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南方红豆杉优树选择及子代测定研究

作　者: 王友生
导　师: 郑郁善
学　校: 福建农林大学
专　业: 森林培育
关键词: 南方红豆衫紫衫醇 10-去乙酰巴卡亭-Ⅲ 巴卡亭-Ⅲ 三尖衫宁碱优树选择基因库子代侧定
分类号: S791.49
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

南方红豆杉（Taxus chinensis var．mairer）又名美丽红豆杉，是红豆杉科红豆杉属红豆杉（T．chinensis）的一个变种，也是红豆杉属植物在中国分布最广泛的一种，为国家一级珍贵保护植物，它集用材、药用和观赏于一体，其体内提取的紫杉醇（Paclitaxel，商品名Taxol）是目前世界上公认的广谱、强活性的抗癌药物，现已被多个国家批准应用于临床治疗卵巢癌和乳腺癌等。但因红豆杉分布零散，极少成林，且生长缓慢，且紫杉醇目前仍依赖于从野生分布的红豆杉属植物体中提取，使其供求矛盾异常突出。亟待解决的紫杉醇资源问题就成了世界各国研究的热点，也是该药能否扩大应用的关键因素。为缓解这一矛盾，本项目旨在福建省内选出紫杉醇及其生物合成前提物含量高的优树，并进行壮苗培育技术研究，本文是该项目的阶段性试验结果。 1．通过正交试验设计，样品重是提取测定的关键因素，同时，浸泡时间还是紫杉醇、10—去乙酰巴卡亭—Ⅲ、巴卡亭—Ⅲ提取测定的第二个关键因素。紫杉醇提取测定的最简便方法为：称取样品3g，放入20ml甲醇与二氯甲烷的比例为9∶1的混合液中，在35℃下浸泡36h；10—去乙酰巴卡亭Ⅲ提取测定的最简便方法为：称取样品2g，放入20ml甲醇与二氯甲烷的比例为7∶1的混合液中，在40℃下浸泡12h；巴卡亭—Ⅲ提取测定的最简便方法为：称取样品3g，放入20ml甲醇与二氯甲烷的比例为9∶1的混合液中，在35℃下浸泡36h；三尖杉宁碱提取测定的最简便方法为：称取样品4g，放入10ml甲醇与二氯甲烷的比例为7∶1的混合液中，在35℃下浸泡36h。 2．通过对南方红豆杉的皮、根皮、根、种子、叶、小枝、干中Paclitaxel、10-DBA Ⅲ、Baccatin Ⅲ、Celphalimannine含量分析，结果表明Paclitaxel和Celphalimannine含量在树体中的高低分布均为：皮＞根皮＞根＞种子＞叶＞小枝＞干；10-DBA Ⅲ在树体中的高低分布为，叶＞皮＞根皮＞小枝＞种子＞根＞干；Baccatin Ⅲ含量在树体中的高低分布为，叶＞小枝＞种子＞皮＞根皮＞根＞干。 3．通过聚类分析，将福建省南方红豆杉依紫杉醇及其同系物含量可分为三类。第Ⅰ类包括武夷山、浦城、永春和漳平这4个，为高含量地区，第Ⅱ类包括松溪、南平、三明、沙县、明溪、龙岩、上杭、仙游、大田、德化、福清、闽侯、罗源、闽清、福鼎、古田、屏南、柘荣这18个地区，为中等含量种源；第Ⅲ类种源是永安，为低含量。根据综合性状评分法复选，把78株初选优树得分值分为4类，分别为“极高”、“高”、“中”、“低”4个等级，其中前两类共15株，为药用型南方红豆杉优树，入选率为19.23％。 4．基因库共保存15个优良药用家系，59个无性系，目前生长良好。项目开展三年以来，在福州扦插59个家系，共计保存插条苗木431株，在三明明溪扦插51家系，共计保存插条苗木1187株。 5．通过苗期区域子代测定结果表明，15个家系在两试验点中均与对照均成正向极显著差异，都是值得注意的优良药用家系。其中21、34、56、77这4个家系在S₁和S₂中的平均遗传增益都是最高，最值得关注。经两试验点联合方差分析，家系主效应、地点主效应和家系×地点互作效应均达极显著。这表明试验中含有增、减产极显著家系，而增、减产程度又与试验地点的不同而不同，参试地点间存在使所有家系都显著增产或减产的效应。对各家系紫杉醇平均含量、参试地点和各地点家系紫杉醇平均含量作多重比较，结果表明，15个家系均与对照有极显著的正向差异，其中21、34、

