全 文 ：SO2胁迫对大叶黄杨和贴梗海棠叶绿素
及可溶性蛋白含量的影响
张 洁 1，何 瑞 1，苑丽霞 2
（1.山西农业大学信息学院，山西太谷 030800；2.晋中学院生物科学与技术学院，山西晋中 030600）
摘 要：以贴梗海棠和大叶黄杨为试验材料，研究经 SO2胁迫后，其生理生化的变化。结果表明，与对照相
比，SO2处理的贴梗海棠和大叶黄杨的叶绿素 a、叶绿素 b、总叶绿素含量均有所下降，且随 SO2质量浓度的
增加，这 3个指标的下降比率增加；经 SO2处理后，贴梗海棠和大叶黄杨叶片内的可溶性蛋白含量与对照相
比均升高，且随 SO2质量浓度的增加，可溶性蛋白含量的增加比率呈升高趋势，而且大叶黄杨的增加比率高
于贴梗海棠。
关键词：大叶黄杨；贴梗海棠；SO2；叶绿素；可溶性蛋白
中图分类号：X511 文献标识码：A 文章编号：1002- 2481（2012）04- 0340- 04
Influence of SO2 Stress to the Chlorophyll Contents and Soluble Protein
in the Euonymus japonicus and Chaenomeles speciosa
ZHANG Jie1，HE Rui1，YUANLi- xia2
（1.College of Information，Shanxi Agricultural University，Taigu 030800，China；
2.College of Biological Science & Technology，Jinzhong University，Jinzhong 030600，China）
Abstract：The physiological and biochemical changes of the Euonymus japonicus and Chaenomeles speciosa under SO2
stress were studied and the results showed as the following: Compared with the control, the contents of Chl a, Chl b, and total Chl
all decreased to some extent in the Chaenomeles speciosa and Euonymus japonicus treated with 0.1, 0.5, 1.0 mg/L SO2, and these
three indices were descended with the increase of sulfur dioxide concentration, and the increased ratio was increased with the
increased concentration of sulfur dioxide. The soluble protein content was increased in both plants treated with sulfur dioxide, but
the increased ratio of the Euonymus japonicus was greater than the Chaenomeles speciosa.
Key words：Euonymus japonicus; Chaenomeles speciosa; SO2; chlorophyll; soluble protein
收稿日期：2012- 01- 17
作者简介：张 洁（1981-），女，山西忻州人，助教，硕士，主要从事植物基因工程的教学及研究工作。
doi:10.3969/j.issn.1002-2481.2012.04.13
SO2是我国当前主要的大气污染物，主要来
源于煤、石油的燃烧及含硫矿石的冶炼等。随着
世界对能源及自然资源需求的不断增加，SO2污
染对生物和环境造成的危害日趋严重[1]。蛋白质
是植物体生命过程中重要的结构和功能物质，其
代谢受多种因素的影响和调控，越来越多的证据
表明，变化了的环境因子或环境胁迫，包括干旱、
涝、盐渍、病虫害和大气污染等都会影响蛋白质
代谢[2]。叶片的叶绿素含量反映植物的光合作用和
叶片的生理状态，也与植物的抗逆性密切相关。植
物叶片叶绿素含量对环境非常敏感，其含量的下
降与 SO2，NO2，HF等气体有关[3- 4]。在逆境胁迫下，
植物体内叶绿素、可溶性蛋白含量均会发生相应
变化，这种变化是植物体内重要的抗逆生理指
标，目前已被用来评价植物的适应性[5- 6]。近年来，
有关 SO2对植物生长发育影响的报道很多，但对
园林绿化树种的研究相对较少[7]。徐玉梅等[8]对
42种园林植物的 SO2敏感性进行研究，确定了
大叶黄杨为抗性树种，贴梗海棠为敏感树种[8]。
本试验测定了不同 SO2胁迫浓度和持续时
间条件下，大叶黄杨和贴梗海棠的叶绿素含量、可
溶性蛋白含量，研究这些指标的动态变化与植物
对 SO2抗性间的相互联系，旨在为利用这些指标
为评价树种对 SO2抗性的可行性提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
贴梗海棠和大叶黄杨均取自山西农业大学
山西农业科学 2012，40（4）：340- 343 Journal of Shanxi Agricultural Sciences
340· ·
张 洁等：SO2胁迫对大叶黄杨和贴梗海棠叶绿素及可溶性蛋白含量的影响
校园。选取长势均匀一致、无病虫斑的树种，剪下
20 cm长的枝条经适当疏剪后立即插入盛有
Knop营养液的三角瓶中待用。
1.2 SO2熏气处理方法
0.474 m3密闭容器中，用 0.10，0.50，1.00 mg/L
