论文部分内容阅读
10-脱乙酰巴卡亭Ⅲ(10-DAB)是半合成抗癌药物紫杉醇(taxol)和多西紫杉醇(docetaxel)的重要母核。它广泛分布于红豆杉植物的叶子、枝条、树皮、根和种子中,不同红豆杉的品种、采收部位和采收时间等因素显著影响10-DAB的含量。本研究运用BP神经网络模型,建立了 8年生川林曼地亚红豆杉(TaxusmediavarCL)植株整株生物量的预测与估算模型,为估测人工栽培川林曼地亚红豆杉总生物量的大小提供理论方法;研究采用高效液相色谱法检测10-DAB含量,分析一、二年生枝叶的生物量、10-DAB含量的年动态变化,以及枝叶生物量与10-DAB含量的相关性;探究树龄为1~9年生植株的一年生枝叶中10-DAB含量的变化。主要研究结果如下:(1)以8年生川林曼地亚红豆杉的地径、株高、冠幅和一、二年生枝叶生物量5个指标,各85组数据作为模型的网络输入,以植株整株生物量作为网络输出,建立(5:15:1)结构的BP神经网络模型。通过多次网络训练表明,模型的隐含层神经元为15层时,训练网络收敛,训练的表现误差最小,为0.0018。利用以上5个指标剩余的15组数据,对上述训练好的神经网络进行仿真检验,其15个样本模拟仿真的最大绝对误差为341.4,最小值为5,平均绝对误差百分比为2.7731%。样本的误差小,建立的网络对新数据的识别能力、仿真结果都达到了期望结果,具有较好的泛化能力,能够用于整个园区川林曼地亚红豆杉生物量的估测。(2)8年生川林曼地亚红豆杉一、二年生枝叶生物量从4月份开始递增,到9月份之后,枝叶的生长开始减缓或者停止。从4月份到6月份,一年生枝叶成倍增加,7、8月份增幅为约50%,随后逐渐降低。枝叶生物量y与生长时间x之间的变化规律如下:一年生枝叶生物量:y =-0.0035x2+ 1.8698x-28.115,(R2=0.9635,p<0.01);二年生枝叶生物量:y =-0.0006x2 +0.2898x +205.72,(R2=0.8307,p<0.01)。(3)8年生川林曼地亚红豆杉一、二年生枝叶中10-DAB含量都表现出在4月份最高,随后逐渐降低,到10月份左右才基本稳定下来。一年生枝叶中10-DAB含量在4月份时为0.1511%,二年生枝叶中10-DAB含量在4月份时为0.0261%,一生枝叶中10-DAB含量从4-11月份降低了 88%左右;二年生枝叶中10-DAB含量从4-10月份降低了 49%左右。枝叶中10-DAB含量y与枝叶生长时间x之间的变化规律如下:一年生枝叶中 10-DAB 含量:y = 2E-06x2-0.0013x + 0.1983,(R2=0.9589,p<0.01);二年生枝叶中 10-DAB 含量:y = 2E-07x2-0.0001x + 0.0287,(R2=0.8075,p<0.01)。(4)8年生川林曼地亚红豆杉枝叶生物量与其中10-DAB含量呈极显著线性负相关(p<0.01),10-DAB含量随枝叶生物量的增加而逐渐降低;一年生枝叶中10-DAB总含量在6月份达到最高,样品中提取总量达到132.3mg,其次是7月份,提取总量也达到了 124.278mg。二年生枝叶10-DAB总含量在4月份达到最高,提取总量达为55.4865mg,不及一年生枝叶6月份提取总含量的50%。1-9年生川林曼地亚红豆杉,其一年生枝叶中10-DAB含量在6-8月份变化较小,含量分别稳定保持在0.12%、0.08%、0.036%左右,树龄在10年生以内,树龄对一年生枝叶中10-DAB含量的影响较小。川林曼地亚红豆杉枝叶生物量与10-DAB含量呈负相关关系;生产中最佳采收部位为一年生枝叶,最佳采收时间为6月份。