全 文 ：园艺园林·畜牧水产
葫芦枣树叶抗氧化性物质的动态研究
刘世鹏，曹娟云，刘昌欣，陈宗礼
（延安大学生命科学学院，陕西省区域生物资源保育与利用工程技术研究中心，
陕西省红枣重点实验室（延安大学），陕西 延安 716000）
摘 要：通过测量葫芦枣树叶在不同发育时期抗氧化性物质活性的动态变化，研究紫外辐射、降水量等环境因素的月际性差异
与葫芦枣树叶的抗氧化性物质——超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性的相关性。结果表明：4～5月枣树处于生长初
期时，UV-B辐射强度小，降水量、平均气温、日照时数等环境条件适中，SOD、POD的活性较弱；6～7月枣树进入生长旺盛期和开
花期，虽降水量相对较大，但因 UV-B辐射等其他环境因素胁迫，SOD、POD的活性也随之增强；8～10月枣树进入成熟期与休眠
期，降水逐渐减少，UV-B辐射等其他环境胁迫因素也在减弱，枣树体内 SOD、POD的活性下降。
关键词：葫芦枣树；抗氧化性物质；动态变化
中图分类号：S665.1 文献标识码：A 文章编号：1006-060X（2012）17-0110-04
Dynamic Changes of the Antioxidant Substances in Leaf of
Ziziphus jujuba Mill. var. jujuba f. lageniformis (Nakai) Kitag.
LIU Shi-peng, CAO Juan-yun, LIU Chang-xin, CHEN Zong-li
(College of Life Sciences, Yanan University, Shanxi Engineering ＆ Technological Research Center of Conversation ＆
Utilization of Biological Resources, Shanxi Key Laboratory of Chinese Jujube (Yanan University), Yanan 716000, PRC)
Abstract: Through determining the dynamic changes of antioxidant substances in leaf of Ziziphus jujuba Mill. var.
jujuba f. lageniformis (Nakai) Kitag at different growth periods, the correlation between inter -monthly difference of
environment factors (UV radiation, precipitation, etc.) and activities of antioxidant substances (SOD and POD) in leaf of
Ziziphus jujuba Mill. var. jujuba f. lageniformis (Nakai) Kitag was studied. The results showed that the activities of
SOD and POD were weaker when the Ziziphus jujuba Mill. var. jujuba f. lageniformis (Nakai) Kitag in the primary
growth period (April-May) as the UV-B radiation is intensity, and the precipitation, average temperature, sunshine
hours, and other environmental conditions are moderate; step into vigorous-growth and flowering period (June, July),
the activities of SOD and POD increased with increasing precipitation though there were some other environment
stresses (such as UV -B radiation); step into mature and rest period (from August to October), the precipitation
decreased gradually, and the other environment stresses (UV-B radiation, etc.) also reduced, the activities of SOD and
POD in plant decreased.
