浅谈诱导紫杉醇增量的南方红豆杉高产培育措施

浅谈诱导紫杉醇增量的南方红豆杉高产培育措施

苑占宇

海正药业（杭州）有限公司，浙江省杭州市，310000

摘 要：本文涉及一种诱导紫杉醇增量的南方红豆杉高产培育技术。主要研究在传统的种植技术上对其进行改进。本文主要从研究背景、技术原理等方面进行研究讨论，从而研究出一种产量更高，经济与技术效益更好的培育措施。

关键词：紫杉醇、南方红豆杉、碱含量

一、背景

南方红豆杉（Taxus Walichiana var. mairei），属于红豆杉科，红豆杉属植物，南方红豆杉幼林阶段属阴性树种。从南方红豆杉中分离得到具有显著抗癌活性成分—紫杉醇用于治疗乳腺癌、卵巢癌、非小细胞肺癌、结肠癌等多种癌症，疗效确切，副作用较小。但由于南方红豆杉属于国家一级野生保护植物，资源稀少，对于巨大的市场需求，只能发展人工培植，而且笔者发现虽然目前社会上研究了很多种培养南方红豆杉的方法，但或多或少都存在一定缺陷，从而影响南方红豆杉的产量等问题，比如此前有介绍一种南方红豆杉盆景栽培方法，该方法介绍了利用盆景栽培南方红豆杉中土壤、种苗选育、土壤施肥、幼苗抚育、移栽等技术，该方法的优点是将大田种植的南方红豆杉移栽到了花盆中，降低了管理难度。但是该发明只把南方红豆杉作为观赏植物，影响了南方红豆杉的正常生长，降低了生物量；介绍一种南方红豆杉种植方法，该方法主要介绍了南方红豆杉种植中播种育苗和栽培造林的技术问题，实现了南方红豆杉科学育苗、大面积快速栽培，提高了造林成活率，增加了南方红豆杉资源。该方法只是实现了大面积培育，没涉及南方红豆杉速生丰产，属于南方红豆杉资源培育阶段，也没有涉及提高紫杉醇含量的问题；介绍一种提高栽培红豆杉中紫杉醇含量的方法，该方法是在红豆杉根部的土壤中施入含镧化合物作为肥料添加剂以提高紫杉醇含量。该方法只注重了紫杉醇含量，没有关注红豆杉的生物量，因此也不能提高紫杉醇的产量，本方法是应用化学方法提高紫杉醇含量的，不是应用生物技术来提高紫杉醇的含量；介绍一种红豆杉的人工栽培方法，该方法重点介绍了红豆杉种植中土壤中肥料、含水量及移栽等事项，该方法的优点是可以大量培植红豆杉，解决资源濒危的问题，但红豆杉是一种有巨大药用价值的珍惜濒危植物，该方法没有解决增加单位面积红豆杉生物量，提高紫杉醇产量的问题；介绍一种红豆杉的种植方法，该方法介绍了种子采集、选择育苗地、整地施肥、种子催芽、田间管理和越冬保护的过程，并介绍了扦插育苗方法，该方法解决了红豆杉的人工种植方法问题，也属于红豆杉资源培育的问题，没有涉及提高生物量和紫杉醇产量范畴。故笔者研究了一种培育方式，改善之前存在的各种问题，进而提高其产量，且减少病虫害的发生，降低生产成本。

二、技术原理

本技术涉及一种定向诱导紫杉醇增量的南方红豆杉高产培育措施，属高新技术的农业种植领域，包括苗木选择和因地制宜的培育措施，其特征在于根据南方红豆杉苗木和幼林阶段属阴性树种，正常生长需要遮荫，而环境调控能诱导紫杉醇含量提高的特性，对南方红豆杉幼苗进行密植并高度遮荫，提高消光能力，改变南方红豆杉冠层光质，促进南方红豆杉的生长，增加生物量，培育的第三年改变遮光条件，增加透光率，诱导南方红豆杉体内紫杉醇的合成。本发明利用生物转化技术对紫杉醇进行定向诱导，即节约了成本，又可提高目的活性物质的增量，有显著的经济和社会效益。

