全 文 ：自然降温过程中猴樟和香樟幼苗的抗寒性比较
*
宋芳琳1，张苗苗1，苏金乐1，柴军舰2，张广信3
(1. 河南农业大学，河南 郑州 450002;2. 兰州理工大学，甘肃 兰州 730000;
3. 山东绣美园林工程有限公司，山东 潍坊 261000)
摘要:以猴樟、香樟当年生幼苗为材料，研究 10 月至次年 3 月自然温度变化对猴樟和香樟幼叶中丙二醛
(MDA)、超氧化物歧化酶 (SOD) 和脂肪酸含量的影响。结果表明，在自然降温过程中，2 种樟树叶片中的
MDA含量呈现先升高后降低的单峰曲线变化趋势，SOD呈现升 －降 －升 －降的双峰曲线; 脂肪酸组成成分主要
有肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸;IUFA值 ( 脂肪酸不饱和指数) 变化趋势与亚麻酸含量
及不饱和脂肪酸含量变化趋势相同，均呈先上升后下降趋势。其中猴樟的 MDA含量、SOD 活性及 IUFA 值高于
香樟，综合各项指标，猴樟幼苗的抗寒性略强于香樟。
关键词:自然降温; 猴樟; 香樟; 幼苗; 抗寒性
中图分类号:S 792. 23 文献标识码:A 文章编号:1672 － 8246 (2012)06 － 0048 － 05
The comparison on Cold Resistance between Cinnamomum bodinieri
and Cinnamomum camphora Seedlings in Natural Decreasing
Process of Air Temperature
SONG Fang-lin1，ZHANG Miao-miao1，SU Jin-le1，CHAI Jun-jian2，ZHANG Guang-xin3
(1. Henan Agricultural University，Zhengzhou Henan 450002，P. R. China;2. Lanzhou University of Science and Technology，
Lanzhou Gansu 730000，P. R. China;3. Embroidered beauty garden Engineering Limited of Shandong，Weifang Shandong 261000，P. R. China)
Abstract:Taking the seedling of Cinnamomum bodinieri and Cinnamomum camphora as material，a study was car-
ried out on the effect of SOD ，MDA and fatty acid in their leaves with the changes of natural temperature during
October to March． The result indicated that:with the changes in temperature and season，the content of MDA in
the two camphor tree leaves shows a single peak curve trend first and then decreased． SOD shows a up-down-up
down bimodal curve． The majority of fatty acid compositions were myristic acid，palmitic acid，static acid，oleic
acid，linoleic acid，linolenic acid． IUFA value showing a trend of increased and then decreased． The linolenic acid
value and the unsaturated fatty acid value take the same trend as the IUFA． Compare the test indicators in the com-
prehensive analysis of the experimental，the cold resistance of Cinnamomum bodinieri seedlings is slightly stronger
