光照对红豆杉幼苗生长及黄酮、多糖含量的影响

贺小妮，郑鹏坤，胡喜巧，孟 丽

（河南科技学院，河南新乡 453003）

红豆杉因其植物体内普遍含有高效抗癌物质紫杉醇（Taxol）而著称，属于国家一级重点保护的野生濒危植物种类[1]。红豆杉中含有多种抗癌成分，其中以紫杉醇为主的二萜类成分效果最为显著。但红豆杉中紫杉醇含量极低，仅有0.0001%～0.0690%，其植株生长缓慢，野生资源难以满足药用需求。因此，人工培养红豆杉显得极其重要。相比于紫杉醇，红豆杉枝叶中总黄酮和多糖类成分越来越受到广泛关注，对其进一步研究有利于新药源的发现，具有潜在的应用价值[2]。卫强等[3]研究表明S180细胞的生长随黄酮剂量的增加有显著抑制作用，高昕[4]研究了东北红豆杉枝叶中黄酮类成分富集工艺，提取物中的总黄酮量达到了52.57%，李立华[5]等研究了红豆杉多糖的提取与结构探索。目前红豆杉黄酮、多糖的研究多集中在提取工艺方面，但关于红豆杉生长环境对红豆杉黄酮、多糖的积累或富集作用的影响研究较少，特别是光照强度对其影响的报道甚少。因此，本试验研究了不同产地红豆杉在不同光照条件下的生长量及其功效成分黄酮和多糖含量的差异，旨在为优化出更适合园林绿化应用的红豆杉栽培驯化环境条件，筛选出药用成分含量较高的红豆杉新品种，为红豆杉大面积推广应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料：河南科技学院中药资源研究所栽培4年生太行山红豆杉幼苗和当年引进4年生南方红豆杉幼苗。

1.2 仪器与试剂

1.2.1 试验仪器：722N可见分光光度计；JA5002电子天平；KQ-100B型超声波清洗器；101A-2B型电热鼓风干燥箱；HL-1000A竑力高速多功能粉碎机等。

1.2.2 试验试剂：芦丁标品（中国药品生物制品检定所），其它试剂为分析纯。

1.3 试验方法

试验于2016年4月15日在河南科技学院中药资源研究所进行，以4年生太行山红豆杉和当年引进4年生南方红豆杉为试验材料，以70%遮荫和全光照2个光因素，共4个处理，即T1：南方红豆杉70%遮荫处理；T2：太行山红豆杉70%遮荫处理；T3：南方红豆杉全光照处理；T4：太行山红豆杉全光照处理，每个处理3次重复。将挑选好的2种红豆杉分别随机分为2组，于春季种植好后，选出南方红豆杉和太行山红豆杉各一组置于露天向阳处（光照强度100000～140000Lx），将另2组置于70%遮荫的遮阳网下（光照强度5000～30000Lx）进行培养，培养前测量其株高、基茎粗和主茎高作为基础数据，培养期间的浇水和追肥等管理一致。于2016年9年15日再次测量株高、基茎粗和主茎高，同时采集枝叶进行黄酮和多糖检测。

1.4 数据测定

红豆杉生长量测量采用游标卡尺测量进行测量，黄酮采用超声波提取分光光度法检测[6]，多糖采用苯酚硫酸法[7]检测。

1.5 数据分析

数据处理采用Microsoft Excel 2007进行，统计分析采用DPS7.05[8]进行处理和分析，并用平均数进行显著性检验（Duncan法）。

2 结果与分析

2.1 光照对太行山红豆杉和南方红豆杉生长量的影响

表1表明，同一品种在不同光照条件下，南方红豆杉全光照条件下其株高、基茎粗和主茎高增长量均高于70%的遮荫处理，且差异显著。太行红豆杉全光照条件下其株高和主茎高增长量均低于70%的遮荫处理，而基茎粗与南方红豆杉规律一致，但差异不显著。不同品种同一光照条件下，太行红豆杉其株高、基茎粗和主茎高增长量均低于南方红豆杉，且差异显著；仅有70%遮荫处理下太行红豆杉基茎粗增长量高于南方红豆杉，但二者之间无差异。T3株高、主茎高和基茎粗的增长量均最高，分别为：35.57cm、33.47cm和6.8mm；T4株高和当年生主茎高增长量都最低，分别为10.53 cm和7.6cm，但其基茎粗却比T1和T2都高；T1植株高和基茎粗的增加量在4个处理中都居于第2，但其基茎粗的增加量却最小，仅有2.29mm。

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2.2 光照对太行山红豆杉和南方红豆杉黄酮含量的影响

图1表明：不同光照对红豆杉黄酮含量影响非常大，无论是太行山红豆杉还是南方红豆杉，在全光照环境条件下的黄酮含量都远远高于70%遮荫条件；其中T3黄酮含量是T1的1.69倍，T4的黄酮含量是T2的1.47倍，差异极显著；T3的黄酮含量最高，达到155.75 mg/g；T1黄酮含量最低，只有92.24mg/g；而同一光强下，不同产地红豆杉之间黄酮含量无差异。

