明溪县高紫杉醇红豆杉引种策略研究

张娟 吴俊杰 汤行昊 范辉华 王志洁

摘 要 紫杉醇是十分畅销的抗癌药物，采用红豆杉进行生物提取是生产紫杉醇的唯一商业途径。鉴于不同品种的红豆杉不同部位中紫杉醇含量差异明显，从可持续发展的角度考虑，确定选择枝叶中紫杉醇含量较高的云南红豆杉作为品种引进的方向。云南红豆杉主要分布在滇西的9个县市。这9个县的资源量分别占该云南红豆杉野外分布面积的77%，蓄積量的82%及株数的83%。9个产地中，腾冲居群的云南红豆杉紫杉醇含量最高，达0.025 8%，较丽江（纳西）居群的云南红豆杉高出了近20%，且腾冲的气候特征与引种目的地福建省三明市明溪县最为接近，因而选择腾冲地区作为云南红豆杉种质资源调查、收集的重点，有利于高紫杉醇红豆杉品种的选育和在明溪县的产业化发展。

关键词 红豆杉;紫杉醇;气候特征;引种策略

中图分类号：S791.49 文献标识码：A doi：10.13601/j.issn.1005-5215.2021.05.011

Abstract Taxol is a very popular anticancer drug. Biological extraction from Taxus genus is the only commercial way to produce taxol. In view of the obvious difference of taxol content in different parts of different Taxus species，from the point of view of sustainable development，T. yunnanensis with higher taxol content in branches and leaves was selected as the direction of variety introduction. Taxus yunnanensis is mainly distributed in nine counties in western Yunnan Province. The resources of these nine counties account for 77% of the field distribution area，82% of the stock volume and 83% of the number of Taxus ‘yunnanensis’ .Among the nine producing areas，the taxol content of T. yunnanensis in the Tengchong population is the highest，reaching 0.025 8%，which is nearly 20% higher than that of Taxus yunnanensis in the Lijiang（Naxi） population.and the climatic characteristics of Tengchong are closest to Mingxi County，Sanming City，Fujian Province. Therefore，Tengchong area is selected as the focus of germplasm resources investigation and collection，which is conducive to breeding of high-taxol yew varieties and the development of industrialization in Mingxi County.

Key words Taxus genus;taxol;climatic characteristics;introduction strategy

从红豆杉（Taxus genus）中提取的紫杉醇具有抑制癌细胞增殖、扩散、迁移和治疗包括乳腺癌、肺癌在内的多种癌症的功效[1-3]。而紫杉醇目前尚不能人工合成，利用红豆杉枝叶直接提取紫杉醇或者提取10DAB再经过一系列化学处理合成紫杉醇仍是我国紫杉醇生产的重要途径[4]。但野生红豆杉资源有限，且均为国家一级保护植物[5-7]。明溪县红豆杉栽培种植历史悠久，全国最大的紫杉烷类产品供应商福建南方制药股份有限公司就坐落于此。然而，由于缺乏以高紫杉醇红豆杉种质为繁殖材料进行扩繁培育的红豆杉原料种植基地，福建南方制药股份有限公司每年需要向欧洲进口300 t红豆杉干料（紫杉醇含量为0.15%）以弥补公司生产性原料的不足。为破解紫杉醇提取原料红豆杉枝叶长期依赖进口，原料成本过高且来源不稳定的困局，本研究采用查阅文献和前往红豆杉主要分布区实地调查采样分析相结合的方式，对各类红豆杉的紫杉醇含量及分布区气候情况进行研究，以期引进适宜在三明市明溪县气候条件且紫杉醇含量较高的红豆杉种质材料，培育良种壮苗。利用红豆杉耐修剪、萌发能力强、可进行矮林栽培和枝叶采收方便的优点，采用人工栽培的方式营建高紫杉醇红豆杉药用原料林，可高效、经济地解决紫杉醇原料短缺的窘境。

1 材料与方法

1.1 材料来源

通过查阅已有的介绍红豆杉分布的文献，确定红豆杉在全国的分布地区和范围。根据各地红豆杉生长特性和紫杉醇含量情况，选择重点区域进行实地调查。在红豆杉分布的重点地区，以县为单位获取红豆杉枝叶样品。为保证取样的代表性，每个县选取3个采样点采集取样，每个采样点随机选择10株样株收集当年生枝叶，剪取的枝条粗度不超过05 cm。为最大限度降低样本间的亲缘关系，红豆杉样株间的间距应不小于50 m。将红豆杉枝叶样品做好标记冷藏后及时寄往福建南方制药股份有限公司紫杉醇提取实验室。

1.2 试验方法

委托福建南方制药股份有限公司参照《中国药典》（2015版），利用U3000液相色谱仪采用HPLC法测定各红豆杉样品中的紫杉醇含量 [8]。

1.3 数据处理

查阅红豆杉主要分布区的年平均气温、有效积温、年降水量等气象资料，利用Excel软件对数据进行录入和初步整理，并采用SPSS專业版处理系统进行分析。

2 结果与分析

2.1 引进红豆杉品种的确定

我国境内种植较多的红豆杉种类主要有东北红豆杉（T.cuspidata）、中国红豆杉（T. chinensis）、云南红豆杉（T. yunnanensis）、西藏红豆杉（T. wallichiana）及南方红豆杉（T. chinensis var. mairei），这几种红豆杉与目前栽培较多的曼迪亚红豆杉叶、枝条、根及树皮等部位的紫杉醇含量如图1所示。由图1可知，不同品种的红豆杉树根、树皮中紫杉醇含量差异明显，其中云南红豆杉树皮中的紫杉醇含量达到了0.093%，南方红豆杉为0.088%，而中国红豆杉树皮中的紫杉醇含量只有0.053%，树根中紫杉醇含量较高的品种有曼迪亚红豆杉和云南红豆杉，

