全 文 ：镉胁迫对凤仙花 3 种抗氧化酶的影响
王 慧1，王 蕊1，赵宏伟1，王玉俊1，李 冬1，申晓慧2，姜 成1*
(1．佳木斯大学生命科学学院，黑龙江佳木斯 154007;2．黑龙江省农业科学院佳木斯分院，黑龙江佳木斯 154007)
摘要 ［目的］为了研究凤仙花对重金属镉的抗性。［方法］采用水培法和盆栽法，对凤仙花种子和幼苗进行培养，并且用不同浓度 Cd
溶液进行处理，对凤仙花萌发情况和抗氧化酶活性进行测定。［结果］Cd胁迫对凤仙花发芽势的影响大于对发芽率的影响，但凤仙花对
Cd胁迫仍表现出较强的抗性，在 Cd处理为 40 mg /L时，发芽率仍可达到 87． 25%。［结论］Cd胁迫对凤仙花 3种抗氧化酶的影响表现
为低促高抑，但总的来看凤仙花对重金属 Cd的抗性较强。
关键词 镉;胁迫;凤仙花;抗氧化酶活性
中图分类号 S181． 3 文献标识码 A 文章编号 0517 －6611( 2013) 35 －13481 －02
Effect of Cadmium Stresses on Three Antioxidant Enzymes of Impatiens balsamina L．
WANG Hui et al ( College of Life Science，Jiamusi University，Jiamusi，Heilongjiang 154007)
Abstract ［Objective］To study the resistance of impatiens to cadmium． ［Method］The hydroponics and potted method were used to cultivate
impatiens． The Impatiens balsamina L． was treated by cadmium solution with different concentrations． And the germination and antioxidant en-
zyme activity of impatiens were determined． ［Ｒesult］Effect of Cd stress on the germination of I． balsamina L． was greater than the effect on
the germination rate，but I． balsamina L． still showed greater resistance to Cd stress，under Cd treatment of 40 mg /L，germination rate
reached 87． 25% ． ［Conclusion］ Influence of Cd stress on 3 antioxidant enzymes of I． balsamina L． showed that lower concentration promoted
the growth of plants，and higher concentration inhibited the growth，and I． balsamina L． showed strong resistance to Cd．
Key words Cadmium ( Cd) ; Stress; Impatiens balsamina L． ; Antioxidant enzyme
基金项目 佳木斯大学大学生科技创新项目( XS2013-110 ) ; 黑龙江省
教育厅科学技术研究面上项目( 12521525) 。
作者简介 王慧( 1992 － ) ，女，黑龙江哈尔滨人，本科生，专业: 生物技
术。* 通讯作者，讲师，硕士，从事重金属污染防治及植物
生理生态方面的研究工作。
收稿日期 2013-10-20
在工农业生产中，随着工业三废排放及长期施用农药和
化肥，土壤和水体环境中重金属大量累积，造成农业生态环
境的污染。重金属胁迫不仅对植物生长产生毒害作用，而且
通过食物链进行传递，对人体健康造成威胁［1］。
重金属胁迫会造成植物体内活性氧的积累，产生氧化胁
迫，导致植物细胞膜脂过氧化和蛋白质、核酸等的氧化损伤
乃至植物死亡［2 －3］。植物为了抵御活性氧的伤害，会通过自
身的抗氧化酶系统对体内活性氧进行清除，以减轻逆境的胁
迫。Cd 是剧毒环境污染物，对植物具有明显的毒害作用，且
能通过食物链危及人体健康。Cd、Zn 单一胁迫均能引起植
物体内抗氧化酶活性的变化，使得自由基累积而产生过氧化
损伤［4 －7］。笔者利用水培试验和盆栽试验，研究不同浓度下
Cd对凤仙花萌发和抗氧化酶系统的影响，通过抗氧化酶系
统的变化来判断凤仙花对重金属 Cd的抗性，为重金属 Cd抗
性花卉的筛选及重金属 Cd污染的治理提供理论依据。
1 材料与方法
1． 1 供试材料 供试花卉为凤仙花种子。供试土壤取自佳
木斯四丰山的黑色原始土壤。
1． 2 试验方法 用分析纯 CdCl2 配成镉离子浓度为 0
(CK)、10、20、30、40、50、60 mg /L的溶液，用水培法对凤仙花
种子进行培养，重复 3 次。待种子萌发后，记录每天的种子
