南方红豆杉人工引种及野生植株活性成分含量与分布

南方红豆杉是我国特有的濒危植物,因其具有抗癌药用价值而被过度采集,导致现存种群减少.采用超声辅助提取和HPLC检测人工引种及野生南方红豆杉植株中紫杉醇、7-木糖紫杉醇、三尖杉宁碱等活性成分含量,分析其在不同部位、年限和坡向的分布规律.结果表明:南方红豆杉人工引种后,植株中的紫杉醇、7-木糖紫杉醇和三尖杉宁碱含量变化明显,野生植株中紫杉醇含量显著高于人工栽培植株,约为栽培植株的1.8倍,其他2种物质含量以人工栽培略高.不同部位、冠层样品中3种活性物质含量差异显著,以茎皮、高冠层枝叶含量较高.不同年限南方红豆杉植株中紫杉醇、7-木糖紫杉醇和三尖杉宁碱含量以4年生植株较高,分别为0.08、0.91和0.32 mg·g-1.不同坡向植株中3种活性成分含量以阳坡植株较高,紫杉醇和7-木糖紫杉醇含量差异显著,三尖杉宁碱含量差异不显著.南方红豆杉中3种活性成分的积累与光照条件密切相关,栽培过程中适当增加光照有利于3种活性成分的积累.     

南方红豆杉枝叶中药用抗癌活性物质含量

通过高效液相色谱（HPLC）,测定了人工栽培南方红豆杉枝叶中药用抗癌活性物质紫杉醇（taxol）、三尖杉宁碱（cephalomannine）和人工半合成紫杉醇的主要原料巴卡亭Ⅲ（baccatin Ⅲ）、10 去乙酰基巴卡亭Ⅲ（10-deacetylbaccatin Ⅲ,10-DAB）在一个生长季的含量变化.研究表明：从4月新枝叶萌发至11月枝叶基本停止生长,南方红豆杉枝叶中紫杉醇等药用活性物质含量季节性变化明显.其中紫杉醇和三尖杉宁碱含量的最高值都出现在5月;巴卡亭Ⅲ和10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ含量的最高峰值分别出现在9月和4月.相关分析发现,南方红豆杉枝叶中4种药用活性物质之间有很好的相关性,其中紫杉醇与三尖杉宁碱含量呈显著正相关(P<0.05),三尖杉宁碱含量与10-去乙酰巴卡亭Ⅲ含量呈显著负相关(P<0.05).     

细菌肥料Agr、PfPt和Mic对曼地亚红豆杉幼苗生长和次生代谢物含量的影响

运用单因素随机区组设计,在田间栽培条件下,对曼地亚红豆杉(Taxus media Rehder)1年生幼苗施用3种细菌肥料﹝放射性土壤杆菌肥料(Agr)、荧光假单胞菌肥料(PfPt)和微球菌肥料(Mic),浓度为2×107 CFU·mL-1,施肥2次﹞,对翌年生长期幼苗株高和冠幅的增长量变化以及枝叶中4种次生代谢物﹝紫杉醇、三尖杉宁碱、10-去乙酰紫杉醇和10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ(10-DAB Ⅲ)﹞含量进行比较分析。结果表明：施用Agr、Mic和PfPt后的翌年11月份,曼地亚红豆杉幼苗株高和冠幅的增长量均大于CK(不施肥,对照)组,其中,施用PfPt后幼苗株高增长量最大,且显著高于CK组(P<0.05);施用Mic后幼苗的冠幅增长量最大,但与CK组间无显著差异(P>0.05)。施用Agr、Mic和PfPt后枝叶中紫杉醇、三尖杉宁碱和10-DABⅢ含量均显著高于CK组,其中,施用Mic后紫杉醇含量最高,施用PfPt后三尖杉宁碱和10-DAB Ⅲ含量最高,且总体上显著高于其他处理组;施用Mic后10-去乙酰紫杉醇含量最高,且显著高于CK组及其他处理组,而施用Agr和PfPt后10-去乙酰紫杉醇含量与CK组无显著差异。研究结果显示：施用Agr、Mic和PfPt均对曼地亚红豆杉幼苗生长以及枝叶中次生代谢物积累有一定的促进作用,但不同细菌肥料的促进效应存在差异,因此,在曼地亚红豆杉的栽培过程中应根据不同需求选择适宜的细菌肥料。     

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。     

紫外辐射对东北红豆杉鲜叶中紫杉醇及三尖杉宁碱含量的影响

分别采用254、365 nm两种波长的紫外光对东北红豆杉鲜叶进行辐射,研究了波长、辐射时间以及样品处理方式对东北红豆杉鲜叶中紫杉醇及三尖杉宁碱含量变化的影响。结果表明,东北红豆杉鲜叶经匀浆处理后接受紫外辐射,两种波长的紫外光都可以使紫杉醇及三尖杉宁碱的含量增加,但不同波长对紫杉醇及三尖杉宁碱含量提高的趋势却不相同。365 nm的紫外光辐射2 h时使紫杉醇和三尖杉宁碱含量均提高到了最大值,两种物质含量分别提高了44.6%和53.0%,而254 nm的紫外光在辐射8 h时才达到最大值,两种物质含量分别提高了39.2%和24.3%。可以选取365 nm的紫外光对东北红豆杉鲜叶水匀浆体系进行辐射,快速高效地提高鲜叶内紫杉醇和三尖杉宁碱的含量。     