than Cinnamomum camphora seedlings．
Key words:natural cooling;Cinnamomum bodinieri;Cinnamomum camphora;seedling ;cold resistance
香樟 (Cinnamomum camphora)、猴樟 (Cinna-
momum bodinieri) 均为樟科 (Lauraceae) 樟属
(Cinnamomum) 树种，生长迅速，枝叶茂密、树
形美观，能吸烟滞尘、涵养水源、固土防沙和美化
第 41 卷 第 6 期
2012 年 12 月
西 部 林 业 科 学
Journal of West China Forestry Science
Vol. 41 No. 6
Dec. 2012
* 收稿日期:2012 － 10 － 11
基金项目:河南省重点科技攻关计划项目 (0624070035)。
第一作者简介:宋芳琳 (1987 －) ，女，河南林州人，硕士研究生，主要从事园林植物遗传育种方面的研究。
通讯作者简介:苏金乐 (1953 －) ，男，河南新郑人，教授，博士生导师，主要从事园林植物遗传育种方面的研究。
环境，不仅是亚热带地区优良的用材树种，又是珍
贵的生态环境保护与城市绿化树种［1］。樟树作为
优良的园林绿化常绿树种越来越受到北方城市绿化
部门的重视，因此，探索 2 种樟树抗寒性的生理机
理对筛选抗寒性强的樟树具有重要意义。
1 试验地概况
试验地位于郑州市河南农业大学试验基地。郑
州地区属暖温带大陆性气候，平均气温 14. 4℃，
年平均降水量 640. 9 mm; 夏季酷热多雨，冬季干
燥寒冷。试验期间 2011 年 10 月 19 日至 2012 年 3
月 17 日郑州地区气温变化见图 1 ( 数据来源: 郑
州气象局)。试验期间处于冬季降温过程，月平均
气温从 2011 年 10 月开始降低并于 2012 年 1 月开
始达到最低，1 月平均最低气温为 － 4. 6℃，并出
现了极端低温 － 8℃。从图中还可以看出，刚入冬
的 11 月温度骤降，后有所缓和，2 月之后温度逐
渐升高。整个冬季温度不断波动变化。
图 1 2011 年 10 月至 2012 年 3 月日气温变化分布图
Fig. 1 Distribution of temperature changes between October 2011 and March 2012
2 试验材料与方法
2. 1 试验材料
供试材料为 2011 年春季播种的 2000 株当年生
香樟和猴樟幼苗。分别于 2011 年 10 月 19 日、11
月 18 日、12 月 18 日和 2012 年 1 月 17 日、2 月 16
日和 3 月 17 日取样 6 次。上午 10∶00 ～ 11∶00 随
机采取幼苗当年生主、侧枝上的第 4 ～ 6 片完好无
病虫害的功能叶。每个树种采集叶 120 片，采后立
即装入密封塑料袋中带回实验室测定。
2. 2 试验方法
丙二醛 (MDA) 含量测定采用硫代巴比妥酸
(TBA) 比色法［2］; 超氧化物歧化酶 (SOD) 活性
测定采用氮蓝四唑 (NBT) 比色法［2］; 每个处理
均重复 3 次。
脂肪酸提取及测定方法: 样品于105℃烘箱中
杀青 5 min，其后 50℃烘干。称取樟树烘干叶片样
品 (0. 2 g) ，置于干燥的100 mL 具塞磨口锥形瓶
中，加入 10 % (V /V) 硫酸甲醇溶液10 mL，置
70℃水浴锅中 30 min。离心分离残渣后，移入分液
漏斗中，加入 20 mL 水轻轻摇匀，用无水乙醚 5
mL萃取，重复 3 次。萃取液加适量无水硫酸钠干
燥，过滤膜作为气相色谱分析的样品。
将脂肪酸标准经过与样品相同的前处理，在与
样品相同的色谱条件下进行色谱分析，通过与标准
脂肪酸的保留时间进行比较和定性，样品中各种脂
肪酸的实际保留时间与标准脂肪酸的保留时间差值
＜ 0. 1 min ( 表1) ，从而确定样品中各脂肪酸组
分，并采用外标法进行定量计算。
94第 6 期 宋芳琳等: 自然降温过程中猴樟和香樟幼苗的抗寒性比较
表 1 各种脂肪酸的保留时间
Tab. 1 The retention time of various fatty acids
脂肪酸 肉豆蔻酸 棕榈酸 硬脂酸 油酸 亚油酸 亚麻酸
保留时间 /min 6. 899 8. 934 11. 935 12. 320 13. 490 15. 160
2. 3 数据统计与分析
用 Excel 2003、SPSS17. 0 统计分析，计算结果
