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Vol.34，Issue 2
January，2009
第 34 卷第 2 期
2009 年 1 月
长春花中长春质碱含量与农艺性状的分析
孙小芬 1,2，陈 雨 1，潘俊松 1，王玉亮 1，孙克兴 1，蔡 润 1，唐克轩 1*
（1. 上海交通大学 农业与生物学院植物科学系 植物生物技术研究中心，上海 200240；
2. 复旦大学 生命科学学院 遗传工程国家重点实验室，上海 200433）
[摘要] 目的：对国内外长春花主栽品种的长春质碱含量和农艺性状进行了分析。方法：记录长春花盛花期的农艺性状，
反相高效认相色谱仪测定长春质碱含量。结果：发现不同品种的长春质碱含量和农艺性状均存在很大差异，太平洋系列
（Pacifica）品种 Polka Dot（PPD）中长春质碱质量分数最高，达到叶片干重的 3.79 mg·g-1；清凉系列（Cooler）品种 Pink
（CP）中长春质碱质量分数最低，仅为叶片干重的 0.9 mg·g-1。长春花中长春质碱含量与农艺性状之间存在一定程度的相关
性。通径分析表明，长春花主要农艺性状中，节间距对长春质碱含量的正影响达到了显著水平（P<0.05），通径系数为 1.473。
结论：本研究对高含量长春质碱长春花引种和育种具有参考价值。
[关键词] 长春花；长春质碱；农艺性状
∗长春花 Catharanthus roseus L.为夹竹桃科长春
花属多年生草本植物。除了作为观赏花卉外，长春
花还是著名的具有很高开发应用价值的药用草本
植物[1]。长春花全草可以入药，含有 100 多种具有
重要药用价值的生物碱[2-3]。除含有具有抗癌活性的
双吲哚萜类生物碱 (terpenoid indole alkaloids，
TIAs) ， 如 长 春 碱 (vinblastine) 和 长 春 新 碱
(vincristine)，以及治疗高血压、心律不齐等疾病药
用成分阿玛碱(ajmalicine)等外，长春花还含有单吲
哚生物碱如长春质碱(catharanthine)。长春质碱化学
式为 C21H24N2O2，相对分子质量为 336.43，主要存
在于长春花 C. roseus 叶中，长春质碱是合成长春碱
和长春新碱的前体[4]，长春碱、长春新碱、脱水长
春碱、长春瑞宾等双吲哚生物碱由单吲哚生物碱长
春质碱和文多灵(vindoline)通过耦合制备。随着对
长春碱类药物功能研究的不断深入和需求的不断
增加，对长春质碱的需求也不断增加。
据报道，长春质碱在长春花中的含量很低，一
般在叶片干重的万分之几[5]，不同产地的长春花中
含量也不同[6]。前人的研究主要集中在中国产长春
花和个别国外长春花品种上，而国际上长春花栽培
品种有数十种，主要包括太平洋系列（Pacifica）、

[收稿日期] 2008-03-23
[基金项目] 国家高技术研究发展计划（863）项目（2007AA10Z189）
[通信作者] ∗唐克轩，Tel/Fax：（021）34205828，E-mail：kxtang@sjtu.
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地中海系列（Mediterranean）、清凉系列（Cooler）、
热浪系列（Heat Wave）、太阳风暴系列（Sun Storm）、
日本麒麟系列（Titan）等。目前国内外还没有对长
春花系列品种中长春质碱含量的研究报道，也没有
农艺性状与品种中长春质碱含量关系的研究报道。
该研究对高含量长春质碱长春花品种的引种和育
种具有参考价值。
1 材料与方法
1.1 材料 选用我国产海南长春花 1 种（采自海南
省文昌市）、太阳风暴系列 4 种（Syngenta S&G 公
司）、日本麒麟系列 4 种（日本麒麟公司 Kirin 惠
赠）、太平洋系列 7 种、清凉系列 3 种、地中海系
列 2 种、热浪系列 2 种（均购自 PanAmerican Seed
公司）等共 23 个长春花品种为供试材料（表 1）。
选择籽粒饱满、健康的长春花种子于 4 月初分
粒播种于含有蛭石和土壤基质（2∶8）的混合土壤
的穴盘中，每个品种播种 30~40 粒种子，置于 24 ℃
的培养室中培养，播种后 14～21 d 左右发芽，所有
供试品种的种子发芽率都在 90%以上，待苗长至 5
cm 高、有 3 对真叶时移栽到上海交通大学农业与
生物学院农场的温室大棚中种植。每品种种植 20
株，统一肥水管理。所有供试品种均于 6 月开花，
于 8 月处于盛花期。
在长春花处于盛花期时，对每个品种随机抽取
3～5 株，分别记录其主要农艺性状，这些性状包括