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-10
前言  10-17
  1.1 南方红豆杉自然分布  11
    1.1.1 中国分布  11
    1.1.2 福建分布  11
  1.2 紫杉醇研究现状  11-15
    1.2.1 紫杉醇全合成  11
    1.2.2 紫杉醇半合成  11
    1.2.3 遗传转化  11-12
    1.2.4 微生物生产  12
    1.2.5 细胞培养  12-13
    1.2.6 基因工程  13
    1.2.7 紫杉醇的提取与分离方法  13-15
  1.3 优树选择研究概况  15-16
  1.4 子代测定研究概况  16-17
2 材料与方法  17-21
  2.1 紫杉醇及其衍生物提取与测定  17-18
    2.1.1 实验材料  17
    2.1.2 实验设计  17
    2.1.3 原料提取  17-18
  2.2 优树选择  18-19
    2.2.1 材料来源与加工  18
    2.2.2 研究方法  18-19
  2.3 基因库建设  19-20
    2.3.1 试验地自然地概况  20
    2.3.2 材料来源  20
  2.4 子代测定  20-21
    2.4.1 材料  20
    2.4.2 试验设计  20
    2.4.3 统计分析  20-21
3 结果与分析  21-47
  3.1 紫杉醇及其生物合成前提物的提取与测定  21-32
    3.1.1 紫杉醇提取与测定  21-23
    3.1.2 10—去乙酰巴卡亭—Ⅲ提取与测定  23-25
    3.1.3 巴卡亭—Ⅲ提取与测定  25-27
    3.1.4 三尖杉宁碱提取与测定  27-30
    3.1.5 不同部位紫杉烷类含量分析  30
    3.1.6 各优树一年生枝叶药用成分分析  30-32
    3.1.7 药用型南方红豆杉优良家系聚类分析  32
  3.2 优树选择  32-37
    3.2.1 紫杉醇含量的主要影响因素分析  32-35
    3.2.2 药用型南方红豆杉选择标准制定  35-36
    3.2.3 优树复选结果  36-37
  3.3 基因库建设  37-42
    3.3.1 无性系基因库  37-40
    3.3.2 种质基因库  40-42
  3.4 半同胞家系苗期区域子代测定  42-47
    3.4.1 各试验点子代林紫杉醇含量测定  43
    3.4.2 各试验点处理比较试验的方差分析  43-44
    3.4.3 家系间紫杉醇含量的多重比较  44-45
    3.4.4 两区域试验联合方差分析  45
    3.4.5 基因主效应分析  45
    3.4.6 地点效应分析  45-46
    3.4.7 丰产性和稳定性分析  46-47
4 结论与讨论  47-51
  4.1 结论  47-49
    4.1.1 南方红豆杉紫杉烷提取测定简易方法  47
    4.1.2 南方红豆杉药用成份分析  47-48
    4.1.3 南方红豆杉优树选择  48
    4.1.4 南方红豆杉优良材料保存  48
    4.1.5 南方红豆杉优树子代测定  48-49
  4.2 讨论  49-51
    4.2.1 紫杉烷提取测定方法  49
    4.2.2 优树选择方法  49
    4.2.3 基因库建设  49-50
    4.2.4 子代测定  50-51
参考文献  51-54
附图  54-55
致谢  55

南方红豆杉优树选择及子代测定研究

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