Key words: Ziziphus jujuba Mill. var. jujuba f. lageniformis (Nakai) Kitag; antioxidant substances; dynamic changes
枣树（Zizyphus jujube）为鼠李科（Rhamnaceae）
枣属（Ziziphus）植物，是抗旱性较强的树种之一，素
有“铁杆庄稼”之称，在我国干旱、半干旱地区分布
较广。但是干旱、半干旱地区降雨不足和季节性干
旱气候以及紫外辐射等自然条件严重制约了枣树
的稳产、高产[1]。在环境胁迫下，POD 尤其是 SOD
的角色备受瞩目，因为活性氧（ROS）是在一系列
不利的环境条件下产生的[2]，SOD是唯一的能够清
除活性氧的酶，H2O2可以在其直接或间接地催化下
转化为其他物质[3]。
目前有关枣树的研究主要集中在栽培管理、果
实储藏、组织培养[4]及环境胁迫[1]对枣树的生理特性
影响等方面，而关于自然环境变化与枣树生理动态
响应的报道较少。试验以陕西自然条件下生长的葫
芦枣（Ziziphus jujuba Mill. var. jujuba f. lageniformis
（Nakai）Kitag）为材料，测定其发育过程中抗氧化
收稿日期：2012-06-29
基金项目：陕西省自然科学基金（S2009JC970）；陕西省教育厅
重点实验室专项（2010JS064）；延安市自然科学基础研究计划
（2009KN-25）
作者简介：刘世鹏（1973-），男，陕西榆林市人，讲师，硕士，主
要从事植物抗性生理的研究。
湖南农业科学 2012，（17）：110~113 Hunan Agricultural Sciences
DOI:10.16498/j.cnki.hnnykx.2012.17.038
表 1 2011年 5～10月延安地区气候情况
月 份
（月）
5
6
7
8
9
10
降水量
（mm）
58.6
23.8
123.7
96.1
99.7
83.6
总辐射
（MJ/m2）
593.185
479.700
540.175
527.155
402.600
340.845
日照时数
（h）
264.5
255.2
225.8
188.2
198.0
162.8
平均气温
（℃）
17.6
23.4
23.2
21.7
15.8
11.3
平均相对湿度
（%）
49
53
67
74
80
73
注：数据来源于国家气象信息中心气象资料室。
400
300
200
100
0
SO
D
活
性
（
U/
g
FW
）
5 6 7 8 9 10
月 份（月）
图 1 葫芦枣树叶 SOD活性的月际性动态变化
（大写字母表示在 0.01水平上的差异，下同。）
E
D
A
B
C DE
性物质活性，分析自然环境因素与葫芦枣树叶的几
种抗氧化酶活性的相关性，旨在为该地区枣树的栽
培管理以及增产提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料采集
2011年 5～10月采集延安市宝塔区杨家岭村
自然生长状态下的葫芦枣（Ziziphus jujuba Mill. var.
jujuba f. lageniformis（Nakai）Kitag）树叶，生长条件
如表 1。分别取东西南北 4个方向，二年生枝条上
中部完整的枣树叶片 5～10片，立即装入液氮瓶中，
迅速带回试验室进行测定。
1.2 仪器与试剂
FA1004N型电子天平（上海精密科学仪器有限
公司），紫外可见分光光度计（日本岛津 UVmini-
1240），KDC-160HR 高速冷冻离心机（科大创新股
份有限公司中佳分公司）等。
1.3 测定方法
取枣树叶片（去叶脉）距离叶尖 5～10 mm，距离
叶缘 3～5 mm部分，共 0.5 g放入预冷的研钵中，做
3个重复，加 1 mL预冷的磷酸缓冲液在冰浴上研
磨成浆，加缓冲液使总体积为 5 mL，取 1.5～2 mL
于 10 000 r/min 下离心 25 min，取上清液供测定
用。过氧化物酶（POD）的提取及活力测定参照愈创
木酚比色法[5]，酶活性以 U/mg鲜重表示；超氧化物
歧化酶活性（SOD）的提取及活力测定参考李合生[6]
的方法，1个酶活性单位定义为抑制 NBT还原 50％
所需的酶量。
1.4 数据统计与分析
采用 Spss 17.0统计软件进行数据分析，Excel
2003软件制图。
