺少依据证
明印楝种子的形态变异与种源相关 ,所以 ,目前印楝
优树筛选研究的重点放在种源内的个体变异 ,选择
那些经济性状符合农药原料这一目标的优良单株 ,
作为无性繁殖材料和有性繁殖的亲本材料。
参考文献 :
[ 1 ] Govindachari T R, Geetha Gopala Krishnan, Sunesh G . Triterpenoi2
dal constituents of an aqueous extract from neem kernels[ J ]. Fitoter2
ap ia, 1999, 70: 558～560
[ 2 ] Ramesh C S. Neem: its potential in pest and vector management
[ C ]. Proceeding of International Symposium on Neem2Based Prod2
ucts for Industrialization in China, 2001: 196～218
[ 3 ] 张燕平 ,赖永棋 ,彭兴民 ,等. 印楝的世界地理分布与引种栽培概
况 [ J ]. 林业调查规划 , 2002, 27 (3) : 98 ～101
[ 4 ] 彭黎旭 ,冯信平 ,吴莉宇. 印楝杀虫活性物质的结构分析和分离
提取方法 [ J ]. 热带农业科学 , 2001, 94 (6) : 78～83
[ 5 ] 荣晓东 ,徐汉虹 ,赵善欢. 植物性杀虫剂印楝的研究进展 [ J ]. 农
药学学报 , 2000, 2 (2) : 9～14
[ 6 ] 刘新龙. 印楝 (Azadirachta indica A . Juss) 引种区不同种源的生
物生态学差异及 AFLP分析 [D ]. 云南 :云南大学 , 2004: 21～34
[ 7 ] Singh A, Negi M S. A ssessment of genetic diversity in Azadirachta
indica using AFLP markers[ J ]. Theoretical and App lied Genetics,
1999, 99 (1 - 2) : 272～279
[ 8 ] Farooqui, Nuzhat, Ranade S A. RAPD p rofile variation amongst p rov2
enances of neem [ J ]. B iochem istry and Molecular B iology Interna2
tional, 1998, 45 (5) : 931～939
495