東北紅豆杉研究進(jìn)展

趙明亮，程立超

（黑河市林業(yè)局，黑龍江 黑河 164300）

東北紅豆杉（Taxus cuspidata Sieb.et.Zucc.）又稱紫杉、赤柏松，隸屬于紅豆杉科（Taxaceae）紅豆杉屬，是珍貴的第三紀(jì)孑遺樹(shù)種、國(guó)家I級(jí)重點(diǎn)保護(hù)的野生瀕危植物種類。因?yàn)闁|北紅豆杉為雌雄異株植物，又常常散生，這就導(dǎo)致了東北紅豆杉結(jié)實(shí)率低，種子產(chǎn)量低，而且由于紅豆杉幼苗對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境要求嚴(yán)格，成活率也很低，再加上紫杉醇的發(fā)現(xiàn)，更加劇了人們對(duì)東北紅豆杉的破壞活動(dòng)。目前，東北紅豆杉野生資源嚴(yán)重不足，處于極度顏危狀態(tài)，因此本文從自然地理分布、分類及生態(tài)生物學(xué)特征、化學(xué)成分以及繁育技術(shù)研究等方面綜述了近些年?yáng)|北紅豆杉的研究進(jìn)展，通過(guò)對(duì)其深入的了解進(jìn)而可以對(duì)東北紅豆杉資源進(jìn)行保護(hù)，從而引導(dǎo)人們保護(hù)與合理利用東北紅豆杉資源。

1 東北紅豆杉的生物學(xué)特征

東北紅豆杉為常綠喬木，高達(dá)20m，胸徑lm，樹(shù)皮紅褐色，有淺裂紋。枝平展或斜展，密生，小枝基部有宿存芽鱗；一年生小枝綠色，秋后淡紅褐色，2～3年生枝紅褐色或黃褐色，冬芽淡黃褐色，芽鱗先端漸尖，背部有縱脊，葉排成不規(guī)則的2列，常呈“V”字形開(kāi)展，線形，通常直，稀微呈鐮狀，長(zhǎng)1.5～2.5 cm，寬1.5～2mm，上面深綠色，有光澤，下面有條淡褐黃色的氣孔線。雄球有雄蕊9～14枚，各具5～8個(gè)花藥；種子卵圓形或三角狀卵圓形，黑褐色，通常上部具2～3（4）條鈍縱棱脊，長(zhǎng)約6mm，頂端有小鈍尖頭，外覆有上部開(kāi)口的假種皮；假種皮成熟時(shí)肉質(zhì)，鮮紅色?；ㄆ?～6月；種子在9～10月成熟。東北紅豆杉做為地帶性植被一溫帶闊葉紅松林的亞喬木樹(shù)種和伴生種類，其生態(tài)生物學(xué)特性具有散生、喜庇蔭和冷濕的生境、生長(zhǎng)緩慢等特點(diǎn)［1－2］。東北紅豆杉的根、莖、葉、樹(shù)皮均可入藥，葉可通經(jīng)利尿，治療高血壓癥，并有抑制治療糖尿病等方面有功效。東北紅豆杉假種皮微甜可食。東北紅豆杉樹(shù)形優(yōu)美，果鮮紅色，枝葉四季濃密蒼翠，可作為優(yōu)美的庭園觀賞樹(shù)。東北紅豆杉材質(zhì)堅(jiān)硬，耐腐，韌性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)細(xì)密，紋理美觀，不含松脂，心材紫赤褐色，適用于樂(lè)器、雕刻、高級(jí)家具、美工裝飾等。

2 東北紅豆杉的自然地理分布

東北紅豆杉的自然地理分布區(qū)大致可分為歐亞陸塊主體和鄰近各島嶼兩個(gè)部分，其大致的地理范圍為：E 123°～155°；N 32°30′～53°，垂直分布于海拔250～1200m。歐亞陸塊主體分布區(qū)主要包括中國(guó)遼寧的本溪、恒仁、寬甸、吉林的長(zhǎng)白、撫松、靖宇、臨江、敦化、和龍、汪清、安圖、琿春，黑龍江的穆棱、綏陽(yáng)、綏棱，朝鮮北部；俄羅斯阿穆?tīng)栠吔?，鄰近島嶼分布區(qū)包括：俄羅斯薩哈林島、日本本州、九州島、北海道、四國(guó)島和朝鮮濟(jì)州島等；大陸主體分布區(qū)和島嶼分布區(qū)之間為靴靶海峽、日本海、朝鮮海峽和濟(jì)州海峽，兩部分最近點(diǎn)相距100km以上，各島嶼間亦遠(yuǎn)近不一，接近點(diǎn)不多［3］。

