不同栽培条件下南方红豆杉生长特性研究

以4～6年生南方红豆杉为材料,对其不同栽培条件下地径、冠幅、株高、当年抽高、当年侧枝数及总侧枝数等生长特性进行了研究。结果表明:南方红豆杉4～6年生幼林生长量随年龄增大而增加,但其增加的趋势变缓,生长速度变慢;耕作农田中南方红豆杉生长最好,土壤板结未耕作农田生长较差,去除上层20cm耕作土的农田最差;南方红豆杉纯林生长好于落叶阔叶林下(林分郁闭度0.6～0.7),且种植密度越大差异越明显;南方红豆杉落叶阔叶林下套种及纯林生长量均随栽培密度减小而增大,不同栽培密度相差越大,生长量差异越明显。     

遮荫对南方红豆杉光合特性及生活史型影响

对浙江省富阳市种植的5年生南方红豆杉,89%遮荫的条件下生长的南方红豆杉与46.4%遮荫及自然光条件诱导50天的南方红豆杉的光合特性、光合色素及其生活史型的研究。结果表明:89%遮荫、46.4%遮荫和自然光的光补偿点分别为18.88,30.52和65.34 μmol·m^-2·s^-1,光饱和点分别为287.01,258.25和358.92 μmol·m^-2·s^-1,遮荫可以降低南方红豆杉的光补偿点和光饱和点,从而能够更好地利用弱光,同时提高光合速率,增强了南方红豆杉的光合能力,其中以89%遮荫的变化最明显。随着遮荫程度的增大,南方红豆杉叶片的叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素等光合色素的含量均增大,叶绿素a与叶绿素b含量的比值减小,说明遮荫可以增加植物对光能的利用,尤其是增加了对蓝紫光的利用,提高了光合效能。研究还发现遮荫对南方红豆杉的生活史型有一定的影响,89%遮荫、46.4%和自然光的生活史型分别为V_0.836C_0.164,V_0.625C_0.375和V_0.772C_0.228,以89%遮荫的营养生长最为旺盛。因此,89%遮荫是这三种光照条件中南方红豆杉营养生长的最适条件。     

不同产地南方红豆杉各家系幼苗生长、光合生理与株高生长节律的差异分析

为充分了解不同产地南方红豆杉也Taxus wallichiana var. mairei ( Lemée et H. Lév.) L. K. Fu et Nan Li页各家系幼苗生长、光合生理及株高生长节律的差异,以产自江西分宜( FY)、浙江龙泉( LQ)、福建建瓯( JO)和福建明溪( MX)的20个家系的2年生容器苗为研究对象,对幼苗的株高和地径以及叶片的净光合速率和叶绿素含量进行比较,并对各家系的株高生长进行Logistic拟合回归分析以及拟合曲线参数和株高生长节律参数的计算和分析;在此基础上,分析了不同指标间的相关性并对供试的20个家系进行聚类分析。结果显示：不同产地间南方红豆杉的株高、地径、叶绿素含量和净光合速率均无显著差异,但这些指标在不同家系间均有极显著差异(P<0.01);各家系的株高、地径、净光合速率( Pn)以及叶绿素a( Chla)、叶绿素b( Chlb)和总叶绿素( Chl)含量的最大值较最小值分别高52.99%、29.63%、115.65%、39.81%、30.95%和37.24%。4个产地的株高生长均呈明显的“S型”曲线;各家系的最大生长速率( MGR)、线性生长速率( LGR)、线性生长总量( TLG)和线性生长持续时间( LGD)的最大值较最小值分别高60.00%、61.54%、63.73%和22.73%;从线性生长始期(t1)和线性生长终期(t2)来看,各家系的速生期为5月中旬或下旬至8月上旬。幼苗的株高与MGR、TLG、LGR、地径、Pn、Chlb和Chl等指标均极显著正相关,并与Chla显著正相关,而地径与MGR、TLG、LGR、Pn和Chlb等指标显著正相关,但株高和地径与LGD均无显著相关性。聚类分析结果表明：在欧氏距离10处,供试的20个家系被分成4个类型,其中,第Ⅳ类的6个家系的幼苗生长最佳且生长潜力最高。研究结果表明：不同产地南方红豆杉各家系的遗传变异丰富,且株高和地径生长主要受生长速率的影响;总体来看,家系LQ09、LQ11、FY21、FY26、MX12和MX18的幼苗生长潜力较高,可作为南方红豆杉的优良家系进行推广。     

