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红豆杉属植物的引种及产物累积研究



全 文 :2012 年 6 月 Journal of Green Science and Technology 第 6 期
红豆杉属植物的引种及产物累积研究
肖腊兴1,李志良1,2,叶岸青2,罗万业1,黄巧明2,丁文恩1
(1.广东省梅州市林业科学研究所,广东 梅州 514011;
2.广东省梅州市中大南药发展有限公司,广东 梅州 514011)
摘要:对引种到广东梅州的部分红豆杉属植物生长情况及其枝叶中紫杉醇累积情况进行了分析。结果
表明:云南红豆杉及曼地亚红豆杉枝叶中紫杉醇含量较高;东北红豆杉不能适应当地气候;中国红豆杉、
云南红豆杉、南方红豆杉、西藏红豆杉能正常生长、繁殖,无明显病虫害,可进行品种选育、推广种植。
关键词:红豆杉;引种;紫杉醇
中图分类号:S791. 49 文献标识码:B 文章编号:1674-9944(2012)06-0104-03
1 引言
红豆杉属植物是国家一级保护树种,其根皮和枝
叶中含有的化学成分紫杉醇是具有良好活性的抗癌
药[1],对卵巢癌、乳腺癌、非小细胞性肺癌有明显疗
效。红豆杉在自然条件下生长缓慢,枝叶中产物含量
低,无法满足日益增长的市场需求,在巨大经济利益
的驱动下,天然资源受到严重破坏,出现资源紧缺
状况。
红豆杉在全世界共有 11 种,目前我国天然分布
的共有 4 种和 1 变种,分别是中国红豆杉(Taxus
chinensis(pilger)Rehd.)、云南红豆杉(T. yunnanensis
Cheng et L. K. Fu)、东北红豆杉(T. cuspidata Sieb. et
zucc.)、西藏红豆杉(T. wallichiana Zucc.)和南方红豆
杉(T. chinensis(Pilger)Rehd. Var. mairei (Lemée et
Lévl.)Cheng et L. K. Fu)。曼地亚红豆杉(T. media)
是 20 世纪 90 年代中期从加拿大引进的东北红豆杉与
欧洲红豆杉的杂交种[2],在我国四川、山东等地有
种植。
广东地处热带、南亚热带气候区,全境仅在粤北
的韶关、清远等市有天然红豆杉的零星分布。惠州市
林科所等单位开展了南方红豆杉与云南红豆杉的引
种研究[3]。1997 年开始,研究单位陆续从西南、东北、
华南部分省份引进上述各种红豆杉植物到梅州山区
开展种植试验,研究其生殖、生长、病虫害、产物累积
等规律[4,5]。
试验地位于广东省东北部的梅州市境内各县山
区,地处东经 115°18 ~ 116°56,北纬 23° 23 ~ 24°
56,气候属亚热带季风气候,是南亚热带和中亚热带
气候区的过渡地带[6]。其气候特点是夏日长、冬日
短、冷热悬殊、光照充足、气流闭塞、雨水充沛,年均气
温 21. 3℃,年降水量 1 400 ~ 1 800mm。试验地土壤多
为黄壤、红壤,土质疏松,肥力一般。
2 材料与方法
2 . 1 试验材料
试验用中国红豆杉、西藏红豆杉、东北红豆杉由
中科院武汉植物研究所联系提供,云南红豆杉由梅县
林业局联系提供,南方红豆杉由福建省明溪县绿色生
态研究所提供,曼地亚红豆杉由梅县梅雁生物工程研
究所提供。红豆杉苗木规格为高 40 ~ 60cm,地径 0. 5
~ 0. 8cm,其中曼地亚红豆杉及云南红豆杉为扦插苗,
其余苗木为实生苗。
2 . 2 试验方法
2 . 2 . 1 种植抚育
研究单位从 1997 年始开展红豆杉的引种研究,
分别选择不同海拔高度地点、不同遮光条件进行种
植。红豆杉栽种前,全面劈除林地杂草和灌木,带状
整地,行距为 1 ~ 2m,带宽约 1m,带中挖穴,种植时间
为当年 11 月底到次年 3 月,选择阴雨天气,林地土壤
湿润时进行栽种。每年抚育 1 ~ 2 次,抚育以全面劈
草为主,结合松土和扩带培土,根据林龄大小,每株施
以农家肥料或复合肥 1 ~ 2kg。
2 . 2 . 2 生长情况记录
红豆杉种植后,定期记录红豆杉生长情况,包括
颜色、长势、高度、冠幅、苗木保存率及开花结实情况。
收稿日期:2012-05-06
基金项目:广东省科技计划项目(编号:2009B080800058) ;广东省林业局“林业标准制修订项目”资助
作者简介:肖腊兴(1968—) ,男,广东大埔人,工程师,主要从事林木品种选育研究、示范推广工作
檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶檶

春定苗,留 130 - 150 株 /m2;春播 1 年内进行 2 次,留
苗量 130 ~ 150 株。
2 . 4 病虫害防治
幼苗出齐后,大部分长出真叶时,为了预防苗期
病害,要定期喷洒 0. 5%波尔多液,每隔 7d 喷洒 1 次,
连续进行 3 ~ 4 次。注意防止地老虎、缕姑等地下害
虫的危害,基肥要充分腐熟,消毒杀虫。通过以上措
施,当年就可培育出圃苗高 35cm以上,地径 0. 4cm 以
