朱景樂(lè) 杜紅巖 李芳東 趙 陽(yáng) 孫志強(qiáng) 王 彬

(國(guó)家林業(yè)局泡桐研究開發(fā)中心，鄭州，450003) (河南省林業(yè)廳)

杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)是中國(guó)特有的名貴經(jīng)濟(jì)樹種，國(guó)家二級(jí)保護(hù)植物。近20 a 來(lái)，隨著杜仲葉藥用功能及杜仲膠特殊性能的不斷被發(fā)現(xiàn)，杜仲的經(jīng)濟(jì)價(jià)值穩(wěn)步提高，現(xiàn)在已專門開發(fā)出杜仲葉用林栽培模式［1］。然而，關(guān)于杜仲葉片中活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的研究主要集中在提純方法上，僅有關(guān)于不同栽培措施提高活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的零星報(bào)道［2－4］，目前，尚無(wú)通過(guò)良種選育的途徑提高杜仲活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的報(bào)道?！t葉’杜仲(Eucommia ulmoides‘Hongye’)、‘密 葉’杜 仲(Eucommia ulmoides‘Miye’)、‘小葉’杜仲(Eucommia ulmoides‘Xiaoye’)是中國(guó)林業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)林研究開發(fā)中心選育的葉用型杜仲良種。目前尚無(wú)此3 個(gè)品種葉片構(gòu)造及活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)方面的報(bào)道。文中以3 個(gè)杜仲品種苗期的成熟、新鮮葉片為材料，通過(guò)對(duì)葉片結(jié)構(gòu)特征及活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定，探尋杜仲不同品種葉片活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)變異規(guī)律及其與葉片構(gòu)造的關(guān)系，以期為杜仲葉用林高效栽培技術(shù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

試驗(yàn)材料為河南原陽(yáng)杜仲良種繁育圃的2年生‘小葉’杜仲、‘紅葉’杜仲和‘密葉’杜仲嫁接苗。2013年6月22日采集成熟的新鮮葉片分別進(jìn)行葉片性狀測(cè)定及活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定。

葉片性狀及葉面積測(cè)定:每個(gè)品種選擇5 株長(zhǎng)勢(shì)均一的單株，隨機(jī)選擇33 ～35 片成熟葉片，用水清洗后放入干燥箱，于60 ℃條件下烘干48 h，然后進(jìn)行葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積、葉片干質(zhì)量的測(cè)量。并進(jìn)行葉形指數(shù)及比葉質(zhì)量計(jì)算。葉面積測(cè)定采用于守超等［5］的方法。

葉片石蠟切片制作:按李平和方法［6］，每個(gè)品種制作3 張石蠟切片，在OLYMPUS－BX51 型光學(xué)顯微鏡下進(jìn)行觀測(cè)，每個(gè)切片選擇有代表性的3 個(gè)視野在100 倍下用cell 軟件測(cè)定其葉肉厚度、柵欄組織和海綿組織厚度。

杜仲葉片活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定:儀器，Shimadezu LC－10A 高效液相色譜儀、SPD－10AVP 紫外檢測(cè)器、N2000 色譜工作站、AG135 電子天平、KQ5200DA 型數(shù)控超聲波清洗機(jī)、101－2AB 型電熱鼓風(fēng)干燥箱、FZ102 微型植物試樣粉碎機(jī)。試藥，綠原酸對(duì)照品(中國(guó)藥品生物制品檢定所，B.N.10753—200413)、京尼平苷酸對(duì)照品(日本和光純藥業(yè)株式會(huì)社，B.N.PER2862)、色譜純甲醇(天津四友)、超純水，其余試劑均為分析純。各種有效活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定按杜紅巖等［3］方法進(jìn)行。

數(shù)據(jù)處理:使用spss16.0 軟件進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 杜仲3 個(gè)品種葉片形狀大小差異

3 個(gè)杜仲品種葉片性狀如表1所示。由表1可知，3 個(gè)杜仲品種的葉長(zhǎng)分別為9.34 ～14.44 cm，葉寬為3.46 ～6.98 cm，葉形指數(shù)為2.05 ～2.70，葉面積為24.32 ～77.34 cm2。方差分析結(jié)果表明，這4個(gè)指標(biāo)在3 個(gè)品種間均存在顯著差異，‘小葉’杜仲在葉長(zhǎng)、葉寬和葉面積上顯著小于‘紅葉’杜仲和‘密葉’杜仲，而葉形指數(shù)則顯著高于另外2 個(gè)品種;葉片干質(zhì)量0.23 ～0.59 g，3 個(gè)品種間均存在顯著差異，該差異主要由葉片面積差異較大引起，為了消除不同葉面積的影響，計(jì)算出3 個(gè)品種的比葉質(zhì)量為76.53 ～93.41 g·m－2，‘小葉’杜仲顯著高于‘密葉’杜仲和‘紅葉’杜仲，而‘紅葉’杜仲和‘密葉’杜仲間則無(wú)顯著差異;‘小葉’杜仲是以葉片狹長(zhǎng)，葉面積較小而得名，本研究隨機(jī)取樣的結(jié)果也證明了該品種的苗期性狀的穩(wěn)定性。

表1 3 個(gè)杜仲品種葉片性狀

2.2 杜仲3 個(gè)品種葉片解剖觀測(cè)