并制图。
3 结果与分析
3. 1 自然降温对过氧化作用MDA含量变化的影响
MDA是生物膜系统膜脂过氧化产物之一，其
含量的变化可表示过氧化程度和膜系统的伤害程
度，在低温胁迫下，一般耐寒性强的品种膜脂过氧
化程度明显低于耐寒性弱的品种［3］。
图 2 不同时间温度变化对猴樟和香樟叶片中
MDA含量的影响
注: 图中小写字母a，b表示处理间差异达到 0. 05
显著水平，图 3 同。
Fig. 2 Change in MDA content
由图 2 可知，随着时间的推移，猴樟和香樟叶
片的 MDA含量均呈现先升高后降低的单峰曲线变
化趋势，并且在同一时期猴樟叶片的 MDA 含量均
低于香樟叶片的 MDA 含量，其中在 11 月、1 月、
2 月、3 月猴樟和香樟叶片的 MDA 含量达到显著
差异水平，而在 10 月、12 月间无显著差异，且在
试验初期 2 种植物的 MDA 含量都呈现上升趋势。
10 ～ 11 月 MDA含量增幅比较大，这可能是由于 10
月的日均温度 9. 9℃骤然下降到 11 月的 3. 1℃，进
而导致猴樟和香樟叶片中 MDA 含量急剧上升，而
随着 0℃左右的低温延续，MDA 积累速度加快，
使其膜脂过氧化作用进一步加强，膜伤害程度增
大。后期随着温度小幅回升，MDA含量逐渐降低，
在整个试验过程中，猴樟和香樟叶片中的 MDA 含
量分别在日均最低温度为 － 2. 8℃的 12 月和日均最
低温度为 － 4. 6℃的 1 月达到最大值。在 1 月猴樟
和香樟叶片的 MDA 含量差异最大，猴樟叶片的
MDA含量比香樟叶片的 MDA含量低 22. 58 %。表
明猴樟对于低温具有较强的敏感性，同时也表明在
同一低温水平下猴樟的耐寒性较强。
3. 2 自然降温对猴樟和香樟叶片中 SOD活性变化
的影响
SOD是活性氧清除剂之一，它能将超氧化物
阴离子自由基快速氧化为 H2O2 和 O2，从而保护细
胞膜的结构和功能不受伤害。在低温逆境条件下，
SOD能被活性氧诱导产生，从而减轻对细胞膜的
伤害［4］。
图 3 不同时间温度变化对猴樟和香樟叶片中
SOD活性的影响
Fig. 3 Change in SOD activity
自然降温对猴樟和香樟叶片中 SOD 活性的影
响如图 3 所示。随着温度的变化，猴樟和香樟叶片
中 SOD活性的变化规律均呈“双峰”变化趋势，2
05 西 部 林 业 科 学 2012 年
个波峰分别出现在骤然降温至 3. 1℃的 11 月和出
现 － 8℃极端低温的 1 月。表明在自然越冬过程中
2 种植物的 SOD活性与植物的抗寒性密切相关。其
中在 12 月和 1 月，猴樟 SOD活性分别比香樟升高
55. 08 %、33. 57 %，并在同一时期猴樟和香樟叶
片中的 SOD 活性存在显著性差异; 在12 月之前，
猴樟和香樟叶片中的 SOD 活性有小幅度升高和降
低; 此后，其SOD活性急剧升高，随后由于 2 月、
3 月气温的回升，SOD活性又逐渐降低。表明植物
在受到低温胁迫时 SOD 活性随着温度的降低而升
高。整个时间温度变化过程中，猴樟叶片中 SOD
活性均高于同一时期香樟叶片中 SOD 活性; 说明
猴樟的耐寒性相对要强于香樟。
3. 3 2 种樟树叶片膜脂脂肪酸的组成与含量
猴樟和香樟叶片中膜脂脂肪酸的组成及其含量
见表 2。
表 2 猴樟和香樟叶片中脂肪酸的组成及百分含量
Tab. 2 The composition and percent content of fatty acids in leaves of Cinnamomum camphora and Cinnamomum bodinieri
品种 日期
脂肪酸组分含量 /%
肉蔻豆酸
C14 ! 0
棕榈酸
C16 ! 0
硬脂酸
C18 ! 0
油酸
C18 ! 1
亚油酸
C18 ! 2
亚麻酸
C18 ! 3
不饱和脂
肪酸含量
/%
IUFA +
猴樟
2011 /10 4. 05 16. 44 3. 92 10. 10 11. 88 53. 61 75. 59 194. 69
2011 /11 3. 78 14. 525 3. 82 6. 91 10. 99 60. 05 77. 95 209. 04
2011 /12 3. 88 13. 48 3. 02 6. 65 10. 63 62. 34 79. 62 214. 93
2012 /01 4. 04 13. 94 2. 97 7. 62 11. 26 60. 17 79. 05 210. 65
