麗江地區(qū)云南紅豆杉幼苗生長特征及紫杉醇含量變化研究

馬艷

（迪慶藏族自治州林業(yè)和草原局，云南香格里拉 674499）

云南紅豆杉（Taxus yunnanensis） 現(xiàn)分類上歸屬于紅豆杉科（Taxaceae）紅豆杉屬（TaxusL.）須彌紅豆杉復(fù)合群（T. wallichianacomplex），被稱為須彌紅豆杉原變種（T. wallichianavar.wallichiana），亦稱喜馬拉雅紅豆杉，為第三紀(jì)孑遺植物，屬珍稀瀕危樹種[1-5]。20 世紀(jì)中期，這一樹種因種群數(shù)量日益減少而被國際松杉類專家組（CSG）確定為3 級漸危種，并分別于1986 年、1993 年和1999 年被列為云南省2 級保護(hù)植物、林業(yè)部2 級保護(hù)植物和國家1 級保護(hù)樹種[6-7]。云南紅豆杉在云南省內(nèi)的天然分布區(qū)主要集中在滇西至滇西北的橫斷山區(qū)，多為散生或群狀散生，極少成純林，且形態(tài)外貌差異較大[4]。另一方面，該樹種是我國紅豆杉屬植物中紫杉醇類抗癌活性物質(zhì)含量較高的樹種[8]，具有很好的醫(yī)藥研發(fā)前景。

筆者在麗江市內(nèi)對同一種源、苗齡、相同基質(zhì)露地栽培的云南紅豆杉幼苗進(jìn)行連續(xù)觀測，并對其生長特征及紫杉醇含量的年變化進(jìn)行分析，以期為云南紅豆杉的苗期管理以及今后開展關(guān)于該樹種的樹木生長發(fā)育、適應(yīng)策略、資源保護(hù)、產(chǎn)業(yè)化等方面的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 云南紅豆杉幼苗。種源統(tǒng)一，是由同一批優(yōu)良種子培育出的實(shí)生容器苗，出圃苗齡均為2.25 年。

1.1.2 基質(zhì)。統(tǒng)一使用腐殖土作為栽培基質(zhì)。

1.1.3 營養(yǎng)袋。規(guī)格為40 cm×30 cm。

1.2 試驗(yàn)設(shè)置及環(huán)境概況

在麗江市林業(yè)科學(xué)研究所下屬的中心試驗(yàn)苗圃內(nèi)，共布置60 株云南紅豆杉幼苗，分為3 組重復(fù)，每組重復(fù)20 株苗，均以露地栽培的方式進(jìn)行同基質(zhì)栽培。為避免太陽輻射對營養(yǎng)袋及基質(zhì)產(chǎn)生加溫作用，以磚石圍槽遮擋營養(yǎng)袋。幼苗布置完成后進(jìn)行常規(guī)管護(hù)。

試驗(yàn)區(qū)位于云南紅豆杉天然分布的氣候地理單元內(nèi)。麗江市林業(yè)科學(xué)研究所中心試驗(yàn)苗圃的地理位置為26°50′ N，100°16′ E，海拔2402 m，屬于中溫帶氣候類型。年平均氣溫12.6℃，絕對最低溫-7.0℃，絕對最高溫32.3℃，≥10℃的積溫3664℃，平均霜期70 d，年降水量953 mm，相對濕度為63%，全年日照時(shí)數(shù)約為2503 h。

1.3 生長特征參數(shù)測定

幼苗定株后，從2009 年1 月開始，每季度末月中旬對云南紅豆杉幼苗的各生長特征參數(shù)進(jìn)行測量。參數(shù)包括苗株的高生長量、地徑生長量、冠幅生長量、1 級側(cè)枝生長量及最大分枝長度。測量工具為游標(biāo)卡尺、鋼卷尺。

測量方法：①苗高，從基質(zhì)表面到幼苗的主莖頂芽部位的垂直距離；②地徑，測量位置在距基質(zhì)表面0.5 cm 處；③最大分枝長，測量幼苗1 級側(cè)枝的最大長度；④冠幅，南北方向最長1 級側(cè)枝頂間距與東西方向最長1 級側(cè)枝頂間距之乘積。

1.4 紫杉醇含量測定

根據(jù)每次收集到的云南紅豆杉幼苗生長特征參數(shù)計(jì)算出平均木，再以此為參照選取樣苗。利用高效液相色譜儀對樣苗的紫杉醇含量進(jìn)行定量檢測。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)分析及圖表制作采用Excel 2003 和SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 云南紅豆杉幼苗的生長特征變化與分析

2.1.1 不同生長季云南紅豆杉幼苗高徑生長量比較。在麗江市林業(yè)科學(xué)研究所的中心試驗(yàn)苗圃里，參試的云南紅豆杉幼苗在第2、第3 生長季，其高生長較莖加粗表現(xiàn)出了更加旺盛的生長態(tài)勢。進(jìn)入第4生長季后幼苗的高生長逐步減弱，而莖的粗生長仍很旺盛（圖1）。幼苗高生長的年均增長量為17.37 cm；地徑的年均增長量為0.24 cm。