上苗木 4. 5 ~ 5 万株 /667m2。
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肖腊兴等:红豆杉属植物的引种及产物累积研究 植物研究
2 . 2 . 3 枝叶样品处理
定期采收红豆杉枝叶进行紫杉醇含量分析,红豆
杉枝叶于烘箱中 55℃条件下干燥至恒重后粉碎。精
密称取红豆杉枝叶干粉 3g,加入丙酮 -水(3∶ 2)50mL
浸提,并用磁力搅拌器搅拌 60min 后过滤,重复操作 4
次,合并滤液,用旋转蒸发仪回收丙酮。剩余的液体
置分液漏斗中,加入 50mL 二氯甲烷萃取,共 3 次,收
集二氯甲烷相并减压浓缩至干,残留物用乙醇溶解定
容至 25mL,摇匀后取 1mL定容至 10mL,用 0. 45μm滤
膜过滤,滤液供 HPLC检测。
2 . 2 . 4 紫杉醇含量的检测
样品的检测采用 Waters HPLC系统,色谱条件为:
Nova - Pak C18(3. 9 × 150 mm)色谱柱;流动相是
V甲醇 ∶ V乙腈 ∶ V水 = 29 ∶ 27 ∶ 44;柱温 35 ℃;流速 1. 0 mL
·min;检测波长 227 nm;灵敏度 0. 05 Aufs,标准品购
自 SIGMA公司。
3 结果与分析
3 . 1 生长适应性及枝叶中紫杉醇产物的累积分析
根据多年来对种植的各种红豆杉的跟踪记录,结
合产物含量检测结果,汇总整理实验结果见表 1。试
验结果表明:东北红豆杉在本地不能正常生长;曼地
亚红豆杉生长缓慢,每年的生长期较短;其余各种红
豆杉均能正常生长、繁殖;曼地亚红豆杉及云南红豆
杉枝叶中产物含量较高。各种红豆杉均未出现明显
病虫害[3]。
表 1 红豆杉属植物引种后的生长适应性及枝叶中紫杉醇累积情况
红豆杉种类
紫杉醇含量 /%
一般 较高
生长适应性
东北红豆杉 - - 植株在半年内全部死亡;不适应本地气候
曼地亚红豆杉 0. 01 ~ 0. 02 0. 03 生长缓慢,无明显病虫害,3 ~ 5 月为生长期,枝叶伸长约 10cm /年
中国红豆杉 0. 001 ~ 0. 01 0. 02 长势强,无明显病虫害,3 ~ 11 月为生长期,生长 60 ~ 80 cm /年
南方红豆杉 0. 001 ~ 0. 02 0. 05 长势强,无明显病虫害,3 ~ 11 月为生长期,生长 60 ~ 80 cm /年
云南红豆杉 0. 01 ~ 0. 02 0. 06 长势好无明显病虫害,,2 ~ 11 月为生长期,生长 40 ~ 60 cm /年
西藏红豆杉 0. 001 ~ 0. 01 0. 02 长势好,无明显病虫害,3 ~ 11 月为生长期,生长 40 ~ 60 cm /年
曼地亚红豆杉为灌木状,叶片轮生,形态美丽,但
在本地生长缓慢,每年仅 3 ~ 5 月抽稍 1 次,长度约
10cm,生物量较低,不宜作为药用植物原料林大规模
发展,但可以作为盆景根据市场需求情况适度种植。
中国红豆杉、南方红豆杉及云南红豆杉在本地长势
好,紫杉醇含量高,株间差异明显,应积极做好品种选
育工作,有望获得生长快、紫杉醇含量高的优株,对大
规模发展红豆杉种植作为药用植物原料有积极推动
作用。
3 . 2 红豆杉生长与海拔高度的关系
在引种试验种植区内分别选择生长环境基本一
致的 4 个不同海拔高度的地点(梅县雁洋镇五指峰、
南福村、石扇镇松坪村、平远县仁居镇古丁村)作为栽
培试验点,进行生长情况调查,分别比较 4 年、8 年树
龄的红豆杉株高、冠幅、地径、开花结实情况等,调查
结果见表 2。
表 2 不同海拔红豆杉生长情况比较
试验点 海拔 /m 4 年平均高 / cm 4 年冠幅 / cm 4 年地径 / cm 8 年平均高 / cm 8 年冠幅 / cm 8 年地径 / cm 开花、结果
五指峰 1000 152 95 4. 0 290 250 15 有花少果
松坪村 400 163 113 4. 2 410 150 7. 1 有花少果
南福村 200 165 113 4. 1 421 150 7. 2 有花少果
古丁村 600 166 115 4. 3 430 150 7. 0 有花少果
注:以上数据为 30 株南方红豆杉调查数据的平均值。
试验结果表明,红豆杉对海拔高度的适应范围较
宽,不同海拔调查指标差别不大,说明红豆杉能在各
种海拔的宜林地栽植。其中海拔高度为 1 000m 的五
指峰红豆杉生长成灌木状(基部分枝多,地径较大) ,
主要与山顶的日照、风力等影响因素相关。
3 . 3 红豆杉生长与光照强度的关系
在引种试验种植区内分别选择 4 个不同遮光条
件下种植的各种红豆杉,种植后第 2 年始连续 3 年跟
踪记录苗木生长情况、保存率等,结果见表 3。
表 3 光照强度对红豆杉生长的影响
遮光措施
遮光度
/%
1 年地径
/ cm
1 年株高
/ cm
1 年保存率
/%
2 年地径
/ cm
2 年株高
/ cm
2 年保存率
/%
3 年地径
/ cm
3 年株高
/ cm
3 年保存率
