地理变异是指在一个树种分布区内，不同地区林木遗传性是有差异的，表现在形态解剖、生理生态特性、生长发育特点上(徐化成，1992)，通常是指植物种的形态、化学成分、生理、行为和生态特征在不同地区的差异。目前研究植物化学成分的地理变异情况，一般从化学成分的种类和含量方面进行，最终确定最优环境，为造林生产等提供依据；同时，对化学成分的地理变异情况进行聚类分析，为植物的分类及遗传相关性提供参考(张国防等，2006；Shang et al., 2007)。

紫椴(Tilia amurensis)是椴树科(Tiliaceae)椴树属(Tilia)的落叶阔叶乔木，不仅是著名的蜜源树种，而且是优质胶合板及细木工板的重要材料；树形优美，抗烟、抗毒性较强，虫害也较少，可栽植于庭园供观赏(周以良，1986)，为国家Ⅱ级保护植物(穆立蔷等，2008)。紫椴花还具有重要的药用价值，具有发汗解热作用，可治疗感冒、肾炎和口腔炎等。

本文对紫椴花、花蕾及果实的化学成分进行系统预试验，初步确定其化学成分。通过测定紫椴花、果实中可溶性糖、总酚和黄酮的含量，根据采集地点的纬度和海拔不同，分析纬度和海拔对紫椴花、果实中可溶性糖、总酚和黄酮含量的影响，以期为紫椴花和果实药用价值的开发及利用和药材采集地点的确定提供理论依据。

1 材料与方法 1.1 试验材料

预试验所用的紫椴花、花蕾及果实均采自东北林业大学校园内及东北林业大学哈尔滨试验林场。紫椴花蕾和花采自2005年6月末至7月初，果实采自2005年9月。采摘后的花蕾、花和果实在80 ℃的烘箱内烘干48 h，粉碎，备用。

用于分析可溶性糖、总酚和黄酮含量差异的紫椴花和果实分别于2005年7月和9月采自辽宁省凤凰山自然保护区、吉林省露水河林业局西林河林场、吉林省长白山自然保护区、黑龙江省宁安林业局江东林场、黑龙江省勃利林业局通天二林场、内蒙古自治区大杨树林业局古里林场。纬度选点4个，海拔选点4个(表 1，2)。在每个地点选择年龄、径级相似的20棵树，按照上、下、南、北4个方位随机摘取花序或果实100~200 g混合在一起，在80 ℃的烘箱内烘干48 h，粉碎，备用。

1.2 试验方法

紫椴花、花蕾和果实化学成分系统预试验采用樊月圆等(2006)方法，即制备水提取液检测多糖、甙类、皂甙、鞣质、蛋白质、有机酸，制备乙醇提取液检测酚类、鞣质和有机酸、生物碱、蒽醌、黄酮、香豆素、强心甙及萜类内酯。可溶性糖含量的测定采用蒽酮比色法(林炎坤，1989)。黄酮含量测定参照席先蓉等(2000)方法，总酚含量测定参照Price等(1977)以及Graham(1992)方法。

1.3 数据分析与应用软件

紫椴化学成分随纬度、经度和海拔的变化分析采用Excel软件；统计分析采用SPSS 16.0软件；系统聚类分析采用STATISTICA软件。

2 结果与分析 2.1 紫椴花、花蕾和果实中的化学成分

在水提液里检测到紫椴花、花蕾及果实中含有糖和甙类(表 3)。蛋白质预试验结果低于检出限。在花蕾和果实中还含有少量鞣质。

乙醇提取液的检测结果表明紫椴花、花蕾及果实中酚类含量较高。在紫椴花及花蕾中都检测到黄酮类化合物，而在紫椴果实中并未检测到，在黄酮含量分析中发现紫椴果实中也含有少量黄酮类化合物，说明其含量极低而不足以检测到。此外，紫椴花、花蕾及果实中还含有少量香豆素和内酯类，在花和花蕾中，还检测到强心甙(表 4)。

2.2 不同纬度紫椴花和果实中化学成分的变异 2.2.1 可溶性糖含量的变异

紫椴花中可溶性糖含量在不同纬度样地差异比较显著，在宁安较高，露水河较低，而勃利和大杨树样地的花中可溶性糖含量差异不显著(P>0.05)，紫椴花可溶性糖含量随纬度变化不明显(图 1A)。紫椴果实中可溶性糖含量随纬度升高整体趋势降低，但变化差异不显著(P>0.05)，在凤凰山和宁安，紫椴果实中可溶性糖含量偏高，新青次之，露水河和胜山较低(图 1B)。紫椴花中可溶性糖含量高，比果实中高出一个数量级(图 1)，这可能与紫椴是重要的蜜源植物一致。

2.2.2 总酚含量的变异

大杨树地区紫椴花中总酚含量最低，其他3个地区紫椴花中总酚含量差异不显著(图 2A)。果实中总酚含量随纬度变化差异较显著(P < 0.05)，在凤凰山含量最高，在胜山含量最低，即随着纬度的升高呈下降趋势(图 2B)。