南方红豆杉对二氧化硫胁迫的生理响应

为探究南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)对SO2污染的抗逆机理,本实验以1年生盆栽幼苗为材料,采用密闭箱静态熏气法,研究了不同质量浓度SO2(5、10、20和40mg·m-3)下对南方红豆杉主要逆境生理特性的影响。结果表明,随着SO2浓度的增加和熏气时间的延长,叶片受到不同程度的伤害,同时伴随着叶绿素a和叶绿素b的迅速下降,叶片质膜透性的急剧增加,丙二醛含量大幅度上升,可溶性糖和脯氨酸升高。在同一熏气时间下,随着SO2浓度的增加,SOD、POD、CAT、和APX活性呈现先升高后下降的趋势。在整个熏气时间段内,在5 mg·m-3SO2胁迫下,SOD和APX活性首先被诱导,而POD和CAT在10mg·m-3SO2下被诱导;在40 mg·m-3SO2浓度下,与对照相比,SOD、CAT、APX和POD活性显著下降。可以推断,在低于10 mg·m-3SO2浓度下,南方红豆杉通过自身的应激保护系统来提高对SO2的抗性,维持正常生长;南方红豆杉适用于SO2污染区的园林绿化。     

外源NO对南方红豆杉幼苗光合色素及抗氧化酶的影响

以4年生南方红豆杉幼苗为实验材料,通过对南方红豆杉幼苗喷施不同浓度外源一氧化氮（NO）供体硝普钠溶液（0、0.01、0.1、0.5和1 mmol·L^-1SNP）,测定光合色素含量、抗氧化酶活性、丙二醛（MDA）含量和过氧化氢（H₂O₂）含量等生理指标,以探讨不同浓度外源NO对南方红豆杉叶片光合色素和抗氧化酶的影响。结果表明：喷施低浓度（0.01、0.1 mmol·L^-1）SNP可显著提高南方红豆杉叶片的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量,增加叶绿素a/b的比值,而喷施高浓度（0.5、1 mmol·L^-1）SNP降低了叶片的光合色素含量。随着外源NO供体浓度的增加,叶片过氧化氢酶(CAT)活性显著增加,过氧化物酶(POD)活性先增加后降低。此外,处理前期,低浓度SNP处理明显提高了抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,而高浓度SNP处理显著降低了APX活性,处理后期APX活性随SNP浓度的增加而显著下降。喷施低浓度SNP可有效提高超氧化物歧化酶(SOD)活性和增加可溶性蛋白含量,降低MDA和H₂O₂的含量,而喷施高浓度SNP显著增加了MDA和H₂O₂的含量。因此,低浓度的SNP（<0.5 mmol·L^-1）处理南方红豆杉幼苗,可增加其叶绿素含量,提高抗氧化酶活性,降低MDA和H₂O₂的含量,而高浓度的SNP（≥0.5 mmol·L^-1）处理会降低叶绿素含量,提高H₂O₂含量,增加细胞膜质过氧化程度,从而对南方红豆杉幼苗造成一定伤害。     

培养基成分对南方红豆杉细胞生长的影响

紫杉醇是 70年代发现的一种非常有发展前途的抗癌新药。通过红豆杉细胞培养技术获得紫杉醇是一条很有工业化生产前景 ,可大量提供紫杉醇的途径。本文采用二相培养技术 ,初步探讨了不同的基本培养基、不同浓度蔗糖 ,以及氨基酸对细胞生长的影响。实验材料为本室继代培养的南方红豆杉 (Ｔａｘｕｓｃｈｉｎｅｎｓｉｓｖａｒ ｍａｉｒｅｉ)Ｚ3细胞株。获得如下结果 :1 Ｂ5、ＳＨ、ＴＡ[张宗勤等 西北植物学报 ,1998,18(4 ) :488～ 492 ]、ＭＳ 4种培养基中 ,Ｂ5的盐类组合 (大量元素、微量元素、维生素 )对细胞的生长最为有利。在 40ｄ生长期…     

模拟四季温度层积对南方红豆杉种子生理性状的影响

为了解濒危物种南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)种子内含物含量受温度和湿度层积的影响,设置4个季节、2种湿度(16%和24%)基质层积处理,对种子的可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白和脂肪等内含物质的变化进行研究。结果表明,不同层积处理下种子贮藏物质的含量有显著变化,春季层积9个月后,可溶性蛋白含量达到最高值;可溶性糖含量呈现降低-升高-降低的变化趋势;淀粉和脂肪含量均随层积逐渐减少。秋季层积9个月后,淀粉含量降至最低。相比于24%湿度,16%湿度的春季、秋季、冬季层积9个月后,脂肪含量均减少较多,说明16%湿度下种子代谢活动更强。春季和秋季的暖温更能促进种子代谢,促进种子形态后熟。夏季温度过高,导致种子生活力下降,夏季层积处理3个月后,种子已经发霉和腐烂。层积过程中,种子内含物在相关酶的作用下,降解为可溶性蛋白、可溶性糖等,为种子萌发提供物质与能量。种子层积时间、温度和湿度及交互作用可作为种子内含物的调控因子。     