2012 /02 4. 47 14. 37 2. 14 8. 39 13. 45 57. 17 79. 01 206. 80
2012 /03 4. 18 14. 56 2. 73 8. 72 17. 51 52. 31 78. 54 200. 67
香樟
2011 /10 3. 78 18. 69 6. 34 13. 43 13. 085 44. 68 71. 19 173. 63
2011 /11 2. 69 15. 71 3. 10 8. 73 12. 18 57. 58 78. 49 205. 83
2011 /12 3. 26 15. 15 3. 07 7. 77 12. 75 58. 00 78. 52 207. 27
2012 /01 3. 41 14. 36 2. 99 7. 70 11. 69 59. 81 79. 20 210. 51
2012 /02 3. 50 16. 67 2. 69 9. 88 13. 51 53. 75 77. 14 198. 15
2012 /03 2. 97 17. 18 3. 82 9. 66 13. 87 52. 50 76. 03 194. 90
注:IUFA ( 脂肪酸不饱和指数)= (18:1) + (18:2) × 2 + (18:3) × 3; 不饱和脂肪酸= (18:1) + (18:2) + (18:3)。
从表 2 可知，猴樟和香樟叶片中的脂肪酸组分
主要有肉蔻豆酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸
和亚麻酸。其中饱和脂肪酸中占主含量的是棕榈酸
(13. 48 % ～18. 69 %) ，而不饱和脂肪酸中占主含
量的是亚麻酸 (44. 68 % ～ 62. 34 %) ，不饱和脂
肪酸含量占总脂肪酸的 71. 19 % ～79. 62 %。
随着季节和温度的变化，猴樟和香樟叶片中的
不饱和脂肪酸含量和 IUFA 值变化明显，整个过程
均呈现先升后降的单峰曲线变化趋势;11 月初不
饱和脂肪酸的增量较大。这可能是植物在初遇低温
时自身所作出的生理调节。从 11 月到 1 月经过一
段时间低温锻炼，植物对环境产生了一定的适应性，
叶片中不饱和脂肪酸含量较稳定而缓慢地上升。经
冬季降温后，温度逐渐升高，叶片中不饱和脂肪酸
的含量则降低，说明不饱和脂肪酸含量与温度有密
切关系。从表 2 还可以看出，猴樟叶片中的不饱和
脂肪酸含量和 IUFA值均在 12 月时达到峰值，分别
为 79. 62 %、214. 93; 而香樟叶片中在日均达到
－4. 6℃的 1 月时达到峰值，分别为 79. 20 %、
210. 51。抗寒性相对强的猴樟叶片中的不饱和脂肪
酸含量和 IUFA值均高于同期香樟其值，差异最大
时达到 4. 4 %和 21. 06; 说明抗寒性强的树种其不
饱和脂肪酸含量较多、IUFA 值较高，能抵抗低温
的胁迫。
4 结语
MDA是膜脂过氧化的最终产物。大量研究表
明，当低温胁迫时，不断发生累积的活性氧或超氧
化物自由基会对膜系统中的脂肪酸不饱和键进行氧
化，因而造成大量 MDA 的积累［5］。大量积累的
MDA能强烈地与细胞内各种成分发生反应，引起
对酶和膜的严重伤害，导致膜的结构、生理完整性
及许多生物功能分子的破坏。在本项研究中，猴樟
和香樟叶片的 MDA含量呈现先升后降的抛物线趋
势，该现象与应叶青等［6］对毛竹 (Phyllostachys
edulis) 生理特性影响和何开跃等［7］对福建柏
(Fokienia hodginsii) 的研究结果是一致的。通过比
15第 6 期 宋芳琳等: 自然降温过程中猴樟和香樟幼苗的抗寒性比较
较同一时期猴樟和香樟叶片中 MDA 含量可知，猴
樟抗寒性比香樟强，进一步证明在低温胁迫下细胞
膜渗透性大小直接体现植物的损伤程度和抗寒
性［8 ～ 9］。
SOD作为氧自由基的酶性清除剂，在低温胁
迫下，其活性变化依植物品种耐寒性不同而异［10］。
抗寒品种体内的 SOD 活性明显高于不抗寒品
种［11 ～ 12］。2 种叶片中的 SOD 的变化规律相似，呈
“M”状。与孙亚红等［13］在自然降温过程中香樟和
广玉兰 (Magnolia grandiflora) 的抗寒性研究得出
的 SOD趋势是一致的。随着降温的持续，2 种樟的
SOD活性均在 12 月出现最低值，说明 SOD 的活性
并不随着低温的加剧而持续升高，与左宝峰等［14］
的研究结论一致。出现该现象可能是在低温的持续
