紅豆杉屬植物的繁育現(xiàn)狀研究

韓彩霞，徐 朕，齊曉洋，鄧光華

（江西農(nóng)業(yè)大學(xué)藝術(shù)與園林學(xué)院，江西南昌 330045）

紅豆杉屬（Taxus Linn.）植物屬于紅豆杉科（Taxaceae），通常為常綠喬木或灌木，因種子成熟時(shí)肉質(zhì)假種皮呈紅色而得名。該屬在全球范圍內(nèi)約有11種，主要分布于北半球溫帶、寒溫帶和熱帶、亞熱帶高山地區(qū)，是孑遺珍稀物種，被稱為植物界的“活化石”[1]。由于紅豆杉屬植物具有自然分布極少且星散，種群間存在地理隔離、種群競(jìng)爭(zhēng)力弱、生長(zhǎng)緩慢等特點(diǎn)[2]；同時(shí)隨著人們對(duì)其植物提取物紫杉醇過(guò)度開(kāi)發(fā)利用，導(dǎo)致野生紅豆杉屬植物資源遭到嚴(yán)重破壞，個(gè)別物種甚至極度瀕危，引起世界各國(guó)高度重視，我國(guó)早已將中國(guó)紅豆杉屬植物全部列為國(guó)家一級(jí)保護(hù)植物[3]。因此，加大紅豆杉屬植物的繁育種植力度和改進(jìn)繁育技術(shù)成為保護(hù)該屬植物的重要方式之一。對(duì)5種紅豆杉屬植物近五年的繁育研究成果進(jìn)行簡(jiǎn)要綜述，旨在為加大該屬植物保護(hù)力度，提高繁育效率以及達(dá)到資源的可持續(xù)利用提供理論依據(jù)[4]。

1 紅豆杉屬植物繁育研究

1.1 紅豆杉（Taxus wallichiana var.chinensis(Pilger)Florin）

現(xiàn)階段紅豆杉繁育方式主要為扦插、播種和組織培養(yǎng)。

付秀琴在四川茂縣采取不同扦插季節(jié)、插穗長(zhǎng)度、生根劑濃度等因素進(jìn)行小區(qū)試驗(yàn)，結(jié)果表明，該地區(qū)在3月份剪取紅豆杉枝條5～10cm，浸泡于3000mg/kg吲哚丁酸（IBA）中，可以提高插條愈傷組織形成率、須根數(shù)、根長(zhǎng)及粗壯度等因素[5]。秦濤采用不同年齡紅豆杉枝條、扦插基質(zhì)等因素進(jìn)行扦插試驗(yàn)得出，紅豆杉1年生枝條比2年生枝條易生根成活，而扦插基質(zhì)按黃心土與珍珠巖2∶1混合較為理想[6]。

宋健[7]等人對(duì)紅豆杉播種育苗進(jìn)行研究得出，在早春進(jìn)行條播，并挖取松樹(shù)林下帶有菌根的土過(guò)篩后覆蓋種子，保持土壤疏松濕潤(rùn)，可以使種子出苗率超過(guò)70%。然而也有研究認(rèn)為，紅豆杉種子種皮較厚，處于深度休眠狀態(tài)，自然條件下需經(jīng)過(guò)兩冬一夏才能萌發(fā)，且成活率較低，即使人工催芽處理后也要第3年才會(huì)陸續(xù)萌發(fā)，不適合大規(guī)模繁殖的需求[8]。

以紅豆杉腋芽為外植體，B5為基本培養(yǎng)基，對(duì)紅豆杉組織培養(yǎng)中褐變的影響研究表明：添加激素2,4-D 2.0mg/L+6-BA 0.5mg/L，愈傷組織生長(zhǎng)情況最好，染菌率為11.11%，愈傷組織出愈率可達(dá)88.89%，而加入添加劑組合活性炭和檸檬酸，可以降低紅豆杉的褐變程度[9]。

1.2 南方紅豆杉（Taxus wallichiana var.mairei）

劉成功[10]等對(duì)南方紅豆杉種子進(jìn)行研究得出，由于南方紅豆杉種子內(nèi)含有萌發(fā)抑制物，導(dǎo)致其休眠期較長(zhǎng)，自然條件下通常需要2～3年，對(duì)其進(jìn)行25℃層積130d，轉(zhuǎn)5℃層積80d處理后，種子平均發(fā)芽率可達(dá)76%，此方法與茍順強(qiáng)[11]對(duì)南方紅豆杉播種育苗技術(shù)研究結(jié)果相一致。