3 東北紅豆杉的化學(xué)成分研究

3.1 紫杉烷類化合物

迄今為止，從紅豆杉屬植物中分離得到的紫杉烷類化合物己有300多個(gè)，從東北紅豆杉分離得到130多種紫杉烷類二萜化合物。他們大都具有紫杉烷（taxane）三環(huán)二萜的基本骨架［4］。紫杉烷類二萜及其生物堿具有顯著、明確的抗癌活性，受到醫(yī)藥學(xué)專家的高度重視，并為此做了大量研究工作。李力更等人從加拿大紅豆杉的扦插苗中分離得到三個(gè)紫杉烷二萜化合物［5］。20世紀(jì)60年代，日本和美國(guó)分別從東北紅豆杉和歐洲紅豆杉中分離出多個(gè)新的紫杉烷類二萜化合物。20世紀(jì)70年代初期，Wani、ChauviereMiller和Dewell等人先后從歐洲短葉紅豆杉（Taxus brerifolia Nutt）分離得到一種具有廣譜抗癌作用的化合物Paclitaxel（現(xiàn)已商品化，其注冊(cè)名為T(mén)axol），從而引起各國(guó)的科學(xué)家對(duì)該種屬植物的廣泛研究。這種二萜烯類化合物，是一種新型、高效、廣譜的抗癌藥物，在抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)，特別是對(duì)卵巢癌、乳腺癌、肺癌、白血病等有較好的療效。紫杉醇等抗腫瘤藥物除成功地應(yīng)用于治療卵巢癌和乳腺癌外，還用于肺癌、卡波氏肉瘤和肝癌的治療，對(duì)其他多種惡性腫瘤的療效也在試驗(yàn)中。紫杉醇以其獨(dú)特的抗癌活性引發(fā)紅豆杉屬植物的研究熱潮。1984年以來(lái)，人們開(kāi)始了對(duì)中國(guó)的紅豆杉植物進(jìn)行調(diào)查和化學(xué)研究，發(fā)現(xiàn)在四川、云南、東北等地有豐富的紅豆杉植物資源，亦從中分離得到Taxol［6］。20世紀(jì)80年代，從西藏紅豆杉、漿果紅豆杉、短葉紅豆杉中除得到紫杉醇外，還得到抗癌活性與紫杉醇相當(dāng)?shù)男律飰A，有強(qiáng)毒作用的Taxagifine等。在具抗癌活性的紫杉烷類二萜生物堿中目前公認(rèn)活性最強(qiáng)的仍是紫杉醇［7］。

3.2 倍半萜類化合物

東北紅豆杉和云南紅豆杉中均分離得到1個(gè)倍半萜1β－Acetoxyisodrimeninol［8］。

3.3 甾體類化合物

曹聰梅采用硅膠柱色譜、制備薄層色譜、制備型高效液相色譜等從東北紅豆杉心材中分離得到βsitosterol；韓金玉從紅豆杉中分離得到β－Sitosterol、β－sitostenone、Campesterol、Taxisterone、Ecdysterone Ponasterone和Makisterone等。另外，從南方紅豆杉等紅豆杉屬植物中提取到了木質(zhì)素以及黃酮類化合物［9－10］。

4 東北紅豆杉繁育技術(shù)

隨著東北紅豆杉多種抗癌藥用成分的發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)了紫杉醇藥源供不應(yīng)求的緊迫形勢(shì)，自然分布的東北紅豆杉資源遭到了毀滅性的破壞。為了緩解市場(chǎng)對(duì)東北紅豆杉藥源的緊張需求，更為了保護(hù)這一珍貴的樹(shù)種資源，很多學(xué)者通過(guò)種子繁殖法、栽培法、扦插法等途徑研究東北紅豆杉的繁殖方法。以下對(duì)幾種方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹［11－12］。