三、不同条件下目的活性物质含量比较

1、平地与坡地人工复合群落碱含量的比较：

通过对平地和坡地南方红豆杉人工复合群落中的喜树成熟叶片和枝条进行定期采样，动态检测碱含量，碱含量存在季节性变化。总的来说，成熟叶片和枝条中的碱含量季节动态变化规律性明显。碱含量在5月中旬和8月末都出现较高峰值，平地和坡地人工复合群落中变化总的来说，成熟叶片和枝条中的鼓合量季节动态变化规律性明显喜树纯种种植和人王复合群落中成熟叶片和枝条的破含最在购叶片和技头的海柯吸合在5月中旬和8月末的峰值分别为35% (干重)和3.7% (干重)、081%.(干重)；纯种种植和人工复合作落中的树成熟叶方中城金量从10月从7月末至10月末都明高于纯种植高树成熟叶片中的含量。

2、平地南方红豆杉纯种种植与南方红田杉人工复合群落的紫杉醇含量比较：

通过对平地南方红豆杉纯种种植和南方红豆杉人工复合群落中的南方红豆杉枝叶进行定期采样，动态检测紫杉醇含量，紫杉醇含量存在季节性变化。总的来说南方红豆杉枝叶中的紫杉醇含量季节动态变化规律性明显。南方红豆杉纯种种植和人工复合群落中南方红豆杉枝叶的紫杉醉含量在5月中旬、7月末和1月末都出现较高峰值，南方红豆杉纯种种植和人工复合群落中南方红豆杉枝叶的紫杉醇含量峰值分别为028%(干重)、0.24%(千重)、0.15% (干重)和0.35%、0.25% (干重)、0.29% (干重)；人工女合世落中南方红司场技此的能杉股含量高峰值在5月中何和1)月末都明显高于南方红豆杉纯种种植。

3、平地与坡地人工复合群落紫杉醇含量的比较：

通过对平地科坡地喜树、南方红豆杉人工复合群落的南方红豆杉枝叶进行定期采样，动态检测紫杉醇含量，紫杉醇含量存在季节性变化。紫杉醇含量季节动态变化规律性明显。平地和坡地喜树、南方红豆杉和长春花人工复合群落的南方红豆杉枝叶的紫杉醇含量在5月中旬、7月末和11月末都出现较高峰值，其紫杉醇含量峰值分别为0.349%。(干重) 0.219% (干重)、0.294%o (干重)和0.39%。(干重)信0.251% (干重)、0.352%o (干重):坡地人工复合群落的紫杉醇含量峰值都明显高于平地中紫杉醇含量的峰值。

四、技术内容

3.1技术方案

本技术研究目的在于根据南方红豆杉的生物生态学特性，提供一种南方红豆杉高产培育并定向诱导紫杉醇增加的南方红豆杉栽培方法，在我国亚热带林区进行南方红豆杉高产栽培，为我国商品林营造提供新模式。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案包括：根据南方红豆杉苗木和幼林阶段属阴性树种，正常生长需要遮荫，而环境调控能诱导紫杉醇含量提高的特性，对南方红豆杉进行早期遮荫，促进生物量增长，第三年改变遮光条件，增加透光率，诱导紫杉醇含量提高，同时根据不同的地形地势条件，因地制宜地对平地和坡度小于30°的山地采取分类种植，充分利用地上环境空间和土地资源。

南方红豆杉所用苗木高度大于25cm，地径达到0.30cm，根系发达，冠幅完整的壮苗。

南方红豆杉栽植时间在当年的11月底至翌年3月上、中旬以前。

南方红豆杉在平地采用苗床方式栽植，苗床宽度150 cm，坡度小于30°的山地采用立体种植，带状造林，造林带与等高线垂直，带宽200～400 cm。

南方红豆杉在平地行距30～40 cm，株距20～30 cm，山地行距75～100 cm，株距75～100 cm。

南方红豆杉平地在种植期的4～11月采用人工遮荫，透光率小于20%，提高消光能力，改变南方红豆杉冠层光质，促进南方红豆杉的生长，山地与乔木进行立体套种，利用上层乔木高大的树冠为南方红豆杉提供遮荫，使之充分利用林下散射光，促进生物量快速增加。

