濒危植物南方红豆杉濒危原因分析

南方红豆杉是我国第三纪孑遗特有树种,为国家1级濒危保护植物,主要分布于在长江流域、南岭山脉以及广东、广西、江西、河南、陕西、甘肃、台湾和山西等省（区）的山地。南方红豆杉分布区的生态环境特征是：热量充足,温暖潮湿。南方红豆杉濒危的主要原因有：（1）种子产生量少,萌发率和幼苗成活率较低（2）种群缺乏较强的竞争力,（3）地理分布的局限性,（4）对生境要求的特殊性和（5）人为破坏严重。此外,针对南方红豆杉濒危现状和原因,还提出了科学保护和可持续利用的对策。     

不同立地条件下南方红豆杉幼苗的生长和生理特性

为阐明不同立地条件下南方红豆杉的生长发育、光合特性、活性氧代谢及其与环境的关系,本试验以2年生南方红豆杉幼苗为材料,在福建省泉州地区开展桉树林、樟树林和空地3种生境下南方红豆杉幼苗的生长和生理特性研究,探索适宜南方红豆杉幼苗生长的环境特点.结果表明:桉树林和樟树林下南方红豆杉幼苗的株高和新梢长度显著高于空地,桉树林和樟树林有利于南方红豆杉幼苗的生长;桉树林和樟树林下南方红豆杉幼苗叶绿素b含量和类胡萝卜素含量显著高于空地,气孔导度和蒸腾速率显著提高,净光合速率也高于空地;桉树林和樟树林下南方红豆杉幼苗可溶性糖和氨基酸含量高于空地,蛋白质含量低于空地.桉树林和樟树林下南方红豆杉幼苗超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性显著低于空地,而过氧化物酶活性高于空地;这可能是空地生境对南方红豆杉幼苗产生一定的光胁迫效应,桉树林和樟树林可为南方红豆杉幼苗生长提供必要的遮荫环境,有利于南方红豆杉幼苗的生长.     

南方红豆杉叶精油化学成分的研究

采用水蒸汽蒸馏法提取南方红豆杉叶的精油,通过色谱－质谱－计算机联用技术分析了精油的化学成分。从中初步鉴定出２６个化合物,占精油总量的９６％,主要成分是：棕榈酸（３５．６６％）,９－十六碳烯酸９－十六碳稀酯（１１．２８％）,３－辛醇（４．４７％）,１－苯－１,２－丙二酮（４．３％）,Ｎ－苯基－１－萘胺（３．５７％）,１,２－苯二羧酸（２－甲基丙基）二酯（３．５７％）,６,１０－二甲基－５,９－十一双     

叶面施肥对南方红豆杉针叶中紫杉醇和10-DAB含量的影响

人工栽培红豆杉已成为目前解决紫杉醇市场需求的主要途径,如何提高人工栽培的红豆杉中紫杉醇及其化学半合成前体10-脱酰基巴卡丁Ⅲ(10-DAB)的含量是一个十分关键的问题.对人工栽培南方红豆杉叶面喷施不同浓度的N、K、Ca、Mg 肥和自行配置的稀土混合肥(含La、Ce、Sm),连续4次跟踪采样,超高效液相色谱(UPLC)测定样品中紫杉醇和10-DAB的含量.结果表明,叶面喷施不同浓度的N元素均引起红豆杉针叶中紫杉醇和10-DAB含量的降低;喷施K元素,前期引起10-DAB含量的增加但随之降低,紫杉醇的含量则持续降低;喷施不同浓度的Ca、Mg提高了红豆杉中紫杉醇和10-DAB的含量,其作用可持续一段时间;自行配置的稀土混合肥明显地提高了紫杉醇和10-DAB的含量且其持续作用时间较长,紫杉醇和10-DAB的含量分别最高可达0.261mg g-1和0.641mg g-1.     