4.1 種子繁殖的研究

首先于9～10月采收紅色果實(shí)，搓去紅色假種皮和果肉，洗凈，晾干。東北紅豆杉種子有胚根、胚軸雙休眠習(xí)性，胚根需通過(guò)1個(gè)月左右25℃以上高溫階段才能打破休眠，胚軸需在－3～－20℃條件下1個(gè)月左右才能解除休眠。因此需要對(duì)種子進(jìn)行變溫處理。野生種子2年后才能發(fā)芽，種子變溫處理最佳方法為在室外地下外坑采用濕沙層積處理，濕沙與種子3∶1比例，用雪覆蓋，翌年春季解凍后取出種子進(jìn)行播種，出芽率90%以上，出苗整齊。春季5月1日以后播種，播后30天左右種子就能萌芽出土，采用點(diǎn)播或條播方式。苗床采用草簾覆蓋，出苗后幼苗防止日灼，采用遮陰網(wǎng)進(jìn)行遮蔭，透光率15%～20%，保持苗床濕度70%，防止水澇，并要勤除草，2年后可移栽。

4.2 栽培技術(shù)研究

東北紅豆杉對(duì)于土質(zhì)的要求不嚴(yán)，栽培時(shí)選土壤疏松濕潤(rùn)肥沃，排水量好的砂質(zhì)壤土種植；沼澤地、粘土或干旱地不宜種植。育苗地應(yīng)選靠近水源，疏松肥沃排水量好的砂質(zhì)壤土，稍有遮蔭的土地最好。移栽方法分為幾種：摟溝栽植法，是在做好的床面上，摟溝深15cm、寬5～10cm，把紅豆杉苗豎立擺好埋土踩實(shí)；穴植法，先用鏟在確定株行距的苗床上挖出小穴底部成圓錐形，圓錐的頂尖距離床面約5cm，將小苗的根均勻地伸展在穴底小圓錐表面，注意根要舒展，后輕壓小苗根頸部周圍的浮土，以土表與小苗根頸部持平為度，及時(shí)澆透水，使土與苗根密接。東北紅豆杉小苗最佳栽植密度為：株距3～5 cm、行距10～12cm，每畝栽植紅豆杉苗15000～20000株。

移栽后要用遮蔭網(wǎng)遮陰，特別要避免中午曝曬，移栽后的初期管理主要是水分管理，采用噴灌、霧化效果好的最佳，保持苗床65%～70%的濕度，葉面噴水是保持移栽苗體內(nèi)水分平衡。5～7月要中耕除草2～3次，結(jié)合中耕每次每畝追施尿素5～10kg、氯化鉀3～5kg，兌水澆施或趁雨天撒施，也可葉面噴施0.25%的尿素與磷酸二氫鉀。病蟲(chóng)害防治：紅豆杉抗蟲(chóng)性強(qiáng)，主要防止地螻蛄幼蟲(chóng)對(duì)幼苗根系危害，葉面上偶有蜘蛛或蚜蟲(chóng)發(fā)生，可用敵敵畏、樂(lè)果一類農(nóng)藥噴殺防治。

如采用大苗移栽技術(shù)需先選擇陰坡或半陰坡或日照短的溝谷地帶整地，要求深翻細(xì)整，注意對(duì)土壤害蟲(chóng)和病原的防治，但應(yīng)注意保護(hù)根系，要及時(shí)除草尤為重要，移栽的前1周，要灌足底水，以保證土壤墑情良好。

為防止紅豆杉苗木被風(fēng)吹日曬散失水分，苗木起出后要就地假植，并適時(shí)噴水，以每隔10天噴1次水為好。植樹(shù)造林前，將苗木根部浸入清水（流水更好）中，讓苗木吸足水分，有利于成活。磷肥漿蘸根，移栽前用過(guò)磷酸鈣1.5kg、黃膠土12.5kg，兌水50L，充分?jǐn)嚢?，調(diào)成磷肥漿，用于蘸苗根或把苗根放入浸泡0.5h，長(zhǎng)途運(yùn)輸苗浸泡1h后栽植，能滿足樹(shù)苗生長(zhǎng)初期對(duì)養(yǎng)分的需要，使根系生長(zhǎng)點(diǎn)分裂活動(dòng)旺盛，成活率高。阿司匹林液浸苗：阿司匹林能減緩植體內(nèi)水分的蒸騰，從而提高苗木的抗旱能力。在植樹(shù)前用20～40mg／kg的阿司匹林溶液作安根水，浸泡苗木根系，可大幅度提高植樹(shù)造林成活率。