这 3个质量浓度 SO2对贴梗海棠和大叶黄杨进
行 4 h熏气处理。每个处理 3次重复。对照放入
无 SO2的熏气装置中。分别在熏气结束后 0，20，
30，44，54 h定期采样测定其生理生化指标。
1.3 生理生化指标测定方法
叶绿素含量测定采用分光光度法 [9]；可溶
性蛋白含量测定采用考马斯亮蓝 G- 250法[10]，在
595 nm波长下比色测定。
1.4 数据统计分析
所有数据均使用 Excel 2003软件进行整理
和分析。
2 结果与分析
2.1 SO2对叶片叶绿素含量的影响
从表 1，2可以看出，贴梗海棠和大叶黄杨
经 SO2处理后，叶绿素 a和叶绿素 b的含量均
下降。但 SO2对贴梗海棠叶绿素 b的影响大于
叶绿素 a，且下降比率均随 SO2质量浓度的增加
呈升高趋势。0.10，0.50，1.00 mg/L SO2处理，贴梗
海棠叶绿素 a的平均下降比率依次为 14.101%，
27.013%和 29.836%；叶绿素 b的平均下降比率
依次为 19.561%，32.251%和 33.786%。但是大叶
黄杨叶绿素 a的下降比率却随 SO2的变化趋势
不明显。
表 1 SO2处理对贴梗海棠叶片内叶绿素含量的影响 mg/g
对照
0.802±0.111
1.349±0.157
1.628±0.062
1.064±0.274
1.116±0.005
1.192±0.106
0.299±0.053
0.625±0.162
0.536±0.059
0.399±0.111
0.450±0.016
0.462±0.049
1.100±0.164
1.974±0.319
2.164±0.104
1.462±0.386
1.566±0.011
1.653±0.149
处理
0.536±0.066
1.156±0.002
0.926±0.158
0.702±0.084
1.028±0.007
0.870±0.080
0.187±0.035
0.273±0.005
0.422±0.046
0.288±0.041
0.394±0.012
0.313±0.030
0.723±0.102
1.429±0.003
1.348±0.203
0.990±0.125
1.422±0.020
1.182±0.101
项目
叶绿素a
叶绿素b
叶绿素总量
时间 /h
0
20
30
44
54
平均值
0
20
30
44
54
平均值
0
20
30
44
54
平均值
对照
1.166±0.020
1.230±0.126
1.248±0.022
0.992±0.056
1.178±0.005
1.163±0.037
0.433±0.017
0.429±0.048
0.557±0.002
0.434±0.017
0.653±0.186
0.501±0.042
1.600±0.003
1.659±0.173
1.804±0.020
1.425±0.074
1.831±0.181
1.664±0.063
处理
1.036±0.034
0.998±0.090
1.070±0.125
0.869±0.170
1.024±0.090
0.999±0.044
0.380±0.012
0.325±0.025
0.439±0.078
0.360±0.074
0.512±0.108
0.403±0.032
1.416±0.032
1.323±0.115
1.509±0.202
1.228±0.244
1.536±0.018
1.402±0.063
对照
1.184±0.065
1.147±0.014
1.150±0.084
1.347±0.085
1.273±0.155
1.220±0.040
0.581±0.018
0.479±0.021
0.843±0.144
0.526±0.014
0.517±0.172
0.589±0.055
1.765±0.083
1.626±0.007
1.992±0.060
1.873±0.099
1.790±0.017
1.809±0.046
处理
1.036±0.072
0.938±0.076
0.843±0.037
0.820±0.167
0.641±0.013
0.856±0.053
0.410±0.042
0.388±0.018
0.561±0.149
0.328±0.076
0.263±0.003
0.390±0.042
1.447±0.113
1.325±0.093
1.404±0.112
1.148±0.242
0.904±0.016
1.246±0.080
0.10 mg/L 0.50 mg/L 1.00 mg/L
表 2 SO2处理对大叶黄杨叶片内叶绿素含量的影响 mg/g
对照
0.739±0.018
0.719±0.012
0.830±0.079
0.613±0.214
1.014±0.067
0.783±0.058
0.312±0.025
0.425±0.010
0.334±0.024
0.214±0.110
0.450±0.037
0.347±0.033
处理
0.534±0.065
0.678±0.028
0.640±0.042
0.361±0.123
0.702±0.073
0.583±0.048
0.232±0.041
0.327±0.036
0.271±0.018
0.132±0.042
0.292±0.035
0.250±0.025
项目
叶绿素a
叶绿素b
时间 /h
0
20
30
44
54
平均值
0
20
30
44
54
平均值
对照
0.684±0.021
0.535±0.023
0.669±0.014
0.737±0.130
1.064±0.204
0.737±0.069
0.353±0.138
0.222±0.024
0.190±0.083
0.260±0.023