山地乔木树种是指定植高度大于160cm，幼龄年生长量在110cm以上的落叶阔叶乔木。

南方红豆杉平地种植的第三年改变遮光条件，使透光率保持在40％-50％，对山地立体种植的南方红豆杉上层乔木进行修枝，增加透光度，诱导南方红豆杉体内紫杉醇的合成。

3.3具体实施

下面对本发明的实施作进一步详细描述：根据南方红豆杉苗木和幼林阶段属阴性树种，正常生长需要遮荫，而环境调控能诱导紫杉醇含量提高的特性，对南方红豆杉进行早期遮荫，促进生物量增长，第三年改变遮光条件，增加透光率，诱导紫杉醇含量提高，同时根据不同的地形地势条件，因地制宜地对平地和坡度小于30°的山地采取分类种植，充分利用地上环境空间和土地资源。

下面是关于种植时期需要注意的一些具体要求：

1、南方红豆杉所用苗木高度大于25cm，地径达到0.30cm，根系发达，冠幅完整的壮苗。

2、南方红豆杉栽植时间在当年的11月底至翌年3月上、中旬以前。

3、南方红豆杉在平地采用苗床方式栽植，苗床宽度150 cm，坡度小于30°的山地采用立体种植，带状造林，造林带与等高线垂直，带宽200～400 cm。

4、南方红豆杉在平地行距30～40 cm，株距20～30 cm，山地行距75～100 cm，株距75～100 cm。

5、南方红豆杉平地在种植期的4～11月采用人工搭建遮荫棚进行遮荫，透光率小于20%，提高消光能力，改变南方红豆杉冠层光质，促进南方红豆杉的生长，山地与乔木进行立体套种，利用上层乔木高大的树冠为南方红豆杉提供遮荫，使之充分利用林下散射光，促进生物量快速增加。

6、山地乔木树种是指定植高度大于160cm，幼龄年生长量在110cm以上的落叶阔叶乔木。

7、南方红豆杉平地种植的第三年改变遮光条件，使透光率保持在40％-50％，对山地立体种植的南方红豆杉上层乔木进行修枝，增加透光度，诱导南方红豆杉体内紫杉醇的合成。

下面笔者将运用两个实例来进一步说明具体实施的方式：

实例一：在稻田地的南方红豆杉，采用苗床方式栽植，苗床宽度150 cm，南方红豆杉按照株行距20×30 cm进行种植，所用南方红豆杉苗木高度35 cm，地径0.30cm，根系发达，有5个分枝，遮荫透光率为11％，正常生长3年后测得南方红豆杉平均高度115 cm，平均地茎1.642cm，生物量为61.2t/hm2，第三年改变遮光条件，使透光率保持在46.4％，经过3月处理，紫杉醇含量平均达到0.104‰，而正常遮荫棚内生长的南方红豆杉生物量为6.4 t/hm2，紫杉醇含量平均为0.045‰，处理后的紫杉醇含量提高了2.3倍，而生物量仅差4.4％。与传统种植方式相比，单位面积紫杉醇产量有明显提高。

实施例2：利用废弃茶山，修建梯田，按照75×75cm的株行距在落叶阔叶乔木喜树下种植南方红豆杉，喜树年平均高生长120cm，3年生喜树冠幅达到220×230 cm，南方红豆杉冠层的光照强度仅为空地的18％，即喜树树冠为南方红豆杉遮去了82％的光照，种植的第三年4月喜树展叶期进行轻度剪枝，增加南方红豆杉冠层光照，南方红豆杉生物量为8.9 t/hm2，紫杉醇含量达到了0.194‰，同样条件下未经喜树修枝的南方红豆杉生物量为9.0t/hm2，紫杉醇含量为0.142‰，平均每公顷增加紫杉醇0.45kg。该方法不仅对废弃茶山进行了再利用，而且创造了巨大的经济、社会和生态价值。

结语

本文利用南方红豆杉高产培育技术，将植物在三维空间和时间上进行种植，此形成多层次有效利用营养空间；根据紫杉醇的生物合成规律，分别在其采收前实施人工环境胁迫，促进目的生物碱增量。同时本实施目的以紫杉醇为最终目标，采用定向诱导技术提高综合产量。进而区别传统的增进药用植物的生物产量或增进单项含量提高，经济收益和技术先进性显著。

参考文献

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