3 个杜仲品种叶片性状及活性成分质量分数1)

朱景乐 杜红岩 李芳东 赵 阳 孙志强 王 彬

(国家林业局泡桐研究开发中心，郑州，450003) (河南省林业厅)

杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)是中国特有的名贵经济树种，国家二级保护植物。近20 a 来，随着杜仲叶药用功能及杜仲胶特殊性能的不断被发现，杜仲的经济价值稳步提高，现在已专门开发出杜仲叶用林栽培模式［1］。然而，关于杜仲叶片中活性成分质量分数的研究主要集中在提纯方法上，仅有关于不同栽培措施提高活性成分质量分数的零星报道［2－4］，目前，尚无通过良种选育的途径提高杜仲活性成分质量分数的报道。‘红叶’杜仲(Eucommia ulmoides‘Hongye’)、‘密 叶’杜 仲(Eucommia ulmoides‘Miye’)、‘小叶’杜仲(Eucommia ulmoides‘Xiaoye’)是中国林业科学院经济林研究开发中心选育的叶用型杜仲良种。目前尚无此3 个品种叶片构造及活性成分质量分数方面的报道。文中以3 个杜仲品种苗期的成熟、新鲜叶片为材料，通过对叶片结构特征及活性成分质量分数测定，探寻杜仲不同品种叶片活性成分质量分数变异规律及其与叶片构造的关系，以期为杜仲叶用林高效栽培技术提供科学依据。

1 材料与方法

试验材料为河南原阳杜仲良种繁育圃的2年生‘小叶’杜仲、‘红叶’杜仲和‘密叶’杜仲嫁接苗。2013年6月22日采集成熟的新鲜叶片分别进行叶片性状测定及活性成分质量分数测定。

叶片性状及叶面积测定:每个品种选择5 株长势均一的单株，随机选择33 ～35 片成熟叶片，用水清洗后放入干燥箱，于60 ℃条件下烘干48 h，然后进行叶长、叶宽、叶面积、叶片干质量的测量。并进行叶形指数及比叶质量计算。叶面积测定采用于守超等［5］的方法。

叶片石蜡切片制作:按李平和方法［6］，每个品种制作3 张石蜡切片，在OLYMPUS－BX51 型光学显微镜下进行观测，每个切片选择有代表性的3 个视野在100 倍下用cell 软件测定其叶肉厚度、栅栏组织和海绵组织厚度。

杜仲叶片活性成分质量分数测定:仪器，Shimadezu LC－10A 高效液相色谱仪、SPD－10AVP 紫外检测器、N2000 色谱工作站、AG135 电子天平、KQ5200DA 型数控超声波清洗机、101－2AB 型电热鼓风干燥箱、FZ102 微型植物试样粉碎机。试药，绿原酸对照品(中国药品生物制品检定所，B.N.10753—200413)、京尼平苷酸对照品(日本和光纯药业株式会社，B.N.PER2862)、色谱纯甲醇(天津四友)、超纯水，其余试剂均为分析纯。各种有效活性成分质量分数测定按杜红岩等［3］方法进行。

数据处理:使用spss16.0 软件进行方差分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 杜仲3 个品种叶片形状大小差异

3 个杜仲品种叶片性状如表1所示。由表1可知，3 个杜仲品种的叶长分别为9.34 ～14.44 cm，叶宽为3.46 ～6.98 cm，叶形指数为2.05 ～2.70，叶面积为24.32 ～77.34 cm2。方差分析结果表明，这4个指标在3 个品种间均存在显著差异，‘小叶’杜仲在叶长、叶宽和叶面积上显著小于‘红叶’杜仲和‘密叶’杜仲，而叶形指数则显著高于另外2 个品种;叶片干质量0.23 ～0.59 g，3 个品种间均存在显著差异，该差异主要由叶片面积差异较大引起，为了消除不同叶面积的影响，计算出3 个品种的比叶质量为76.53 ～93.41 g·m－2，‘小叶’杜仲显著高于‘密叶’杜仲和‘红叶’杜仲，而‘红叶’杜仲和‘密叶’杜仲间则无显著差异;‘小叶’杜仲是以叶片狭长，叶面积较小而得名，本研究随机取样的结果也证明了该品种的苗期性状的稳定性。