2 结果与分析
2.1 SOD活性的动态变化
从图 1中可以看出，从 5月份开始 SOD活性
逐渐增加，呈先上升后后下降的变化趋势，7月达
最大值 363.2 U/g FW。6 月份日照时数达最大值
255.2 h，降水量、平均气温、总辐射也逐渐呈增加趋
势，7月降水量达最大值 123.7 mm。7～10月 SOD活
性逐渐下降，此时，降水量、总辐射和平均气温等也
逐渐呈下降趋势，但是 8～10月 SOD活性值以及总
辐射，降水量总体上大于 5、6月。6月份到 7月份
SOD活性变化幅度最大。除 10月与 5月、6月之间
没有极显著差异外，其他各月之间 SOD活性变化
具有极显著差异。
2.2 POD 活性的动态变化
从图 2中可以看出，从 5月份开始，过氧化物
酶（POD）的活性随着时间的变化逐渐增高，总体变
化呈现先上升后下降的趋势，7 月份达到最大值
798.83 U/g FW，6月份开始降水量、平均气温、总辐
射也逐渐增加，7月份降水量达最大值 123.7 mm。8
月份开始 POD的活性随着降水量、总辐射、平均气
温的逐渐减小而减小，但是总体上 9、10 月份的
POD 活性值大于 5、6 月份，6 至 7 月份 POD 活性
值的增长速度显著高于 5、6月份，除 9、10月份外
其他月份 POD活性变化都具有极显著差异性。
2.3 POD、SOD的活性与环境因子的相关性
分析
经曲线估计，从表 2中可知，POD、SOD的活性
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
PO
D
活
性
（
U/
g
FW
）
5 6 7 8 9 10
月 份（月）
图 2 葫芦枣树叶过氧化物酶（POD）活性的
月际性动态变化
E D
A
B
C C
第 17期 刘世鹏等：葫芦枣树叶抗氧化性物质的动态研究 111
表 3 葫芦枣树叶 POD、SOD的活性与
发育时间的相关性分析
POD活性值
SOD活性值
R Square
0.621
0.550
F
2.462
1.834
模 型
y=－960.009+434.678 x－28.036 x2
y=－964.171+329.464 x－21.873 x2
表 2 葫芦枣树叶 POD、SOD的活性与环境因素的相关性分析
酶
POD活性值
SOD活性值
环境因素
总辐射
降水量
日照时数
平均气温
平均相对湿度
总辐射
降水量
日照时数
平均气温
平均相对湿度
R Square
0.153
0.821
0.806
0.252
0.712
0.224
0.941
0.871
0.337
0.515
F
0.271
3.063
2.762
0.488
3.714
0.432
10.571
4.484
0.761
1.592
模型 Model
y=-201.815+2.744 x－3.92×10-6 x3
y=710.981－0.895 x+0.001 x2－3.71×10-7 x3
y=-257.272－15.155 x+0.001 x2－0.077 ×1.171 x3
y=989.351－5.327 x+0.018 x2
y=－2619.572 +101.148 x－0.762 x2
y=－528.538+2.3473 x－3.19×10-6 x3
y=191.935－0.069 x－0.000 2 x2+2.851×10-7 x3
y=－153.428+6.2820 x－0.0341 x2+5.632×10-5 x3
y= 361.511－2.940 x+0 .011 x2
y=－2156.145+74.6833 x－0.5710 x2
与降水量、日照时数和平均相对湿度存在显著相关。
POD、SOD的活性与降水量、总辐射和日照时数的三
次函数 Cubic曲线对样本观测值拟合度较好，POD、
SOD活性与平均气温和平均相对湿度的二次函数
Quadratic拟合度较好。从表中 3可知，POD、SOD的
活性与发育时间也呈二次函数 Quadratic 曲线模
型，POD的活性随时间的变化最快，SOD的次之。
3 结论与讨论
超氧化物歧化酶（SOD）是一组金属酶，被视为
对抗活性氧（ROS）的第一道防线，负责将活性氧催
化为 H2O2和分子氧[7]，后由过氧化氢酶（CAT）直接
催化 H2O2或者在各种还原剂的帮助下催化 H2O2[8]，
最终生成 O2和 H2O。SOD是植物体内清除自由基的