4.3 扦插繁殖的研究

由于東北紅豆杉種子繁殖周期太長(zhǎng)，而扦插容易生根，故生產(chǎn)上多用扦插繁殖。近年的研究力圖進(jìn)一步提高扦插成活率和繁殖系數(shù)，加快繁殖速度［13］。

在藥劑處理方面，一般認(rèn)為插前激素處理效果良好。任步鈞等提出IBA處理［14］，黃玉民用NAA處理［15］，張蔭橋等用 ABT1處理［16］，馬小軍等比較了NAA、IBA、IAA、ABT2及其不同濃度的處理，證明IBA處理3h效果遠(yuǎn)比對(duì)照和其他處理好［17－18］。此外，王金國(guó)等研究了較長(zhǎng)的處理時(shí)間對(duì)生根的影響，發(fā)現(xiàn)50mg／L NAA處理30h后成活率可達(dá)到57%，效果最好［19］。Chong等研究比較了IBA濃度及其截止對(duì)不同紅豆杉生根的影響，結(jié)果顯示，丙二醇處理在大多數(shù)種中都促進(jìn)生根，無(wú)論丙二醇還是乙醇作為截止生根數(shù)都隨IBA濃度增加而增加，但是滑石粉介質(zhì)效果較差。

馬小軍等比較分析了河沙與蛭石加風(fēng)化沙（1∶1）的效果，結(jié)果表明，后者好于前者。河沙和土沙混合的基質(zhì)比較發(fā)現(xiàn)，在愈合速度方面，在土沙中混合基質(zhì)比河沙中快約一周；而生根時(shí)間基本相同，但生根率河沙明顯好于土沙［18］。對(duì)沙、珍珠巖、水蘚泥碳和泥碳四種基質(zhì)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)確認(rèn)泥碳持水性好，生根率也很高。

有學(xué)者研究了不同樹(shù)齡、枝齡的扦插結(jié)果，100年母樹(shù)的10年以下、20年、30年生的枝條作插穗生根率分別為80%、70%、60%，為東北紅豆杉高齡樹(shù)、高齡枝的扦插提供了依據(jù)。馬小軍等研究了不同長(zhǎng)度、不同取穗部位對(duì)扦插的影響，發(fā)現(xiàn)5～15cm的插穗適于生根成活，尤其是被剪下預(yù)丟棄的5～7cm的小枝用作扦插材料，有很高的成活率。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，扦插季節(jié)對(duì)扦插效果無(wú)太大影響［20］。20世紀(jì)90年代初，在浙江和東北地區(qū)開(kāi)始東北紅豆杉扦插技術(shù)試驗(yàn)，繁殖技術(shù)獲得突破。截止目前為止，東北紅豆杉的扦插育苗技術(shù)已日臻成熟。

5 展望

隨著對(duì)紫杉烷類藥物需求量的日益增加，其來(lái)源已逐漸成為制約整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。紅豆杉屬植物的一個(gè)共同特征是生長(zhǎng)緩慢、自身繁殖率低、紫杉醇含量很低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足臨床需要。同時(shí)，野生紅豆杉是國(guó)家一級(jí)保護(hù)植物，嚴(yán)格禁止非法砍伐，因此，嚴(yán)重地制約著紫杉醇的工業(yè)化生產(chǎn)。通過(guò)此文章，我們可以了解近些年?yáng)|北紅豆杉的研究進(jìn)展，通過(guò)對(duì)其深入的了解進(jìn)而可以對(duì)東北紅豆杉資源進(jìn)行保護(hù)，從而引導(dǎo)人們合理的開(kāi)發(fā)與利用東北紅豆杉資源，擴(kuò)大其再生途徑。

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