寡聚糖诱导悬浮培养南方红豆杉细胞的凋亡

在真菌(Fusarium oxysporum f.vasinfectum (Atkinson) Snyder et Hansen)寡聚糖诱导悬浮培养南方红豆杉(Taxus chinensis (Pilger) Rehd.var.mairei (Lemee et Lévl.) Cheng et L.K.Fu)细胞生产紫杉醇的体系中发现细胞出现凋亡,次生代谢增强.电镜观察到细胞核质和原生质出现凝集现象,液泡内出现大量的高电子致密体.核DNA经琼脂糖凝胶电泳,呈200 bp的整数倍的梯状条带(ladders);而对照组细胞核DNA完整,呈大片段,细胞完整,细胞器发达,但紫杉醇合成速率很低.加入寡聚糖后,细胞防御系统开启,细胞生长停止,次生代谢物酚类物质大量积累且次生壁加厚,多酚氧化酶活性迅速提高,苯丙烷类代谢途径的关键酶苯丙氨酸解氨酶的活性在1 h后急速提高,目的产物紫杉醇在诱导后72 h达到峰值,比对照组提高了6倍,且细胞凋亡的出现与紫杉醇合成的峰值具有时间上的一致性.     

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.     

喜树与南方红豆杉混交群落生活史型谱特征

研究了不同生境条件下喜树和南方红豆杉混交群落中喜树和南方红豆杉的生活史型谱特征。结果表明,喜树和南方红豆杉在S生活史型得分和比例均为0。喜树和南方红豆杉生活史型V主成分得分均以山地2最高,而纯林的生活史型V主成分得分最低,C也表现为山地2最高,而纯林最低。喜树种群的生活史型比例按照从山地、坡地、平地、纯林排序,V型比例逐渐上升而C型比例逐渐下降的趋势,这就构成了混交群落中喜树种群的生活史型谱。南方红豆杉种群的生活史型谱特征,主要表现为山地2和坡地V型比例最小,而C型比例最大,纯林种植中V型比例较高,而以纯林1的V型比例最高,C型比例最小。     

南方红豆杉产紫杉醇内生真菌的分离

对从广东乳源县的南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)内生真菌中分离和筛选产紫杉醇的内生真菌进行了研究。从南方红豆杉的树皮、茎部、叶片及叶片研磨物中分离纯化了145株内生真菌,对其中的53株内生真菌采用摇瓶发酵培养的方法筛选产紫杉醇的内生真菌。发酵物和菌丝体经研磨、离心、乙酸乙酯萃取和浓缩,经硅胶薄层层析(TLC),高效液相色谱(HPLC)以及液相色谱-质谱(HPLC-MS)分析和检测,结果表明,从茎部分离的1株内生真菌能够产紫杉醇或其异构体, 产量达180 μg L^-1。通过对产紫杉醇内生真菌进行诱变、筛选以及优化培养条件等措施,大规模培养生产紫杉醇是具有可行性的。     

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。     

南方红豆杉不同部位紫杉醇含量的分析

采用高压液相法分析了南方红豆杉不同部位的抗癌活性成分紫杉醇（taxol）的含量,并与东北红豆杉、云南红豆杉紫杉醇的含量相比较。结果表明,南方红豆杉果实、种子、枝条和叶均具有较高的开发利用价值,为合理开发利用南方红豆杉提供了科学依据。     

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。     

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。     

南方红豆杉和东北红豆杉中的单体化合物对乳腺癌细胞增殖的影响

本研究采用MTT法,研究南方红豆杉和东北红豆杉中的10种不同结构类型的单体化合物对乳腺癌MCF-7细胞增殖的影响。结果表明,化合物1~10(10-9~10-5mol/L)处理MCF-7细胞48和72 h后,仅化合物4在10-7、10-6和10-5mol/L浓度对MCF-7细胞增殖均有明显抑制作用,抑制率分别为29.8%、46.4%、51.8%和43.6%、61.2%、63.2%,与紫杉醇抑制细胞增殖的活性相近,且在24~72 h范围内具有时间依赖性;化合物2仅在10-5mol/L具有明显抑制细胞增殖的作用,抑制率为44.4%和49.6%。因此,10种不同结构类型的单体化合物中,仅baccatin III类化合物2、4对MCF-7细胞增殖具有较强的抑制作用,其中化合物4作用最强,活性与紫杉醇相近。     

寡聚糖诱导悬浮培养南方红豆杉细胞的凋亡(英)