0.428±0.090
0.290±0.040
处理
0.506±0.094
0.466±0.026
0.419±0.093
0.652±0.010
0.773±0.058
0.563±0.048
0.193±0.078
0.176±0.009
0.109±0.011
0.183±0.038
0.141±0.009
0.160±0.016
对照
0.909±0.149
1.029±0.009
1.054±0.098
1.217±0.026
0.938±0.006
1.029±0.045
0.248±0.042
0.438±0.001
0.378±0.019
0.514±0.006
0.404±0.026
0.396±0.030
处理
0.746±0.005
0.783±0.021
0.855±0.010
0.685±0.073
0.770±0.099
0.768±0.026
0.192±0.006
0.360±0.008
0.345±0.020
0.314±0.051
0.341±0.020
0.310±0.022
0.10 mg/L 0.50 mg/L 1.00 mg/L
341· ·
山西农业科学 2012年第 40卷第 4期
2.2 SO2对叶片可溶性蛋白含量的影响
试验结果（图 1、图 2）表明，经 SO2处理 4 h
后，贴梗海棠和大叶黄杨叶片内的可溶性蛋白含
量比对照均升高，但大叶黄杨的增加比率比贴梗
海棠高。2种试材的可溶性蛋白含量的增加比率
均随 SO2质量浓度的升高呈增加趋势。
3 结论与讨论
叶片中叶绿素含量是反映植物光合能力的
重要指标。一般叶绿素 b是集光色素，吸收蓝紫
光区的短波光，起着吸收和传递光能的作用，能
更有效地吸收利用散射光中较多的蓝紫光，使吸
收散射光的能力增强；当植物叶片所能吸收的自
然光或灯光光源较弱时，叶绿素 b更能有效地吸
收散射光。一般叶绿素 a吸收红光区的长波光，
是叶绿体进行光合作用原初反应中心的中心色
素，其不仅能捕获光能，还具有光化学活性，能将
光能转变成电能。当植物受到 SO2胁迫后，叶片
的叶绿体结构即受到破坏，叶绿素 a的分解也就
加快，光合作用也随之下降[11- 13]。SO2对植物的伤
害主要是影响叶绿素，使其结构发生变化，从而
影响其含量，在外观上表现为失去颜色。
本研究表明，SO2使贴梗海棠和大叶黄杨的
叶绿素 a、叶绿素 b的含量下降，对贴梗海棠的
叶绿素 b比叶绿素 a的影响大，且叶绿素 a和 b
的下降比率均随 SO2质量浓度的增加呈升高趋
势。但是大叶黄杨叶绿素 a的下降比率随 SO2质
量浓度的变化趋势不大。这说明叶绿素的变化因
植物种类的不同而表现各异，其原因可能与植物
本身所含的叶绿素含量有关[14- 16]。
蛋白质是一切生命的物质基础，植物在逆境
条件下通过增加可溶性蛋白的合成，直接参与其
适应逆境的过程。钱永常等[17]研究表明，在多种
逆境（干旱、盐分、污染物等）胁迫下，植物体内正
常的蛋白质合成会受到抑制，但往往也会有一些
被诱导出的新蛋白出现或原有蛋白质的含量明
显增加。可溶性蛋白含量是植物在逆境条件下直
接参与其适应逆境的过程物质[18- 20]。目前，关于
SO2污染对植物体内可溶性蛋白含量变化的研究
较少[21]。本研究表明，贴梗海棠和大叶黄杨，经
SO2熏气处理 4 h后，叶片内的可溶性蛋白含量
比对照均升高，但大叶黄杨的增高比率比贴梗海
棠高。可溶性蛋白含量的增加比率随 SO2质量浓
度的升高而增加。这表明 SO2胁迫刺激植物体内
产生逆境蛋白，参与植物对逆境的适应性反应，
抗性植物抗污染的基础物质要比敏感植物高。
高等植物的抗性是一个相当复杂的适应过
程，是受多基因控制的。从生理学的观点和逆境
蛋白的角度研究植物的抗性，从而搞清抗性的分
子机理，是抗性遗传工程的基础性工作[17]。SO2对
对照
1.050±0.042
1.143±0.004
1.164±0.055
0.827±0.323
1.464±0.104
1.129±0.086
处理
0.766±0.105
1.005±0.008
0.912±0.024
0.492±0.164
0.994±0.108
0.834±0.072
项目
叶绿素总量
时间 /h
0
20
30
44
54
平均值
对照
1.036±0.158
0.757±0.047
0.859±0.096
0.996±0.107
1.492±0.294
1.028±0.100
处理
0.699±0.173
0.642±0.035
0.527±0.104
0.834±0.047
0.914±0.068
0.723±0.056
对照
1.157±0.192
1.467±0.008
1.431±0.117
1.730±0.032
1.342±0.032
1.425±0.071
处理
0.938±0.011
1.144±0.029
1.200±0.010
0.999±0.124
1.112±0.120
1.078±0.041
0.10 mg/L 0.50 mg/L 1.00 mg/L
续表 2
342· ·
（上接第 339 页）
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张 洁等：SO2胁迫对大叶黄杨和贴梗海棠叶绿素及可溶性蛋白含量的影响
植物生理代谢功能具有不利的影响，使叶片叶绿
素含量降低，细胞膜透性增加，使细胞代谢过程
中的脂类过氧化产物丙二醛含量增加，加速了植
株的衰老过程[22- 24]。植物的防御机制是多种机制
协同作用的结果，不同树种防御机制有差异，本
试验仅选用了抗、感品种各 1个，能否反映不同
抗性品种的一般规律，还需在更多不同抗性植物
上进行试验验证。
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