3 個(gè)品種的葉片解剖性狀如圖1和表2所示，葉肉厚度為431.67 ～487.11 μm ，柵欄組織厚為129.47 ～186.61 μm ，海綿組織厚為172.80 ～260.86 μm ，柵欄組織與海綿組織厚度比值為0.51 ～1.11。方差分析結(jié)果表明，除葉肉厚度外(sig =0.067)，其他3 個(gè)指標(biāo)在3 個(gè)品種間均存在顯著差異(sig ＜0.05)。3 個(gè)品種比葉質(zhì)量存在顯著差異，但葉肉厚度雖有差異，卻不顯著，說(shuō)明影響3 個(gè)杜仲品種比葉質(zhì)量的還存在其他因素?！∪~’杜仲比葉質(zhì)量最大，柵欄組織厚最小，海綿組織厚最大，柵欄組織與海綿組織厚度比值最小;‘紅葉’杜仲比葉質(zhì)量最小，柵欄組織最厚，海綿組織最薄，柵欄組織與海綿組織厚度比值最大，以上研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)了3 個(gè)杜仲品種的葉片比葉質(zhì)量隨著柵欄組織與海綿組織厚度比值的降低而增大的規(guī)律。

2.3 杜仲3 個(gè)品種葉片活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)

3 個(gè)品種的活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)如表3所示，由表3可知，黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.50 % ～1.70 %，綠原酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.14 % ～1.64 %，京尼平苷酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.24 % ～0.54 %，總活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.17 % ～3.45 %。方差分析結(jié)果表明，‘紅葉’杜仲的黃酮和總活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于‘密葉’杜仲和‘小葉’杜仲;而‘小葉’杜仲綠原酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于‘密葉’杜仲;‘密葉’杜仲京尼平苷酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于‘紅葉’杜仲和‘小葉’杜仲的。

表2 葉片解剖性狀分析(100 倍下觀測(cè))

表3 3 個(gè)杜仲品種活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)

圖1 杜仲3 個(gè)品種葉片石蠟切片

3 結(jié)論與討論

‘小葉’杜仲葉長(zhǎng)為9.34 cm，葉寬為3.46 cm，葉面積為24.32 cm2，葉片干質(zhì)量為0.23 g(表1)，以上指標(biāo)均顯著低于‘紅葉’杜仲和‘密葉’杜仲的，而其葉形指數(shù)為2.70、比葉質(zhì)量為93.41 g·m－2(表1)，明顯高于另2 個(gè)品種。‘小葉’杜仲名稱的由來(lái)即為葉片狹長(zhǎng)，葉面積較小，該研究結(jié)論也說(shuō)明了‘小葉’杜仲葉片性狀在苗期的穩(wěn)定性。比葉質(zhì)量反映了植物的光合碳同化能力，是衡量植物種相對(duì)生長(zhǎng)速率的重要參數(shù)［7－8］，與張繼光等［9］報(bào)道的南亞熱帶人工林16 種木本植物比葉質(zhì)量相比，本研究得到的比葉質(zhì)量數(shù)值相對(duì)較低，此與試驗(yàn)材料的株齡及生長(zhǎng)時(shí)間均有一定關(guān)系，即使同一株植物，不同位置的比葉質(zhì)量也差異明顯［10］，由于不了解前人取樣材料的具體信息，因此，文中得到的結(jié)論與前人結(jié)論無(wú)可比性，但文中在苗齡、栽培措施一致的條件下，得到了苗期‘小葉’杜仲葉片的比葉質(zhì)量顯著高于‘密葉’杜仲和‘紅葉’杜仲的可靠結(jié)論。

‘小葉’杜仲在顯微鏡放大100 倍下測(cè)定其葉肉厚度487.11 μm ，柵欄組織厚度為129.47 μm ，海綿組織厚度為260.86 μm ，柵欄組織與海綿組織厚度比值為0.51;‘小葉’杜仲葉肉厚度略高于‘密葉’杜仲和‘紅葉’杜仲，海綿組織厚度顯著高于另2 個(gè)品種，而柵欄組織和海綿組織厚度比值則顯著低于另2 個(gè)品種。葉片的比葉質(zhì)量除了和葉肉厚度有關(guān)，還和不同組織所占的比例有關(guān)。根據(jù)文中的初步研究結(jié)果，柵欄組織與海綿組織厚度比值越低，葉片比葉質(zhì)量越大。因該樣本取樣方法問(wèn)題，使得該批數(shù)據(jù)間無(wú)法進(jìn)行葉片解剖性狀與葉片形狀及活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)間一一對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)相關(guān)分析，所以，葉片解剖性狀與比葉質(zhì)量的關(guān)系有待進(jìn)一步研究。

‘紅葉’杜仲黃酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于‘小葉’杜仲和‘密葉’杜仲的，而‘小葉’杜仲的綠原酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，綠原酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)與葉綠素總質(zhì)量分?jǐn)?shù)，尤其是與葉綠素a 質(zhì)量分?jǐn)?shù)間是否存在顯著相關(guān)性，尚需進(jìn)一步研究。雖然3 個(gè)杜仲品種的活性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異明顯，但若要進(jìn)行各品種活性成分產(chǎn)量分析需結(jié)合葉用林栽培模式下葉片生物量進(jìn)行。

致謝:感謝河南大學(xué)藥學(xué)院研究生許蘭波在杜仲活性成分測(cè)定中提供的幫助。

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