粤北南方红豆杉植物群落的研究

粤北南方红豆杉珍稀植物群落的样地调查和群落分析表明：（1）种类组成以壳斗科,山茶科,樟科,木兰科,金缕梅科,生亚科,安息香科,山矾科,杜英科等为主,又以热带属占优势（57．9％）,但优势种,建群种以温带属为主（42．1％,个体总重要值之和为50．9％）。（2）种群生活型谱以高位芽占绝对优势（83．2％）,与南亚热带常绿阔叶林相似。（3）群落乔木三亚层结构明显,优势种,建群种的年龄结构以南方红豆杉,枫香,红栲,拟赤杨,甜楮栲,黄山木兰为衰退种群,深山含笑,荷木,亮叶杨桐,青皮木等为增长种群;群落中物种的分布极不均匀,频度小的物种占多数（A级占87．2％）,频度级大小为A＞B＞C＞D＞E,与Raunkiaer频度规律有差异。（4）该群落以南方红豆杉,红栲,枫香的重要值最高,分别为21．38,17．31,16．03,群落平均密度0．44,平均株距1．42,较南亚热带常绿阔叶林的密度小,而林距稍大。     

濒危植物南方红豆杉不同种群的结构和动态变化

为了解南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)不同种群的结构变化,于2007年、2008年、2012年分别对皖南仙寓山双坑村、浙江天目山桐坑村及福建梅花山的南方红豆杉天然种群进行了研究。结果表明,仙寓山的1214株南方红豆杉中,幼苗占80%;天目山有510株,幼苗占39.61%,其次是9 m以上的古树,占22.16%;梅花山有174株,幼苗占70.11%,古树占20.11%。3个种群的天然更新都呈缓慢增长状态,存活曲线为Deevey-Ⅲ型,空间分布均为聚集分布,但从幼苗到幼树的生长阶段死亡率高。因此,对濒危植物南方红豆杉的保护重点应放在幼苗和幼树阶段。     

影响南方红豆杉细胞生长及紫杉醇含量的因素

研究了影响南方红豆杉细胞生长及紫杉醇含量的稀土和氮源.结果表明 ,较低浓度(1×10-5 mol/L)的稀土元素对南方红豆杉细胞的生长及紫杉醇的合成有一定促进作用,较高浓度(1×10-4 mol/L)的稀土元素则起抑制作用.3种稀土中以使用10-5 mol/L的镱效果最好.当NH+4/NO-3质量浓度比例为2/25以及总氮源浓度为27 mmol/L时,细胞的生长率和紫杉醇的含量达到最大.     

不同生境及采样部位对南方红豆杉活性成分含量的影响

采用HPLC法,对采自浙江、福建和江西7个产地以及不同坡向(阴坡和阳坡)、不同坡位(高、中、低坡位)的野生南方红豆杉[Taxus wallichiana var.mairei (Lemée et Lévl.)L.K.Fu et Nan Li]枝叶中紫杉醇、7-木糖紫杉醇和三尖杉宁碱含量进行了分析,并比较了南方红豆杉不同部位(茎皮和枝叶)和不同冠层中3种成分的含量;在此基础上对3种成分含量与环境因子(包括地理、气候及土壤因子)的相关性进行了分析.结果表明:采自阳坡的枝叶中3种成分的含量明显高于阴坡,不同坡向间紫杉醇和7-木糖紫杉醇含量差异显著(P＜0.05).采自不同坡位的枝叶中3种成分的含量均有一定差异,其中采自低坡位的枝叶中3种成分的含量均最高.不同产地间紫杉醇含量有极显著差异(P＜0.01)、7-木糖紫杉醇和三尖杉宁碱含量则有显著差异(P＜0.05);总体上看,采自福建建阳和江西景德镇的枝叶中3种成分的含量相对较高.南方红豆杉茎皮中3种成分的含量显著高于其枝叶;高冠层枝叶中3种成分的含量均高于低冠层枝叶,不同冠层间紫杉醇和7-木糖紫杉醇含量差异显著(P＜0.05).相关性分析结果表明:南方红豆杉中三尖杉宁碱含量与土壤中全N和土壤有机质含量呈极显著或显著的负相关性,与其他因子的相关性均不显著;而紫杉醇和7-木糖紫杉醇含量与所有因子均无显著的相关性;海拔与3种成分的含量均呈不显著的负相关性,提示低海拔可能有利于南方红豆杉中3种成分的合成及积累.     