2.1.2 不同生長季云南紅豆杉幼苗側(cè)枝生長量比較。在該研究中，參試云南紅豆杉幼苗的側(cè)枝生長特征是指1 級側(cè)枝的生長特征。從參試的云南紅豆杉幼苗1 級側(cè)枝生長的總體情況看（圖2），自第1 生長季開始，幼苗1 級側(cè)枝的分化與伸長便呈現(xiàn)逐步增加的趨勢。在第1、第2 生長季，幼苗1 級側(cè)枝的分化較為緩慢，進(jìn)入第3 生長季后呈現(xiàn)出加速分化的趨勢。幼苗1 級側(cè)枝數(shù)量的年均增加量為17 枝；最大分枝長度的年均增量為30 cm。

2.1.3 不同生長季云南紅豆杉幼苗冠幅生長量比較。在第1 生長季，幼苗冠幅生長較為緩慢，但進(jìn)入第2 生長季后呈現(xiàn)出快速生長的態(tài)勢（圖3），其年均增長量達(dá)777 cm2。

2.2 云南紅豆杉幼苗的各生長特征指標(biāo)的相關(guān)性分析

圖1 云南紅豆杉幼苗高徑生長量變化

圖2 云南紅豆杉幼苗側(cè)枝生長量變化

圖3 云南紅豆杉幼苗冠幅生長量變化

根據(jù)年終觀測結(jié)果，分別對參試云南紅豆杉幼苗的高徑生長量、冠幅、1 級側(cè)枝數(shù)及最大分枝長等形態(tài)指標(biāo)進(jìn)行了相關(guān)性分析。

由表1 可知，經(jīng)過1 年生長期后，麗江參試云南紅豆杉幼苗的高徑生長特征間呈極顯著的正相關(guān)；最大分枝長與苗高無相關(guān)性，但與地徑呈顯著正相關(guān)，與冠幅呈顯著負(fù)相關(guān)；1 級側(cè)枝數(shù)與苗高、地徑、冠幅均趨向負(fù)相關(guān)；冠幅與苗高、地徑亦趨向負(fù)相關(guān)。

表1 云南紅豆杉幼苗生長特征指標(biāo)的相關(guān)性分析

2.3 云南紅豆杉幼苗的紫杉醇含量變化與分析

經(jīng)檢測，在第1 生長季，云南紅豆杉試驗(yàn)樣苗的紫杉醇含量為38.8431 mg/kg；在第2 生長季，其含量達(dá)到43.8326 mg/kg；在第3 生長季，其含量為42.4804 mg/kg；在第4 生長季，試驗(yàn)樣苗的紫杉醇含量下降到31.5592 mg/kg。

總體上看（圖4），麗江試驗(yàn)區(qū)的云南紅豆杉試驗(yàn)樣苗紫杉醇含量的年變化呈現(xiàn)出一種先升高后逐漸下降的趨勢，其最大值出現(xiàn)在第2 生長季，最小值則出現(xiàn)在第4 生長季。

圖4 云南紅豆杉幼苗紫杉醇含量變化

3 結(jié)論與討論

目前，在麗江地區(qū)開展的關(guān)于云南紅豆杉的研究主要集中于種子萌發(fā)[9]、育苗基質(zhì)的篩選[10]、不同基質(zhì)對幼苗根系生物量[11]和移栽后生長的影響[12]等方面。該研究在麗江地區(qū)對云南紅豆杉幼苗的生長特征及紫杉醇含量的變化進(jìn)行了為期1 年的觀測與試驗(yàn)，經(jīng)分析認(rèn)為參試的云南紅豆杉幼苗存在如下情況：①幼苗的高生長自第2 生長季較主莖的粗生長表現(xiàn)出了更加旺盛的生長態(tài)勢，但進(jìn)入第4 生長季后幼苗的高生長便逐步減弱。這表明幼苗主莖頂端分生組織的細(xì)胞分裂與分化的活躍期主要集中在5—8 月。②進(jìn)入第2 生長季后，幼苗1 級側(cè)枝的分化與伸長便呈現(xiàn)逐步增加的趨勢。但從相關(guān)性來看，最大分枝長與冠幅呈顯著負(fù)相關(guān)，而1 級側(cè)枝數(shù)與苗高、地徑、冠幅均趨向負(fù)相關(guān)。這表明幼苗存在偏冠現(xiàn)象。③幼苗在不同生長季的紫杉醇含量排序：2＞3＞1＞4。這表明幼苗紫杉醇含量最高的時(shí)段出現(xiàn)在6—7 月。

眾所周知，植物的形態(tài)發(fā)育和生理性狀不僅受到自身遺傳特性的影響，而且還被外部環(huán)境不斷塑造。地理因子、氣象因子等各種環(huán)境因子對云南紅豆杉形態(tài)發(fā)育和紫杉醇含量的影響及影響時(shí)間的長短等問題有待進(jìn)一步研究。