萌发数(按胚根与种子等长认为种子已经发芽) ，计算种子发
芽势(3 d)和发芽率(7 d)。
供试土壤经自然风干、捣碎、剔除杂物后过 2 mm筛。溶
液中加入分析纯 CdCl2，配成 Cd离子浓度为 0(CK)、10、20、
30、40、50、60 mg /kg的土壤，重复 3 次。喷施清水，充分混匀
后平衡 7 d，每盆中移栽幼苗 3 株，保持 70%的田间持水量，
生长 35 d 后收割植物，测定抗氧化酶活性。过氧化物酶
(POD)活性的测定采用愈创木酚法;过氧化氢酶(CAT)活性
的测定采用紫外吸收法;超氧化物歧化酶(SOD)活性的测定
采用邻苯三酚自氧化法［8］。
2 结果与分析
2． 1 不同浓度 Cd胁迫对凤仙花种子萌发的影响 从表 1
可以看出，用不同浓度 Cd溶液处理的凤仙花种子发芽情况
出现一定差异性，随着 Cd浓度的增加，凤仙花种子发芽势的
变化较大，当 Cd浓度为 20 mg /L，凤仙花种子的发芽势下降
40． 74%，与对照间存在0． 05水平显著差异;而发芽率的变化
幅度较小，当 Cd处理为 40 mg /L时，仍可达到 87． 25%，说明
Cd胁迫虽然对凤仙花发芽势的影响比发芽率大，但凤仙花
对 Cd胁迫仍表现出较强的抗性。
表 1 不同浓度 Cd胁迫对凤仙花种子萌发的影响 %
Cd浓度∥mg /L 发芽势 发芽率
0 69． 65a 98． 42a
10 60． 33a 96． 56ab
20 40． 74b 95． 12ab
30 28． 63c 92． 68bc
40 22． 06d 87． 25c
50 20． 25de 66． 34d
60 18． 75ef 45． 26e
注:同列不同小写字母表示差异在 0． 05水平显著。
2． 2 不同浓度 Cd胁迫对凤仙花 POD活性的影响 从图 1
可以看出，所有浓度处理的 POD 活性都高于或接近 CK，在
Cd胁迫处理初期，凤仙花 POD活性变化不大，但总体趋势是
POD活性随着 Cd浓度的升高而升高，在 Cd处理为60 mg /kg
安徽农业科学，Journal of Anhui Agri． Sci． 2013，41(35):13481 － 13482 责任编辑 刘月娟 责任校对 卢瑶
DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2013.35.025
时，凤仙花 POD活性开始下降，且下降幅度较明显，说明该
浓度已经超过凤仙花对重金属 Cd的耐受极限。
图 1 Cd对凤仙花 POD活性的影响
2． 3 不同浓度 Cd胁迫对凤仙花 CAT活性的影响 从图 2
可以看出，在 Cd浓度为 40 mg /kg以下时，凤仙花的 CAT活
性随着处理浓度的升高而增加，当 Cd 浓度高于 50 mg /kg
时，凤仙花的 CAT活性开始下降，且下降幅度较大，即 Cd胁
迫对凤仙花 CAT活性变化表现为低促高抑，但 Cd浓度超过
一定值时，会突破凤仙花的耐受极限，使得凤仙花的 CAT系
统发生紊乱。
2． 4 不同浓度Cd胁迫对凤仙花 SOD活性的影响 SOD在
植物呼吸代谢过程中起着重要的作用。SOD 活性的变化是
判断植物受重金属毒害的重要依据之一。从图 3 可以看出，
在不同浓度 Cd胁迫处理时，处理浓度为 0 ～ 40 mg /kg 凤仙
花的 SOD活性随着 Cd处理浓度的增加而增加，表现出它对
SOD活性的促进作用;但是，随着 Cd 浓度的增大，SOD 活性
又表现为持续下降。这应该是 Cd胁迫程度超过其耐受极限
的表现。
3 结论与讨论
研究表明，不同浓度 Cd胁迫对凤仙花的发芽势的影响
比发芽率大，但凤仙花对 Cd 胁迫仍表现出较强的抗性，当
Cd处理为 40 mg /L时发芽率仍可达到 87． 25%。不同浓度
Cd胁迫对凤仙花 3 种抗氧化酶的影响表现为低促高抑，即
当低浓度时，3种抗氧化酶活性随着 Cd 浓度的升高逐渐升
高，但当到达某一临界浓度时，则开始下降，说明在此临界浓
度下，已达到凤仙花对重金属 Cd的耐受极限，抗氧化酶系统
紊乱，已不能正常发挥其功能。凤仙花POD、CAT、SOD活性
图 2 Cd对凤仙花 CAT活性的影响
图 3 Cd对凤仙花 SOD活性的影响
下降的临界浓度分别为 50、40、40 mg /kg，说明凤仙花对重金
属 Cd的抗性较强。
参考文献
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檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
134 －137．
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横切断面有放射状的导管孔。山药洁白而富有粉性，防己横
断面有车轮纹，白芷有特异的香味且横断面有方形或圆形的
形成层环纹。只要掌握以上易混淆中药的鉴别特色，就能够
很容易地区分开这几种易混淆中药。
参考文献
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28431 安徽农业科学 2013 年