2.2.3 黄酮含量的变异

随着纬度的升高，紫椴花和果实中黄酮含量均呈现降低趋势(图 3)。紫椴花中黄酮含量在露水河、勃利和宁安3地区的变化不大，而在大杨树样品中则明显低于其他3个地区(P < 0.05)(图 3A)。紫椴果实中黄酮含量在凤凰山地区明显高于其他地区(P < 0.05)，在胜山的含量最低(图 3B)。

2.2.4 化学成分含量聚类分析

不同纬度紫椴花中化学成分含量聚类分析结果(图 4A)表明：4个紫椴种群可分为2大类，宁安紫椴种群单独为一类，露水河、勃利和大杨树聚为一类，其中露水河和大杨树2地点紫椴种群化学成分含量更接近。不同纬度紫椴种群果实化学成分含量聚类分析(图 4B)表明：5个种群可分为2大类，凤凰山紫椴种群单独为一类，其他4个种群被聚为一类，其中宁安与新青2种群化学成分含量最为接近，其次为露水河种群。紫椴花和果实化学成分含量的差异没有按纬度距离而聚类，在纬度梯度上是不连续的(图 4)。

2.3 不同海拔紫椴花和果实中化学成分的变异 2.3.1 可溶性糖含量的变异

紫椴花和果实中可溶性糖含量随海拔的升高呈现增高的趋势(图 5)，紫椴花中可溶性糖含量在海拔600 m最低，其他3个海拔含量接近。紫椴果中可溶性糖含量在海拔700~900 m接近，在海拔1 000 m明显增高(P < 0.05)。紫椴花中可溶性糖含量较高，比果实中高一个数量级(图 5)。

2.3.2 总酚含量的变异

紫椴花中总酚含量在各海拔的差异不大(图 6A)，只在海拔800 m处含量稍低。而果实中总酚含量变化差异显著(P < 0.05)，随着海拔的升高而明显增高(图 6B)。

2.3.3 黄酮含量的变异

各海拔紫椴花和果实中黄酮含量差异显著(P < 0.05)，随着海拔的升高均呈现增高的趋势(图 7)。

2.3.4 花和果实化学成分含量聚类分析

不同海拔紫椴花化学成分含量聚类分析结果表明：4个海拔的紫椴种群可分为2大类，600 m海拔种群单独聚为一类，其他3个海拔的种群聚为一类，其中800和900 m海拔的2个种群接近(图 8A)。由不同海拔紫椴果实化学成分含量聚类图可见，4个海拔紫椴种群可分为2大类，1 000 m海拔地区单独聚为一类，其他3个海拔的种群聚为一类，而600和700 m海拔的2个种群化学成分含量更为接近(图 8B)。从图 8中可以看出紫椴花和果实化学成分含量的差异基本按海拔而聚类，在海拔梯度上是连续的。

3 结论与讨论

本研究初步测定紫椴花、花蕾和果实中含有的化学成分，检测出紫椴花及花蕾中含有较多酚类、糖和甙类，并检测到黄酮类化合物、蛋白质、香豆素及强心甙，在花蕾中还含有少量鞣质。紫椴果实中也含有酚类、糖和甙类，还含有少量黄酮化合物、香豆素和鞣质。其中糖类的存在可能与紫椴是重要的蜜源植物一致，糖类具有多种生物学活性，特别在抗肿瘤、降血脂(罗祖友等，2007；Liu et al., 2003；Shang et al., 2003)及免疫调节方面具有重大疗效(徐静娟等，2007)。酚类对人类健康和慢性疾病的预防起着非常重要的作用(Yasukazu et al., 2003；Fukumoto et al., 2000)，黄酮类化合物具有很多生理功能(裴凌鹏等，2004)，如抗氧化(陆曦等，2006；Fukumoto et al., 2000)、抗微生物和酶活性、抗发炎、肝解毒功能及一些类似雌激素功能等。

本研究还发现，在紫椴花中还含有香豆素、强心甙等成分。香豆素类化合物具有明显的生物学活性，如抗HIV、抗癌、抗凝血、抗生素活性(张韶瑜等，2005)、抗发炎活性、抗微生物活性及抗过敏活性等。另外，强心甙是一类选择性作用于心脏、加强心肌收缩力的药物，是一类具有强心作用的甾类化合物(徐晓彬等，2006；张德拉等，2005)。这些化学成分的存在，对于研究紫椴花、花蕾药效非常重要，尤其强心甙、黄酮类化合物等。

对不同纬度和海拔的紫椴花和果实中可溶性糖、总酚和黄酮的含量进行分析，发现3种化学成分含量随纬度、海拔的升高存在一定的变化规律：随纬度的升高，呈现降低趋势；随海拔的升高，呈现增高趋势。紫椴花中可溶性糖含量比果实中的含量高一个数量级，其他化学成分在花和果实中的含量接近。对紫椴种群花和果实中化学成分含量的聚类分析可知：紫椴种群花和果实化学成分含量的变异在纬度梯度上是不连续的，而在海拔梯度上则表现为地理距离相近的类群能够先聚为一类，说明紫椴花和果实中化学成分含量在海拔上的变异是连续的。