表1 3 个杜仲品种叶片性状

2.2 杜仲3 个品种叶片解剖观测

3 个品种的叶片解剖性状如图1和表2所示，叶肉厚度为431.67 ～487.11 μm ，栅栏组织厚为129.47 ～186.61 μm ，海绵组织厚为172.80 ～260.86 μm ，栅栏组织与海绵组织厚度比值为0.51 ～1.11。方差分析结果表明，除叶肉厚度外(sig =0.067)，其他3 个指标在3 个品种间均存在显著差异(sig ＜0.05)。3 个品种比叶质量存在显著差异，但叶肉厚度虽有差异，却不显著，说明影响3 个杜仲品种比叶质量的还存在其他因素。‘小叶’杜仲比叶质量最大，栅栏组织厚最小，海绵组织厚最大，栅栏组织与海绵组织厚度比值最小;‘红叶’杜仲比叶质量最小，栅栏组织最厚，海绵组织最薄，栅栏组织与海绵组织厚度比值最大，以上研究结果发现了3 个杜仲品种的叶片比叶质量随着栅栏组织与海绵组织厚度比值的降低而增大的规律。

2.3 杜仲3 个品种叶片活性成分质量分数

3 个品种的活性成分质量分数如表3所示，由表3可知，黄酮质量分数为0.50 % ～1.70 %，绿原酸质量分数为1.14 % ～1.64 %，京尼平苷酸质量分数为0.24 % ～0.54 %，总活性成分质量分数为2.17 % ～3.45 %。方差分析结果表明，‘红叶’杜仲的黄酮和总活性成分质量分数显著高于‘密叶’杜仲和‘小叶’杜仲;而‘小叶’杜仲绿原酸质量分数显著高于‘密叶’杜仲;‘密叶’杜仲京尼平苷酸质量分数显著高于‘红叶’杜仲和‘小叶’杜仲的。

表2 叶片解剖性状分析(100 倍下观测)

表3 3 个杜仲品种活性成分质量分数

图1 杜仲3 个品种叶片石蜡切片

3 结论与讨论

‘小叶’杜仲叶长为9.34 cm，叶宽为3.46 cm，叶面积为24.32 cm2，叶片干质量为0.23 g(表1)，以上指标均显著低于‘红叶’杜仲和‘密叶’杜仲的，而其叶形指数为2.70、比叶质量为93.41 g·m－2(表1)，明显高于另2 个品种。‘小叶’杜仲名称的由来即为叶片狭长，叶面积较小，该研究结论也说明了‘小叶’杜仲叶片性状在苗期的稳定性。比叶质量反映了植物的光合碳同化能力，是衡量植物种相对生长速率的重要参数［7－8］，与张继光等［9］报道的南亚热带人工林16 种木本植物比叶质量相比，本研究得到的比叶质量数值相对较低，此与试验材料的株龄及生长时间均有一定关系，即使同一株植物，不同位置的比叶质量也差异明显［10］，由于不了解前人取样材料的具体信息，因此，文中得到的结论与前人结论无可比性，但文中在苗龄、栽培措施一致的条件下，得到了苗期‘小叶’杜仲叶片的比叶质量显著高于‘密叶’杜仲和‘红叶’杜仲的可靠结论。

‘小叶’杜仲在显微镜放大100 倍下测定其叶肉厚度487.11 μm ，栅栏组织厚度为129.47 μm ，海绵组织厚度为260.86 μm ，栅栏组织与海绵组织厚度比值为0.51;‘小叶’杜仲叶肉厚度略高于‘密叶’杜仲和‘红叶’杜仲，海绵组织厚度显著高于另2 个品种，而栅栏组织和海绵组织厚度比值则显著低于另2 个品种。叶片的比叶质量除了和叶肉厚度有关，还和不同组织所占的比例有关。根据文中的初步研究结果，栅栏组织与海绵组织厚度比值越低，叶片比叶质量越大。因该样本取样方法问题，使得该批数据间无法进行叶片解剖性状与叶片形状及活性成分质量分数间一一对应的数据相关分析，所以，叶片解剖性状与比叶质量的关系有待进一步研究。

‘红叶’杜仲黄酮质量分数显著高于‘小叶’杜仲和‘密叶’杜仲的，而‘小叶’杜仲的绿原酸质量分数最高，绿原酸质量分数与叶绿素总质量分数，尤其是与叶绿素a 质量分数间是否存在显著相关性，尚需进一步研究。虽然3 个杜仲品种的活性成分质量分数差异明显，但若要进行各品种活性成分产量分析需结合叶用林栽培模式下叶片生物量进行。

致谢:感谢河南大学药学院研究生许兰波在杜仲活性成分测定中提供的帮助。

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［6］ 李平和.植物显微技术［M］.2 版，北京:科学出版社，2009.

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