Isolation of an endophytic fungus producing baccatin III from Taxus wallichiana var. mairei

The objective of this study was to isolate endophytic fungi producing baccatin III from yew for the purpose of baccatin III and paclitaxel manufacture. Surface sterilized bark of Taxus wallichiana var. mairei was used as source material with potato dextrose agar culture medium for isolation of endophytic fungi. Fungal cultures were extracted with a mixture of chloroform/methanol (1:1, v/v) and the baccatin III in the extracts was determined and authenticated with LC–MS. An endophytic fungus that produced baccatin III was identified by ITS rDNA and 26S D1/D2 rDNA sequencing. A total of 192 endophytic fungal strains were isolated from T. wallichiana var. mairei. Only one of the 192 strains produced baccatin III and it was identified as Diaporthe phaseolorum. The productivity of this strain cultured in PDA culture medium was 0.219 mg/l. The isolated endophytic fungus produced baccatin III at a relatively high level and shows promise as a producing strain for baccatin III and paclitaxel manufacture after strain improvement.     

不同种源南方红豆杉生长差异分析及早期速生优良种源筛选

在浙江龙泉和安吉试验点,对来源于10省(区)24个种源的南方红豆杉〔Taxus wallichiana var.mairei(Lemée et Lévl.)L.K.Fu et Nan Li〕4年生幼苗的7个生长指标进行了测定及方差分析,并对生长指标间以及生长指标与地理-气候因子间的相关性进行了分析;此外,以树高和地径为标准初步筛选出一些速生优良种源。测量结果显示:2个试验点不同种源4年生幼苗的树高、地径、当年抽梢长和侧枝数以及侧枝的最大长度及最大直径的变化幅度以及安吉试验点各种源幼苗冠幅的变化幅度均在25%以上,说明各种源间生长指标的差异较大。方差分析结果表明:龙泉试验点各种源间幼苗侧枝的最大直径以及安吉试验点各种源间幼苗的树高无显著差异,其他生长指标在种源间均有显著或极显著差异,且冠幅、当年抽梢长和侧枝的最大长度具有显著或极显著的种源-地点互作效应。相关性分析结果表明:幼苗的冠幅与地径和树高呈显著或极显著的正相关,且侧枝的最大长度与树高和冠幅也呈显著或极显著的正相关;虽然2个试验点间各种源幼苗的7个生长指标与地理-气候因子的相关性有一定差异,但总体上未表现出明显的地理变异模式。根据2个试验点幼苗树高和地径的综合表现,初步筛选出湖南靖州、江西井冈山、福建沙县、江西武宁、云南石屏和贵州梵净山6个种源为南方红豆杉的早期速生优良种源。     

南方红豆杉生长发育及其紫杉醇含量与环境因子的关系

研究了人工种植的3年生南方红豆杉的生长发育特征及其枝叶中紫杉醇的含量,并观测了其生长环境因子的动态特征。通过对南方红豆杉的生长发育特征以及其枝叶中紫杉醇含量与生长环境因子进行相关分析发现,南方红豆杉生长发育与空气和土壤湿度呈极显著的正相关,与空气和土壤温度、土壤N和K含量、土壤有机质和土壤紧实度呈正相关,与净辐射和土壤P含量呈负相关,但相关关系不显著,说明高温、高湿以及遮荫有利于南方红豆杉的生长,且对土壤P含量有较高需求;南方红豆杉枝叶中紫杉醇含量与空气和土壤湿度、土壤N、P和K含量呈负相关,与净辐射、空气和土壤温度、土壤有机质和土壤紧实度呈正相关,但相关关系均不显著,说明高温、高光强和干旱促进南方红豆杉枝叶中紫杉醇含量的增加,且紫杉醇含量的增加对土壤中N、P和K含量有一定的需求,尤其是N和K,对P需求不大;南方红豆杉生长发育与其枝叶中紫杉醇含量呈负相关,相关关系也不显著,推测紫杉醇可能是南方红豆杉的防御物质,以促使南方红豆杉抵御高温、干旱和高光强等不良环境。     