过程中，当低温超过植物所能承受的范围时，保护
酶就会出现钝化现象，其活性会迅速降低［15］。从
整体水平上看，猴樟和香樟的 SOD 活性存在显著
差异，并且猴樟叶片中的 SOD活性都略高于香樟，
说明猴樟比香樟更具耐寒性。
膜脂是高等植物中生物膜的重要组成部分，对
维持膜的流动性，叶绿体超微结构的形成，光合作
用中光能的吸收、传递和转化以及 ATP 的合成等起
着至关重要的的作用［16］。一般认为，膜脂不饱和脂
肪酸含量增高，其膜脂相变温度会降低，增加膜的
流动性，从而使植物的抗寒性相应提高。Lyons［17］
发现抗寒性强的植物不饱和脂肪酸含量高，李志辉
等［18］也表示抗寒性强的种类其叶片的不饱和脂肪
酸含量高，IUFA 值也较高，能抵抗低温的威胁，
反之则异。由本项试验可知，香樟叶片中不饱和脂
肪酸含量和 IUFA 值低于猴樟，其对低温更敏感，
抗寒性弱。
因此，2 种樟树在自然降温的过程中，抗寒生
理指标值均存在差异，但变化趋势一致。研究结果
从生理生化角度揭示自然降温过程中猴樟幼苗的抗
寒性强于香樟。但是本项实验所选取的材料为播种
繁殖的 1 年生幼苗，成年猴樟和香樟抗寒性强弱需
要进一步的探讨。
参考文献:
［1］陈有民．园林树木学［M］． 北京: 中国林业出版社，
1990．
［2］李合生．植物生理生化实验原理和技术［M］．北京:
高等教育出版社，2000．
［3］冯建灿，张玉洁，杨天柱．低温胁迫对喜树幼苗 SOD
活性、MDA和脯氨酸含量的影响［J］．林业科学研究，2002，
15(2) :197-202．
［4］孟庆瑞，杨建民，樊英利． 果树抗寒机制研究进展
［J］．河北农业大学学报，2002，25( 增刊) :87-90．
［5］徐 娜．低温胁迫对锦熟黄杨生理特性的影响［D］．
东北林业大学博士研究生学位论文，2007．
［6］应叶青，魏建芬，解楠楠，等． 自然低温胁迫对毛竹
生理生化特性的影响［J］． 南京林业大学学报( 自然科学
版) ，2011，35(3) :133-136．
［7］何开跃，李晓储，黄利斌，等． 冷冻胁迫对福建柏苗
可溶性糖和丙二醛(MDA) 含量的影响［J］． 江苏林业科技，
2007，27(6) :6-8．
［8］Routaboul J M，Fischer S F，Browse J． Trienoic fatty
acids are required to maintain chloroplast functiom at low tem-
pertures［J］． Plant Physiology，2000，124:1697-1705．
［9］郭素枝，邓传远，张国军，等． 低温对单双瓣茉莉叶
片细胞膜透性的影响［J］．中国生态农业学报，2006，14(1) :
42-44．
［10］陈禅友，汪汇东，丁 毅． 低温胁迫下长豇豆幼苗
可溶性蛋白质和细胞保护酶活性的变化［J］． 园艺学报，
2005，32(5) :911-913．
［11］刘鸿先，曾韶平，李 平． 植物抗寒性与酶系统多
态性的关系［J］．植物生理学通讯，1981(6) :6-11．
［12］何贵平，卓仁英，陈雨春． 低温处理对耐寒粗枝木
麻黄无性系生理指标的影响［J］． 林业科学研究，2011，24
(4) :523-526．
［13］孙亚红，孙存华，蒋继宏，等．自然降温过程中香樟
和广玉兰的抗寒性研究［J］． 安徽农业科学，2010，38(16) :
8653-8654．
［14］左宝峰，姚延涛，刘 文． 自然降温对雪松叶片中
SOD活性及 MDA含量的影响［J］．辽宁林业科技，2005(1) :
12-13．
［15］石雪晖，陈祖玉，杨会卿，等．低温胁迫对柑桔离体
叶片中 SOD及其同工酶活性的影响［J］．园艺学报，1996，23
(4) :384-386．
［16］Ohlrogge J，Browse J． Lipid biosynthesis［J］． Plant
cell，1995，7:957-970．
［17］Lyons J． M． Relationship between the physical nature
of mitochondrial membranes and chalms sensitivity in plants［J］．
Alner． Oil Chem． Soc，1973，42:1056-1058．
［18］李志辉，杨 波．桉树抗寒性研究［J］．中南林学院
学报，2006，26(3) :29-31．
25 西 部 林 业 科 学 2012 年