分别为0.071%和0.068%，比树根紫杉醇含量较低的西藏红豆杉、中国红豆杉均高出了50%以上;各品种树叶、树枝中的紫杉醇含量均较低，且彼此间差异不大，树叶中紫杉醇含量大致为0.012%～0.017%，枝条中紫杉醇含量大致在0.014%～0021%。总的来说，就品种而言，云南红豆杉的叶、枝、根及树皮等部位的紫杉醇含量均高于其他各种红豆杉，曼迪亚红豆杉次之，再次为南方红豆杉、东北红豆杉、西藏红豆杉和中国红豆杉。就部位而言，各种红豆杉的紫杉醇含量均表现为树皮>树根>枝>叶，不同品种红豆杉树根和树皮中的紫杉醇含量差异相对较大，而树枝和树叶的差异相对较小[9]。

2.2 引进红豆杉种源的确定

云南红豆杉集中分布于滇西的新平、宁蒗、香格里拉、云龙、腾冲、兰坪、泸水、丽江和维西9个县市。这9个县的资源量分别占该树种面积的77%、蓄积量的82%及株数的83%[10]。为了进一步明确红豆杉种质资源调查的方向，在野生云南红豆杉资源丰富的9个县市采集枝叶样品，通过对枝叶样品中的紫杉醇含量进行测定，结果如表1、表2所示。

由表1、表2可知，不同产地的云南红豆杉枝叶中紫杉醇含量存在显著差异，但同一产地的云南红豆杉枝叶中紫杉醇含量尽管也存在较大差异，但未达到显著水平。9个产地中，腾冲居群的云南红豆杉紫杉醇含量最高，达0.025 8%，较次高的丽江（纳西）居群的云南红豆杉高出了近20%;紫杉醇含量超过0.02%的还有泸水居群，为0.020 9%;紫杉醇含量最低的产于香格里拉的云南红豆杉，仅为0.011 5%，不足腾冲种群的1/2。

将云南红豆杉主要产区的气候因子与福建省三明市明溪县的气候因子进行对比，结果如表3所示。就平均气温和有效积温而言，新平、宁蒗、云龙、腾冲、泸水、丽江除7月平均气温低于明溪，1月平均气温、年平均气温及有效积温均与明溪县差异不大。在年日照时数方面，新平等9县市的年日照时数均在2 000～2 500 h，而明溪县仅有1 761 h，说明云南地区的日照时数较福建三明地区明显要长得多。而降水量方面，只有腾冲、兰平、泸水这3个地区的降水量超过了1 000 mm，其中腾冲市的降水量达到了1 451.9 mm，相对最为接近明溪县1 737.7 mm的降水量，其他6县市的降水量均低于1 000 mm，与明溪县的降水量相去甚远。在年平均湿度方面，腾冲地区的年平均湿度为79%，相对最为接近明溪地区的81%。

3 结论与讨论

红豆杉在我国分布广泛，主要品种为中国红豆杉、云南红豆杉、西藏红豆杉、东北红豆杉和南方红豆杉，此外，我国在20世纪末还引进东北红豆杉与欧洲红豆杉的杂交种曼迪亚红豆杉。考虑采用树根和树皮作为提取紫杉醇的原料，生长周期长，且树根树皮的产量也不高，还会导致红豆杉资源不可逆转的破坏、减少和浪费，为了红豆杉产业开发的可持续性，引进枝叶中紫杉醇含量较高的云南红豆杉进行人工规模化种植，用其再生能力较强的枝、叶作为原料提取紫杉醇进行开发利用，相比其他品种经济效益更好。

云南红豆杉集中分布于滇西的新平、宁蒗、香格里拉、云龙、腾冲、兰坪、泸水、丽江和维西9个县市。这9个县的资源量分别占该云南红豆杉野外分布面积的77%、蓄积量的82%及株数的83%。9个产地中，腾冲居群的云南红豆杉紫杉醇含量最高，达0.025 8%，也是9个云南红豆杉主要分布区中的气候特征与引种目的地明溪县最为接近的地方。这意味着腾冲种源的红豆杉相比其他种源更容易适应明溪县的气候，更具规模化种植、产业化发展的潜力。

参考文献：

[1] 黄玉仙.红豆杉及其天然产物的研究与开发利用[J].福建医药杂志，2005，27（3）：158-159

[2] 苏应娟，王艇，李雪雁，等.南方红豆杉不同部位紫杉醇含量的分析[J].天然产物研究与开发，2001，13（2）：19-20

[3] 刘佳佳.云南红豆杉内生真菌的分离、紫杉烷类化合物产生菌的筛选及其产物的研究[D].长沙：中南大学，2007：28

[4] 翁开敏，贺全山.紫杉醇研究概况[J].海峡药学，2002，14（2）：5-7

[5] 李存芳，刘勇，董玫，等.南方红豆杉化学成分的研究进展[J].中草药，2007，38（8）：1121-1132

[6] 谢志慧，杜玲玲，效贤，等.南方红豆杉研究新进展[J].中国药业，2009，18（15）：3-5

[7] 王炳义.南方红豆杉有效成分研究[D].苏州：苏州大学，2013

[8] 谢谊，许慧敏，王实强，等.HPLC法测定不同部位南方红豆杉中紫杉烷类化合物的含量[J].湖南中医药大学学报，2009，29（6）：26-28

[9] 张洁，徐小平，刘静，等.我国不同种类红豆杉不同部位紫杉醇的含量分布研究[J].药物分析杂志，2008，28（1）：16-19

[10] 张清.云南省天然红豆杉资源的分布特点[J].云南林业调查规划设计，1998（4）：34-39