关键酶之一，是唯一能够清除活性氧的植物酶。过
氧化物酶（POD）是植物酶防御系统中一种重要的
酶，POD可催化过氧化氢（H2O2）转化为水和氧气[9]，
从而消除活性氧离子对植物细胞造成的伤害，也可
作为植物抗逆性强弱的一种标志。试验研究表明，
自然生长条件下的葫芦枣树叶的抗氧化性物质活
性随着时间以及各种环境胁迫因素的变化总体上
呈先上升后下降的趋势，这主要是由于 6月份干旱
少雨，日照时数达到最大，辐射较强，平均湿度较
小，平均气温较高等，环境因素胁迫下植物细胞内
积累了过多的活性氧。6月后，枣树进入开花期，总
辐射量仍然较大，加上平均气温、日照时数、相对湿
度等环境胁迫因素增强，所以枣树的抗逆性继续增
强，由此可以推测这一阶段胁迫因素中辐射起主导
作用。7月份降水量虽然达到一年最大值，但是辐
射总量、平均气温都达到最大值，日照时数仍然较
多，植物总体上还处于逆境胁迫中，因此 SOD、POD
的活性值在 7月份时达到最大，POD活性值约是 5
月份的 1倍。从 8 月份开始，SOD、POD的活性开始
缓慢减小（如图 2），环境胁迫有所减弱但总体上仍
然高于 5月、6月，SOD、POD的活性总体上高于 5
月、6月。9月份之后，辐射总量、气温、日照时数除
个别月份外，总体开始减少，枣树进入休眠期，体内
的抗氧化性物质的活性随之减弱。
大量研究认为，植物在 UV-B辐射胁迫下，正
常的氧代谢受到干扰，而 UV-B辐射诱导植物体
内产生的活性氧自由基主要是由于 UV-B 与物质
的相互作用，使物质分子的电子从低能态跃迁到
高能态，从而使紫外线光子作为能量被物质的原
子或分子所吸收[10-11]。因此，紫外辐射一方面提高
了体内氧自由基产率，另一方面又破坏了以 SOD
为主导的酶促或非酶促的细胞防御活性氧伤害的
保护体系[12]。在 UV-B辐射强度增强时，SOD、POD
的活性增大，有利于清除细胞内产生的氧自由基，
防止氧自由基破坏细胞的组成、结构和功能，从而
保护植物避免 UV-B辐射的伤害。在 UV-B辐射胁
迫下 SOD活性先升后降或变化不明显，POD 活性
上升或先升后降[5]，该研究中亦存在类似的结果。
干旱胁迫下的 SOD、POD 的活性总体呈先增
加后减少的趋势，POD的增减趋势要比 SOD 的明
显。该试验得到与此相似的结果（图 1～图 2）。SOD
活性的显著增加是一种积极有效的保护机制，它
可以通过歧化反应而清除由于干旱胁迫积累的超
氧阴离子[1]。
关于高温胁迫下 SOD、POD的活性的变化，前
第 17期湖南农业科学112
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
（上接第 109页）
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（责任编辑：高国赋）
人研究表明，SOD、POD的活性在高温胁迫期间先
升高后降低，即胁迫初期，活性增加，活性氧清除能
力较高，随着胁迫时间延长，活性下降，清除能力降
低，维持细胞膜的稳定性能力减弱[13]。该试验也得
到类似的结果。
POD作为植物细胞内重要的组成成分，许多研
究虽然对在 UV-B胁迫下 POD 活性的变化有一定
认识，但并未建立起 POD的变化与植物抗性间直
接的联系，POD的一些作用机制也未被揭示。有研
究表明，在白昼和黑暗条件下，SOD、POD的活性尚
可恢复[14]。表 2、表 3的数据说明，在自然条件下枣
树的抗氧化物活性与不同环境胁迫因素以及发育
时间显著相关。但目前在国内外还未见枣树的生理
生态随自然环境的变化适应性表现的研究报道。该
研究指出，在自然生长条件下，葫芦枣树叶的抗氧
化性物质的活性随着时间变化总体上呈先上升后
下降的趋势，两种酶的活性都在 7月份达到最大
值。抗氧化性物质活性除受到生长发育时间的影响
外，还受外界环境因素尤其是降水量、辐射、日照时
数的影响较大。该试验基于个体层次上的生理生化
研究，只能部分揭示环境对植物体的生理方面的影
响机理。若能以分子生态学理论为支撑，以 DNA分
子标记为技术手段，分析某一区域气候要素时空分
布特征产生的影响权重，能更准确、深刻地揭示环
境因素对植物体的生理生化影响机制。
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第 17期 刘世鹏等：葫芦枣树叶抗氧化性物质的动态研究 113