在真菌 (Fusariumoxysporumf.vasinfectum (Atkinson)SnyderetHansen)寡聚糖诱导悬浮培养南方红豆杉(Taxuschinensis (Pilger)Rehd .var.mairei (LemeeetL啨ｖｌ.)ChengetL .K .Fu)细胞生产紫杉醇的体系中发现细胞出现凋亡 ,次生代谢增强。电镜观察到细胞核质和原生质出现凝集现象 ,液泡内出现大量的高电子致密体。核DNA经琼脂糖凝胶电泳 ,呈 2 0 0bp的整数倍的梯状条带 (ladders) ;而对照组细胞核DNA完整 ,呈大片段 ,细胞完整 ,细胞器发达 ,但紫杉醇合成速率很低。加入寡聚糖后 ,细胞防御系统开启 ,细胞生长停止 ,次生代谢物酚类物质大量积累且次生壁加厚 ,多酚氧化酶活性迅速提高 ,苯丙烷类代谢途径的关键酶苯丙氨酸解氨酶的活性在 1h后急速提高 ,目的产物紫杉醇在诱导后 72h达到峰值 ,比对照组提高了 6倍 ,且细胞凋亡的出现与紫杉醇合成的峰值具有时间上的一致性。     

南方红豆杉种子综合处理过程中内源激素的动态变化

为揭示南方红豆杉种子内源激素与休眠的关系,采用酶联免疫吸附法(ELISA)测定了经过层积处理的种皮和胚乳的脱落酸(ABA)、赤霉素(GA3 )、吲哚乙酸(IAA)、玉米素核苷(ZR)4种内源激素含量的变化情况.结果表明:种子胚乳中内源ABA的含量随着层积时间的延长而逐渐下降,GA含量增加,IAA和ZR的含量先增加后降低...     

南方红豆杉的苯丙基转移酶异源表达和抗体制备

构建了紫杉醇生物合成途径中连接紫杉醇主链bac Ⅲ与侧链C-13 O的苯丙基转移酶原核表达载体,并在大肠杆菌中表达了这种蛋白,以纯化的重组蛋白为抗原免疫新西兰兔,获得了高效价(1:102400)抗体.免疫印迹检测表明,制备的抗体具有较高的特异性.     

山西蟒河自然保护区南方红豆杉林的调查研究

研究了南方红豆杉的分布与生境, 群落组成及特征, 并建议对其加强保护和发展。     

浮梁县野生南方红豆杉资源保护与可持续利用

国家林业局发出通知,要求各地进一步加强野生红豆杉资源保护和规范红豆杉资源经营利用管理工作,野生红豆杉资源,具有重要的经济价值和科学研究价值。据调查发现浮梁县王港乡金山村1株野生南方红豆杉紫杉醇含量经中科院昆明植物研究所测试中心测出一株优树皮紫杉醇的含量达0.0616%,超过国际含量标准,查新后得知为全国红豆杉紫杉醇含量最高,然后进行宣传、保护和合理利用资源提出了有关对策和措施。     

南方红豆杉内生细菌分离鉴定及系统发育分析

目的:了解南方红豆杉内生细菌类群及其系统发育关系;方法:对分离菌株进行形态学、生理生化和分子鉴定,并做系统发育分析.结果:从南方红豆杉茎、皮和叶中共分离到内生细菌52株.对12株内生细菌16S rDNA进行PCR扩增,扩增产物大小约为1 400bp,对11株内生细菌16S rDNA测序结果,用BLAST软件进行相似性比对,发现TB02株为Enterobacter属,相似性99％;9株为Bacillus属,相似性99％～ 100％:TB13株为Lysinibacillus,相似性97％.通过构建系统发育树发现这11株内生细菌明显聚为两大支.结论:11株内生细菌分别鉴定为肠杆菌、芽孢杆菌和Lysinibacillus,芽孢杆菌为南方红豆杉内生细菌优势菌属.芽孢杆菌和Lysinibacillus亲缘关系较近,二者和肠杆菌之间亲缘关系较远.     

抗癌植物南方红豆杉保护生物学价值的评价

论述了抗癌植物南方红豆杉的经济价值,理论研究意义,以及近几年来由于过度的利用和开发,造成了资源的浪费和该物种处于濒危状态,因此开展南方红豆杉的保护生物学研究已刻不容缓