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株高、节间距、茎直径、一级侧枝数、叶片长、叶
片宽、叶片长宽比、百片叶重、全株叶片重、花瓣
直径、种荚长度和种子数/荚等 12 个性状，3~5 次
重复。
1.2 长春花中长春质碱的提取和含量测定 长春
花中长春质碱的提取参照 Tikhomiroff 和 Jolicoeur[7]
的方法，但略有修改。每个品种随机选取 3 株，收
集植株的叶片，于 50 ℃烘干至恒重，磨成干粉；
准确称量干粉各 0.5 g，将同一品种的 3 份干粉混匀
后，称取干粉 0.2 g，加入甲醇 1 mL，浸泡 1 h 后超
声 1 h，12 000 r·min-1 离心，取出上清液，再加入 1
mL 甲醇提取 1 次，离心，合并 2 次的上清液；经
0.4 μm 微孔滤膜过滤后保存于-20 ℃冰箱备用。
采用美国Waters Alliance 2695高效液相色谱仪
系统用反相高效液相色谱法(RP-HPLC)测定样品中
的长春质碱含量[8]。色谱柱 Dikma Diamonsil-C18
(4.6 mm×250 mm，5 µm)，流动相 0.7%二乙胺（磷
酸调整 pH 7.2） -乙腈 -甲醇 (7∶5∶8)，流速 1
mL·min-1，柱温 35 ℃。进样量 40 μL。
长春质碱对照品购于上海安体康生植物化学
有限公司（纯度>95%）。每份长春花样品重复测定
3 次。
1.3 数据统计分析 应用 SPSS13.0 统计软件对长
春花品种中长春质碱含量与农艺性状进行分析。
2 结果与分析
2.1 长春花中长春质碱含量与农艺性状的相关分
析 研究结果表明，不同长春花品种的长春质碱含
量和农艺性状均存在差异（表 1），其中，长春质碱
质量分数最高的是太平洋系列品种 Polka Dot
（PPD），达到 3.79 mg·g-1 叶片干重（即为叶片干重
的 3.79‰），地中海系列品种 Mediterranean Rose
Red（MRR）次之（3.52 mg·g-1 叶片干重），长春
质碱质量分数最低的是清凉系列品种 Pink（CP），
为 0.9 mg·g-1叶片干重（即为叶片干重的 9/1 万）。
可以看出，即使是同一系列如太平洋系列的品种之
间长春质碱也存在很大差异，说明不同品种的基因
型是决定长春质碱含量的重要因素。
利用 SPSS 统计分析软件对长春花中长春质碱
含量与 12 个农艺性状（包括株高、节间距、茎直
径、一级侧枝数、叶片长、叶片宽、叶片长宽比、
百片叶重、全株叶片重、花瓣直径、种荚长度和种
子数/荚等性状）之间的相关性进行了分析（表 2），
结果发现，长春花中长春质碱含量与农艺性状之间
存在着不同程度的相关性，其中，长春质碱含量与
全株叶片重存在一定的正相关，而与每荚种子数、
百片叶重、叶片宽、株高、茎直径、种荚长度和叶
片长存在一定的负相关。
2.2 长春花中长春质碱含量与农艺性状的通径分
析 相关分析考察只是简单的两两比较，没有考虑
性状间的相互作用和间接效应，而通径分析则是综
合考虑了直接与间接效应，更能看出各性状相互间
的真实作用和对长春质碱含量影响的大小，因此有
必要进行各农艺性状对长春质碱含量的通径分析
（表3）。从表中可看出，农艺性状中节间距、一级
侧枝数、全株叶片重、每荚种子数、百片叶重、花
瓣直径和叶片长对长春质碱含量有不同程度的贡
献，其中节间距对长春质碱含量的贡献率达到显著
水平（P<0.05），而株高、叶片宽、茎直径、种荚长
度和叶片长宽比对长春质碱含量表现出一定的负
作用。研究表明，各农艺性状对长春质碱含量的正
影响依次为节间距>一级侧枝数>全株叶片重>每荚
种子数>百片叶重>花瓣直径>叶片长，负影响依次
为株高>叶片宽>茎直径>种荚长度>叶片长宽比。
3 讨论
长春碱目前主要是从长春花植物叶片中提取。
长春碱在长春花中的含量极低，通常在叶片干重的
百万分之几到十万分之几不等。此外，Kutney等报
道，用化学方法可以成功地将从长春花细胞培养物
中提取的单吲哚生物碱长春质碱和文多灵半合成
为长春碱等双吲哚生物碱，而且合成步骤简单，适
宜于工业化生产[9]。由于长春花中长春质碱和文多
灵的含量要高于长春碱等双吲哚生物碱的含量，因
此，寻找和培育长春质碱含量高的长春花品种将对
工业化半合成生产长春碱和对培育高含量长春碱
品种具有重要意义。
本研究对23个长春花主栽品种中长春质碱含
量进行了测定，发现不同品种中长春质碱质量分数
差别很大，从占叶片干重的9/1万（0.9 mg·g-1）[清
凉系列品种Pink（CP）]到占叶片干重的3.79‰（3.79
mg·g-1）[太平洋系列品种Polka Dot（PPD）]不等。
闫家福等也发现，我国海南不同地区长春花中长春
质碱也有所不同，在0.052~0.591 mg·g-1 [6]，说明长


