红豆杉属植物的引种及产物累积研究

肖腊兴，李志良，，叶岸青，罗万业，黄巧明，丁文恩

(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)

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1400～1800mm。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。

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

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1000m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

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

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。

［1］Wani M C，Taylor H L，Wall M E，et al.Plant antitumor agents.VI.The isolation and atructure of taxol，a novel antileukemic and antitumor agent from Taxus brevifolia［J］.J Amer Chem Soc，1971，93(9):2325～2327.

［2］周 进，贺恩德，贺建国，等.曼地亚红豆杉引种试验初步研究［J］.四川林业科技，2007，28(1):60 ～63.

［3］徐 平，廖建良，周纪刚.南方红豆杉与云南红豆杉的引种栽培试验［J］.江苏林业科技，2001，28(4):24 ～25.

［4］李志良.中国红豆杉和短叶红豆杉的胚胎培养［J］.植物资源与环境学报，2001，10(1):62 ～63.

［5］李志良，何伟强，肖腊兴，等.红豆杉育苗及造林技术［J］.广东林业科技，2011(6):92～95.

［6］廖富林，赖万年，许良政，等.广东梅州野生珍稀濒危药用植物资源与保护［J］.中草药，2005，36(4):606 ～608.