红豆杉种质资源遗传多样性的AFLP分析

目的：通过对5份红豆杉种质资源的AFLP分析,探求各种质间的遗传多样性。方法：采用扩增片段长度多态性（AFLP）标记,在DNA水平上进行遗传多样性研究,筛选了32对选择性扩增引物,将扩增出的条带作为原始矩阵,用NTSYS-PC软件计算并分析了红豆杉种质间的相似度,构建了遗传系统进化树。结果：（1）SDS法提取的红豆杉基因组DNA质量较佳,能够满足AFLP分析的要求;（2）从32对选择性扩增引物中,筛选出10对多态性较强、带型较好、分辨率较高的组合;（3）构建了红豆杉AFLP指纹图谱,将5个红豆杉种质全部区分开来;（4）通过构建进化树,把5个种质分成3类。结论：红豆杉种质资源有丰富的遗传多样性。     

南方红豆杉的ISSR遗传多样性分析

采用ISSR标记技术对南方红豆杉迁地保护小种群及其衍生自然种群5个小斑块(小居群)的遗传多样性进行了分析.从90条引物中共筛选出10个多态性引物,获得ISSR谱带102条,其中多态性谱带74条,占72.54%.结果显示,南方红豆杉迁地保护小种群和迁地保护衍生自然种群的Nei's基因多样性指数(H)分别为0.220 9和0.254 8,Shannon信息指数(I)分别为0.322 4和0.376 2.5个小斑块居群的H分别为0.190 7、0.210 4、0.194 4、0.160 5和0.187 3,I分别为0.281 0、0.309 8、0.288 0、0.235 5和0.273 5.迁地保护衍生自然种群的遗传多样性高于迁地保护小种群,但各小生境下的的小斑块居群遗传多样性低于迁地保护小种群.聚类分析结果表明:南方红豆杉迁地保护各自然小居群间的遗传距离与这些居群的地理生境有关,而与地理距离并没有显著相关性.     

南方红豆杉盆栽扦插育苗技术研究

南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)是中国特有的国家一级保护植物。2009-2010年采用2年龄实生苗为采条母株进行室内盆栽扦插试验研究,结果表明:珍珠岩和河沙两种基质相比较,珍珠岩上生根率显著高于河沙,是更佳选择;用市售的"花语牌"快速促根剂配制成5、10、15、2 0mg/mL 4个浓度分别处理插穗基部并以蒸馏水作对照发现,10 mg/mL、15 mg/mL处理有利于生长,15 mg/mL处理后生根率显著高于5 mg/mL、10 mg/mL、20 mg/mL及对照。再以同一浓度生根粉分别浸泡4 h、8 h、10 h作对比发现,8 h和10 h处理后生长效果较好,10 h的生根率显著高于4 h、8 h。     

濒危植物南方红豆杉遗传多样性的RAPD分析

采用RAPD技术检测了山西南部南方红豆杉8个种群的遗传多样性。利用21个10聚寡核苷酸引物共检测出134个位点,其中多态性位点123个,占91.79%,8个种群的遗传多态位点百分率分别为67.16%(红豆峡)、67.91%(凤凰谷)、66.42%(小梯河)、66.42%(蟒河)、50.75%(历山西峡)、43.28%(云蒙山)、78.36%(长治宾馆)、50.75%(磨河)。南方红豆杉的遗传多样性分析结果显示：Shannon指数为2.180,其中31.7%的遗传多样性来自种群间,68.3%来自种群内;Nei指数为0.571,种群间的遗传分化系数(Gst)为0.181。8个种群间的遗传相似性分析结果显示：壶关红豆峡和陵川凤凰谷种群间的遗传距离最小(0.109 2),壶关红豆峡和陵川蟒河种群间遗传距离最大(0.55)。本研究结果揭示,南方红豆杉自然种群具有较高的遗传多样性,其遗传多样性不是导致该种群濒危的主要原因,导致南方红豆杉种群濒危的原因可能与南方红豆杉自然种群及群落所在生境的直接破坏及其本身生物学和生态学特性所导致的自然更新不良有着密切的联系。     

Screening of taxol-producing endophytic fungi from Taxus chinensis var. mairei

A total of 38 endophytic fungus strains were isolated from Taxus chinensis var. mairei by aseptic technique. Genomic DNA was extracted from isolated endophytic fungi and subjected to polymerase chain reaction (PCR) analysis for the presence of Taxus taxadiene synthase (TS) gene, a rate-limiting enzyme gene in the taxol biosynthetic pathway. Twelve out of 38 isolated endophytic fungus strains showed PCR positive for the ts gene. Subsequently, taxol and its related compounds were extracted from culture filtrates and mycelia of the PCR positive strains, separated by column chromatography and analyzed by High Performance Liquid Chromatography and Mass Spectrum. The analysis result showed that 3 strains could produce taxol and its related compounds at the detectible level. This study indicates that molecular detection of the ts gene is an efficient method for primary screening of taxol or its related compounds-producing endophytic fungi which can improve prominently screening efficiency.