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表 3 春花长春质碱含量与重要农艺性状间的通径系数
农艺性状 与长春质碱含量的 相关系数 直接通径系数
株高 –0.204 –1.079
节间距 0.074 1.4732）
茎直径 –0.19 –0.520
一级侧枝数 0.003 0.478
叶片长 –0.119 0.051
叶片宽 –0.244 –0.523
叶片长宽比 0.079 –0.085
百片叶重 –0.264 0.115
全株叶片重 0.218 0.363
花瓣直径 –0.083 0.060
种荚长 –0.125 –0.175
种子数 –0.285 0.199

春质碱含量受品种基因型和产地的影响。本研究发
现，太平洋系列品种 Polka Dot（PPD）和地中海系
列品种 Mediterranean Rose Red（MRR）中长春质碱
含量在所有 23 个测试品种中最高，分别达到 3.79，
3.52 mg·g-1，说明这 2 个品种可以作为高长春质碱
含量长春花品种育种的亲本材料。
本研究发现，长春花长春质碱含量与全株叶片
重存在一定的正相关，而与每荚种子数、百片叶重、
叶片宽、株高、茎直径、种荚长度和叶片长存在一
定的负相关。曾国良等对大豆中大豆异黄酮含量与
主要农艺性状的相关分析中发现总异黄酮含量与
不同农艺性状存在不同程度的相关性[10]，说明农艺
性状与次生代谢产物的相关性依不同的植物和不
同的次生代谢产物而不同。本研究中通径分析表
明，节间距对长春质碱含量的正贡献率最大，达到
显著水平，说明农艺性状中节间距可以作为高长春
质碱含量品种选育的参考指标之一。
[参考文献]
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相关性及通径分析[J]. 大豆科学，2007，26（1）：25.



Analysis of catharanthine content and agronomic traits in Catharanthus roseus

SUN Xiaofen1，2，CHEN Yu1，PAN Junsong1，WANG Yuliang1，SUN Kexing1，
CAI Run1，TANG Kexuan1*
(1. Plant Biotechnology Research Center，Department of Plant Sciences，School of Agriculture and Biology，
Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200240，China；
2. State Key Laboratory of Genetic Engineering，School of Life Sciences，Fudan University，Shanghai 200433，China)

[Abstract] Catharanthine content and agronomic traits in major Catharanthus roseus varieties were analyzed. It was found
that there existed great difference in catharanthine content and agronomic traits among the varieties. Catharanthine content was the
highest in variety Pacifica Polka Dot (PPD), reaching 3.79 mg·g-1 dry leaf weight, and the lowest in variety Cooler Pink (CP) with
only 0.9 mg·g-1 dry leaf weight. Correlation existed in certain extent between catharanthine content and agronomic traits in C. roseus.
Path analysis showed that among all the agronomic traits analyzed, internodal distance positively affected catharanthine content at
significant level (P<0.05), with the path coefficient being 1.473. This study provides useful information for high-catharanthine
content C. roseus introduction and breeding.
[Key words] Catharanthus roseus；catharanthine；agronomic traits.
[责任编辑 吕冬梅]