图1 不同光照对太行山红豆杉和南方红豆杉黄酮含量的影响

2.3 光照对太行红豆杉和南方红豆杉多糖含量的影响

图2表明，同一产地红豆杉在不同光照条件下的多糖含量差异不明显，南方红豆杉在70%遮荫下略高于全光照条件，而太行红豆杉多糖含量在全光照条件下略高于70%遮荫；同一光照条件下不同产地红豆杉多糖含量差异显著，2个光照条件下南方红豆杉多糖含量均高于太行红豆杉；其中T1多糖含量最高，达到了 198.01mg/g，T2多糖含量最低，为 137.81mg/g；多糖含量从高到低依次为 T1＞T3＞T4＞T2。

图2 不同光照对太行红豆杉和南方红豆杉多糖含量的影响

3 讨论

光照强度是影响红豆杉生长的一个重要因子，红豆杉为喜荫性植物，李真子[9]等研究表明适宜遮荫更有利于南方红豆杉幼苗生长量的增加，本研究中太行红豆杉与其结论一致，这可能是由于野生太行红豆杉长期生长在林下弱光环境条件，70%遮荫可能模拟了野生光照环境，适宜于太行红豆杉生长；但南方红豆杉在全光照条件下却生长更好，这可能是南方红豆杉常年生长在光照强度较强的南方，引种到河南新乡后，由于北方日照强度低于南方等因素造成的，且全光照条件下4组试验基茎粗的增长量均高于70%遮荫条件。由此可见，南方红豆杉北移过程中，光照强度是其生长的关键，全光培养是南方红豆杉生长的适宜条件，此结论为南方红豆杉在北方的栽培驯化、绿化树种和景观树种提供了理论依据。

郑德勇[10]关于红豆杉中黄酮和多糖的研究多集中在试验方法、成分结构以及药理等方面，王华田[11]等表明光照对银杏叶黄酮含量影响较大，其中光照充足的侧面黄酮含量最高，本试验中2种红豆杉在全光照条件下的黄酮含量均高于70%遮荫，且差异极显著，与王华田[11]等研究结论一致。南方红豆杉多糖含量在70%遮荫下略高于全光照，二者无差异，但太行红豆杉在全光照条件下多糖含量高于70%遮荫条件，且差异显著。可见，不论是南方红豆杉还是太行红豆杉，全光照条件下有利于红豆杉中黄酮和多糖的合成与累积。

总之，南方红豆杉引种到北方种植时，就光照强度而言，以全光培养其植株生长量和营养成分黄酮多糖含量均高，而太行红豆杉在遮荫条件下更有利用红豆杉的生长，但其营养成分黄酮和多糖累积相对较少，另外，由于南方红豆杉试验材料移栽到北方地区时间较短，在第1个生长季节表现出的优势明显高于太行红豆杉，至于下年的年生长量和营养成分是否还具有同样的规律，还有待进一步更全面的试验研究。

（收稿：2017-12-26）

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[1]刘彤,胡林林,郑红,等.天然东北红豆杉土壤种子库研究[J].生态学报,2009,29(4):1869-1876.

[2]卫强,张国升,刘金旗,等.红豆杉枝叶中化学成分及含量研究进展[J].广州化工,2014,42(6):17-20,23.

[3]卫强,徐飞,邱镇,等.皖南红豆杉枝叶中总黄酮抗肿瘤活性研究[J].广州化工,2014,42(17):45-47.

[4]高昕.东北红豆杉枝叶中黄酮类成分富集工艺研究[D].哈尔滨:黑龙江中医药大学,2005.

[5]李立华,张国升.安徽皖南红豆杉中紫杉醇和多糖的提取与含量测定[J].中医药临床杂志,2010,22(5):465-466．

[6]王延峰,李延清,郝永红,等.超声波法提取银杏叶黄酮的研究[J].食品科学,2002,23(8):166-167.

[7]张志军,刘建华,李淑芳,等.灵芝多糖含量的苯酚硫酸法检测研究[J].食品工业科技,2006,27(2):193-195.

[8]唐启义,冯明光.实用统计分析及其DPS数据处理系统[M].北京:科学出版社,2002,05.

[9]李真子,徐玉梅,袁莲珍.不同遮荫度对南方红豆杉幼树生长量的影响试验[J].林业调查规划.2014,39(6):148-151.

[10]郑德勇,徐莉,郑月梅,等.红豆杉多糖的提取与结构初探[J].林产化学与工业,2012,32(2):102-106.

[11]王华田,孙明高,程鹏飞.影响银杏叶黄酮含量的相关因素[J].山东农业大学学报(自然科学版),1997,28(3):342-346.