南方红豆杉枝叶中6种紫杉烷类化合物含量季节变化

紫杉醇(taxol)是主要来源于红豆杉属植物的一种天然抗肿瘤药物,紫杉烷(taxane)是紫杉醇的代谢前体或支路代谢产物,同样具有开发成为抗肿瘤新药的潜质。本文采用高效液相色谱法研究了紫杉醇(Taxol)、10-去乙酰巴卡亭Ⅲ(10-DAB)、7-木-10-去乙酰紫杉醇(7-xyl-10-DAT)、10-去乙酰紫杉醇(10-DAT)、三尖杉宁碱(CE)和7-表-10-去乙酰紫杉醇(7-epi-10-DAT)6种紫杉烷类化合物在南方红豆杉枝叶中含量的季节变化,结果显示Taxol和10-DAT在8、9月份含量最低,10-DAB和7-xyl-10-DAT在8、9月份含量相对最高,Taxol含量季节变化和10-DAB呈负相关,与CE呈显著正相关。7-xyl-10-DAT含量季节变化和10-DAB、10-DAT分别呈正相关。本文为研究南方红豆杉中紫杉醇及相关紫杉烷的代谢、积累规律提供了依据,不但有助于阐明紫杉醇的生物合成的关键步骤及调控的生理机制,而且对红豆杉资源的深度开发具有指导意义。     

不同产地南方红豆杉枝叶的紫杉醇含量及其指纹图谱的比较分析

采用HPLC法对来源于6个产地(陕西周至和汉中;甘肃天水;安徽胡乐、聂家山和仙寓山)的12份野生南方红豆杉[ Taxus chinensis var.mairei( Lemée et Lévl.) Cheng et L.K.Fu]枝叶中的紫杉醇含量进行了比较分析,并对不同产地南方红豆杉指纹图谱的相似度进行了比较和特征指纹图谱的构建.结果表明:不同产地南方红豆杉枝叶中紫杉醇的含量有明显差异,来源于陕西和甘肃的枝叶样品中紫杉醇含量明显高于来源于安徽的样品,以产自陕西周至的枝叶样品中紫杉醇含量最高(0.019 3 mg·g-1).各样品的指纹图谱均有12个共有峰,其中9号共有峰的保留时间(32.75 min)与紫杉醇标准品一致,被确定为南方红豆杉指纹图谱的参照峰(s).各共有峰相对保留时间的RSD值均低于1％,但相对峰面积的RSD值均高于40％,说明各样品共有峰的保留时间稳定,但相对含量差异较大.除来源于安徽聂家山的2个样品外,其他样品的相似度值均在0.8以上,说明各样品间指纹图谱的相似度较高.根据12个样品的指纹图谱建立了南方红豆杉枝叶的特征指纹图谱,可用于南方红豆杉的鉴定及质量控制.由测定结果推测:不同产地南方红豆杉枝叶中紫杉醇含量的差异可能与生长环境的差异有关.     

不同地理种源南方红豆杉中紫杉醇和10-DAB含量及影响因子

选择福建省梁野山、龙栖山、闽侯旗山、南靖书洋乡和南平大坪村南方红豆杉(Taxus chinensis var.marei)天然群体分布相对集中区,采集胸径相同的南方红豆杉的当年生针叶和树皮并取树下土壤样品.利用超高效液相色谱分析测定南方红豆杉当年生针叶及树皮中紫杉醇及10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ(10-deacetylbaccatin Ⅲ,10-DAB)含量,另测定土壤pH值、速效磷、速效氮、铁、钙、镁、锌含量.结果表明,不论是紫杉醇还是10-DAB含量,不同地理种源南方红豆杉间差异均较大,说明地理位置对于红豆杉中紫杉醇和10-DAB含量具有明显的影响;树皮中紫杉醇含量与土壤中铁含量显著相关(P<0.01);南方红豆杉当年生针叶中及树皮中紫杉醇含量与各种源地气象因子的相关性不显著(P>0.05).     

不同地理种源南方红豆杉中紫杉醇和10-DAB含量及影响因子

选择福建省梁野山、龙栖山、闽侯旗山、南靖书洋乡和南平大坪村南方红豆杉（Taxus chinensis var. marei）天然群体分布相对集中区,采集胸径相同的南方红豆杉的当年生针叶和树皮并取树下土壤样品。利用超高效液相色谱分析测定南方红豆杉当年生针叶及树皮中紫杉醇及10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ（10-deacetylbaccatin Ⅲ, 10-DAB）含量,另测定土壤pH值、速效磷、速效氮、铁、钙、镁、锌含量。结果表明,不论是紫杉醇还是10-DAB含量,不同地理种源南方红豆杉间差异均较大,说明地理位置对于红豆杉中紫杉醇和10-DAB含量具有明显的影响;树皮中紫杉醇含量与土壤中铁含量显著相关（P＜0.01）;南方红豆杉当年生针叶中及树皮中紫杉醇含量与各种源地气象因子的相关性不显著（P＞0.05）。     

不同遮荫强度下南方红豆杉枝叶紫杉醇产量的季节变化

研究了在一个生长季节内遮荫网不同遮荫强度下对人工种植的南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)枝叶生物量、紫杉醇含量和产量季节变化。结果表明,在遮荫网89％和46.4％遮光条件下,南方红豆杉枝叶生物量、紫杉醇含量及其产量随发育节律呈现明显的规律性季节变化。在遮荫网89％和46.4％遮光条件下,89％遮荫条件下南方红豆杉枝叶生物量在整个生长季节内都明显高于46.4％遮荫条件下南方红豆杉枝叶生物量;在遮荫网89％和46.4％遮光条件下南方红豆杉枝叶中紫杉醇含量在5月中旬、7月末和11月末都出现较高峰值,后者紫杉醇含量峰值都明显比前者紫杉醇的含量高;89％和46.4％遮荫网遮光条件下南方红豆杉枝叶中紫杉醇的产量都在11月末期时达到最高,后者明显高于前者。因此,生产实践中可采用46.4％遮荫网遮光,采收的最佳季节为11月末期。