/%
山地,全日照 < 10 0. 8 65 25 1. 1 80 23 1. 5 90 15
乔木林下套种 30 ~ 50 1. 0 68 58 1. 5 95 53 1. 8 120 52
乔木林下套种 70 ~ 80 1. 5 73 90 2. 0 110 89 2. 6 145 89
平地,遮光网 70 ~ 80 1. 5 75 93 2. 0 112 91 2. 6 147 91
试验结果表明,试验区内遮光度高的红豆杉保存 率及生长质量较高,遮光度 70%左右的红豆杉保存率
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2012 年 6 月 绿 色 科 技 第 6 期
达到 90%以上,长势较好,叶片颜色深绿、叶片粗长而
厚;而遮光度低的红豆杉叶片颜色发黄、叶片短小而
薄,红豆杉的死亡率较高;说明红豆杉在幼龄期需要
适度的遮荫才能正常生长。
红豆杉对光照度的要求较高,可能与红豆杉的光
饱和点相关,幼龄期红豆杉的光饱和点低,叶片对光
强的耐受力差,长时间的强光照射使叶片不能正常进
行光合作用进而影响体内新陈代谢,甚至死亡。随着
树龄的增长,红豆杉的光饱和点逐步提高,植株对光
强的适应能力也有所提高。
3 . 4 红豆杉枝叶中紫杉醇含量与树龄的关系
以试验区内南方红豆杉为研究对象,种植后第 2
年始逐年剪取枝叶混合样进行紫杉醇含量的检测,以
考察随着红豆杉树龄的增长,枝叶中产物累积量的变
化趋势,为修剪红豆杉枝叶作为制取紫杉醇的药用原
料提供依据。
表 4 红豆杉枝叶中紫杉醇含量与树龄的关系
种植年限 1 2 3 4 5 8
Taxol /% 0. 014 0. 022 0. 023 0. 008 0. 008 3 0. 002 5
试验结果表明,种植年限为 2 ~ 3 年树龄的红豆
杉枝叶中产物含量较高,达到 0. 02%左右,可作为制
取紫杉醇的药用植物原料;种植年限为 4 年以上树龄
的红豆杉枝叶中紫杉醇含量较低,而根皮中的紫杉醇
含量较高(可达到 0. 05% ~ 0. 1%) ,老龄的红豆杉枝
叶不宜作为制取紫杉醇的药用原料。
种植年限为 4 年以上树龄的红豆杉枝叶中紫杉
醇含量逐步降低,而根皮中含量逐步升高,这可能与
紫杉醇的合成和贮存机制有关,红豆杉枝叶是紫杉醇
等产物的合成工厂,根皮是产物的贮存仓库,随着树
龄的增长,产物逐步被转移至根皮中贮存。
4 结语
广东省梅州市境内早期种植的红豆杉已能开花、
结果、繁殖,红豆杉在本地已引种成功;提高红豆杉生
长质量的关键技术措施包括疏水、适度遮阳、松土;红
豆杉枝叶中产物含量高低与品种、部位、季节、树龄、
抚育管理等因素相关;开展红豆杉的良种选育,进而
实施红豆杉良种、良法的推广工作是建设红豆杉药用
林的关键。
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Research on Introduction and Product Accumulation of Taxus L.
Xiao Laxing1,Li Zhiliang1,2,Ye Anqing2,Luo Wanye1,Huang Qiaoming2,Ding Wenen1
(1 . Meizhou Forestry Research Institute,Meizhou 514011,China;
2 . Meizhou Zhongda Medicinal Plants Co.,Ltd.,Meizhou 514011,China)
Abstract:This paper analyses and summarizes the growth and paclitaxel accumulation of branches and leaves of some
Taxus specices introduced to Meizhou,Guangdong Province. The results show that:the branches and leaves of Taxus
yunnanensis and Taxus media have higher taxol content;the Taxus cuspidata can not adapt to the local climate;the Taxus
chinensis,Taxus mairei,Taxus wallichiana,and Taxus yunnanensis can grow and propagate regularly without obvious
pests and diseases,therefore,they can be bred and cultivated to plant widely.
Key words:Taxus L.;introduction;taxol
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