謝紅梅[12]等對(duì)南方紅豆杉進(jìn)行扦插試驗(yàn)得出，采用300mg/kg濃度的GGR激素進(jìn)行插穗處理，可以使生根率達(dá)到86.67%；歐濱[13]等進(jìn)行不同基質(zhì)下南方紅豆杉扦插試驗(yàn)認(rèn)為，以河沙和表土按2∶1混合，可以使插條成活率達(dá)到76.29%。

郄亞微[14]對(duì)南方紅豆杉愈傷組織誘導(dǎo)的培養(yǎng)基、外植體接種方法、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、pH進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)得出：最適宜的培養(yǎng)基為B5改良型、最佳接種方法為無(wú)葉莖段正插入培養(yǎng)基、添加2.0mg/L2,4-D或1.0mg/LNAA、pH值在6左右，可以有效地提高杉愈傷組織的誘導(dǎo)率和成活率。

南方紅豆杉還可以進(jìn)行水培繁育。王楠楠[15]等采用6種營(yíng)養(yǎng)液配方以土培作為對(duì)照進(jìn)行試驗(yàn)，通過(guò)90d培養(yǎng)后，觀察到日本園試配方下南方紅豆杉存活率達(dá)到95%，鮮質(zhì)量增長(zhǎng)率達(dá)到13.1%，均接近于土培，可以解決盆栽下施肥、澆水等問(wèn)題。

1.3 東北紅豆杉（Taxus cuspidata）

趙鵬[16]研究結(jié)果表明，IBA濃度對(duì)東北紅豆杉各時(shí)期內(nèi)源激素含量有顯著影響，IAA、GA3和ZR對(duì)生根有良好的促進(jìn)作用，而ABA對(duì)生根有明顯的抑制作用；金虎[17]等對(duì)3年生東北紅豆杉嫩枝采用1000mg/L濃度下速蘸ABT1號(hào)生根粉，可以使扦插成活率超過(guò)95%，此方法比用生根粉浸泡插條后扦插效果較好[18]；劉麗麗[19]對(duì)東北紅豆杉扦插環(huán)境和扦插基質(zhì)進(jìn)行研究得出，在光照強(qiáng)度為1000Lux，光照時(shí)間16h/d，溫度為25℃和濕度為80%～85%條件下，采用苔蘚∶蛭石∶山皮土=1∶4∶5扦插基質(zhì)，可以使生根率達(dá)到100%；同時(shí)還得出東北紅豆杉組培育苗最佳外植體為2～3cm半木質(zhì)化莖尖；最佳培養(yǎng)基配方為B5+瓊脂0.6%+蔗糖2%+IBA 3mg/L+AC 0.1%+農(nóng)用鏈霉素0.4g/L，可以使愈傷組織誘導(dǎo)率達(dá)95%以上，愈傷量適中，芽萌動(dòng)率達(dá)95%以上。

李晶莼[20]等采用低溫層積、暖溫層積和變溫層積方法，結(jié)合4種不同濃度的GA3處理方法對(duì)東北紅豆杉種子進(jìn)行催芽試驗(yàn)，研究了不同催芽方法對(duì)東北紅豆杉種子貯藏物質(zhì)中可溶性糖含量、粗脂肪含量、可溶性蛋白質(zhì)含量的變化影響，結(jié)果表明，變溫處理（20℃/10℃晝夜各12小時(shí)）結(jié)合GA3 200mg/L處理最有利于東北紅豆杉種子貯藏物質(zhì)的轉(zhuǎn)化以及種子萌發(fā)。

1.4 云南紅豆杉（Taxus wallichiana var.wallichiana）

云南紅豆杉種皮的物理特性對(duì)種子休眠存在一定影響[21]。因此在播種前需磨破其種皮和種殼，拌濕沙并在冬季放置于室外冷藏40d左右后，取出種子浸泡于0.5%高錳酸鉀溶液中2h，清水洗凈后即可播種，一般在25℃氣溫下經(jīng)過(guò)2個(gè)月左右種子就會(huì)萌發(fā)[22]。

云南紅豆杉扦插繁殖采用3～5mm粗的1～2年生枝條，插床遮光度70%，插壤用碳渣、沙、紅土配備，經(jīng)過(guò)藥劑處理，在75%～80%的濕度和20～22℃的溫度條件下扦插，生根率50%以上，成活率達(dá)82.5%以上，溫室大棚內(nèi)扦插苗成活率高于室外[23,24]。根據(jù)根部解剖結(jié)構(gòu)顯示，云南紅豆杉周皮中存在一圈環(huán)狀的厚壁細(xì)胞，生根時(shí)間較長(zhǎng)可能與此有一定關(guān)系[25]。

1.5 曼地亞紅豆杉（Taxus media）

曼地亞紅豆杉原產(chǎn)于美國(guó)和加拿大，是天然的雜交品種，其父本為歐洲紅豆杉，母本為東北紅豆杉，植物學(xué)特性介于雙親之間。曼地亞紅豆杉枝葉茂盛，具有較強(qiáng)的生命力和萌發(fā)力，同時(shí)耐修剪，耐低溫，抗性強(qiáng)，是優(yōu)良的城市綠化觀賞樹(shù)種[26]。

曼地亞紅豆杉最適宜的扦插基質(zhì)為培泥沙或河沙，具有良好的透氣透水性又有一定的保水性和肥力；采穗扦插前需為苗床施足1次磷鉀肥，一般為有效磷1.37mg/kg，速效鉀 145.5mg/kg，pH 值調(diào)至 6.0～7.0 偏弱酸性，電導(dǎo)率（Ec）小于0.75，扦插前2d用0.3%的多菌靈溶液進(jìn)行消毒；扦插時(shí)間一般為4～5月份和10～11月份，插穗采用8年以下母樹(shù)的1～2年生木質(zhì)化或半木質(zhì)化枝條，長(zhǎng)度在10cm左右，之后在500mg/L萘乙酸溶液中浸泡30min即可進(jìn)行扦插，生根率和成活率分別可達(dá)91.5%和88.6%；扦插后需保證苗床的遮光、控溫和控濕，一般遮光為70%～80%，溫度為25～30℃，低于20℃或高于30℃應(yīng)采取增溫、降溫措施，空氣濕度在80%以上[27]。

柳文靜[31]等對(duì)曼地亞紅豆杉外植體取材部位、激素種類及濃度組合、光照條件等培養(yǎng)條件對(duì)愈傷組織誘導(dǎo)的影響進(jìn)行研究，以找出最適合曼地亞紅豆杉愈傷組織生長(zhǎng)的培養(yǎng)條件。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，最適合誘導(dǎo)曼地亞紅豆杉愈傷組織生長(zhǎng)的激素組合為0.5 mg/L NAA+0.2 mg/L 6-BA+2 mg/L 2,4-D；最適合外植體為帶芽莖段，黑暗培養(yǎng)相比光照培養(yǎng)更有利于愈傷組織生長(zhǎng)。

2 總結(jié)

目前從紅豆杉屬植物中分離出紫杉烷類化合物約500余種以及大量非紫杉烷類化合物成分，包括倍半萜類化合物、甾體類化合物、木質(zhì)素類化合物、黃酮類化合物、糖苷類化合物以及其他類化合物等[32]?？茖W(xué)家們對(duì)紫杉烷類化合物中巴卡亭Ⅲ類紫杉烷物質(zhì)進(jìn)行了大量的研究表明，紫杉醇在治療乳腺癌等方面取得了良好的效果[33,34]。通過(guò)對(duì)近幾年紅豆杉屬植物繁育研究進(jìn)行總結(jié)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段對(duì)該屬繁育較多的主要集中在紅豆杉、南方紅豆杉、東北紅豆杉、云南紅豆杉和曼地亞紅豆杉等，而對(duì)該屬其他植物，如歐洲紅豆杉、加拿大紅豆杉、短葉紅豆杉等繁育研究較少；同時(shí)該屬繁育手段單一，基本以播種、扦插和組織培養(yǎng)為主[35]。因此，在后續(xù)的研究中應(yīng)該注意該屬其他植物種類的繁育研究，同時(shí)提高繁育技術(shù)，結(jié)合分子手段輔助育種，達(dá)到可以快速、大量的繁育出具有高紫杉醇含量、高藥用價(jià)值、高觀賞價(jià)值的優(yōu)良品種，以及為保護(hù)紅豆杉屬瀕危植物做出貢獻(xiàn)[36]。