全 文 ：生态环境学报 2016, 25(6): 1054-1060 http://www.jeesci.com
Ecology and Environmental Sciences E-mail: editor@jeesci.com
基金项目：国家自然科学基金项目（41101298；31301812）；四川省教育厅项目（13ZB0285）
作者简介：贾永霞（1981 年生），女，博士，主要从事植物生理与土壤污染修复的研究。E-mail: yongxiajia@163.com
*通信作者。罗弦，E-mail: lawxian@aliyun.com
收稿日期：2016-03-18
细叶美女樱（Verbena Tenera Spreng）对镉的耐性
和富集特征研究
贾永霞1，李弦1，罗弦2*，蒲玉琳1，李云1，张世熔3
1. 四川农业大学资源学院，四川 温江 611130；2. 四川农业大学园艺学院，四川 温江 611130；3. 四川农业大学环境学院，四川 温江 611130

摘要：为探讨观赏花卉应用于植物修复技术的可行性，以细叶美女樱（Verbena Tenera Spreng）为材料，采用盆栽试验，研
究了细叶美女樱对镉的耐性、吸收和富集能力，以期为今后观赏植物应用于重金属污染土壤修复提供理论依据。结果表明，
随着镉处理浓度的增加，细叶美女樱干重呈先升高后降低的趋势，20~80 mg·kg-1 镉处理能促进植株的生长，100~120 mg·kg-1
镉处理对生长无影响，表明细叶美女樱对镉有较强的耐性。镉处理下，根系中丙二醛（MDA）含量和电解质渗透率分别于
20 和 60 mg·kg-1 镉处理时开始显著高于对照，叶片中 MDA 含量和电解质渗透率分别于 120 和 80 mg·kg-1 镉处理时开始显著
高于对照，说明细叶美女樱受到了氧化伤害，且根系受伤害程度较大；氧化伤害更大程度地刺激了抗氧化防御系统，根系中
POD、CAT 活性的升高幅度大于叶片中 CAT、APX 活性的升高幅度，但抗氧化酶不能完全消除膜质过氧化引起的伤害。细
叶美女樱各器官中镉含量表现为根>茎>叶的分布格局，植株对镉的转运系数小于 1；但是地上部镉富集量高于根系，地上部
最大富集量为 778.31 μg·pot-1。这些结果表明细叶美女樱对镉有很强的耐性和富集能力，是一种良好的修复镉污染土壤的观
赏绿化植物。
关键词：细叶美女樱；镉；富集特征；抗氧化系统
DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.06.020
中图分类号：X173 文献标志码：A 文章编号：1674-5906（2016）06-1054-07
引用格式：贾永霞, 李弦, 罗弦, 蒲玉琳, 李云, 张世熔. 细叶美女樱（Verbena Tenera Spreng）对镉的耐性和富集特征研究[J].
生态环境学报, 2016, 25(6): 1054-1060.
JIA Yongxia, LI Xian, LUO Xian, PU Yulin, LI Yun, ZHANG Shirong. Cadmium Tolerance and Accumulation Characteristics of
Verbena tenera Spreng [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2016, 25(6): 1054-1060.
随着采矿、冶炼、电镀、交通和养殖等工农业
生产的发展，土壤重金属污染对生态系统的影响已
成为当今世界普遍关注的问题之一。在中国，土壤
镉（Cd）污染最为严重（马学文等，2011；刘柿良
等，2013）。镉是生物毒性最强的重金属元素之一，
易被植物吸收或积累（Salazar et al.，2012），在土
壤中移动性差、滞留时间长、不能被微生物降解，
还可经食物链的传递进入人体而危害人体健康（张
翠翠等，2012）。因此，土壤系统中镉污染的治理
迫在眉睫。
近年来，随着植物和土壤生态系统研究的不断
深入，利用植物提取作用去除土壤中重金属的植物
修复技术越来越受到国内外学者的重视。植物修复
技术的成功实施不仅要求植物地上部能大量富集
重金属，还要求其对重金属有很强的耐性，即其能
在较高的重金属污染环境中正常生长（Garbisu et
al.，2001；李影等，2010）。研究发现，镉超富集
植物有东南景天（Sedum alfredii）（Yang et al.，2004）
185-189、龙葵（Solanum nigrum）（Sun et al.，2008）
1106-1109、三叶鬼针草（Bidens pilosa）（Sun et al.，
2009）810-813、宝山堇菜（Viola baoshanensis）（刘
威等，2003）等，然而当镉处理浓度达到 25 mg·kg-1
或者 50 mg·L-1 时，植物生长受到显著抑制，对镉的
耐性较弱；而普通植物小飞蓬（Erigeron canadensis）
（张凯，2010）、鱼腥草（Houttuynia cordata）（侯
伶龙等，2010）等对镉有较强的耐性，高于 100
mg·kg-1 镉处理时，生物量无明显降低或略有升高，
但是对镉的富集能力较弱；且已报道的部分修复植
物存在地域性分布特征（屈冉等，2008），限制了
植物修复技术的推广和应用。
中国拥有丰富的观赏花卉种质资源，但这些资
源在生态环境修复与重建中没有得到充分的利用
贾永霞等：细叶美女樱（Verbena Tenera Spreng）对镉的耐性和富集特征研究 1055
（刘家女等，2007）。细叶美女樱（Verbena Tenera
Spreng），是马鞭草科马鞭草属多年生草本花卉，原
产美洲热带地区，在中国大部分地区均有栽培。细
叶美女樱植株低矮、分枝多，覆盖力强，耐修剪和
贫瘠；花色纯正艳丽，色彩丰富，是常见的花坛、
花镜和区域绿化材料。本文以观赏绿化植物细叶美
女樱为试验材料，通过盆栽试验，研究细叶美女樱
对镉的耐性、吸收和富集能力，探讨其对镉污染土
壤的修复潜力，以期为观赏绿化植物应用于污染土
壤修复和废弃地植被恢复与重建提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为细叶美女樱，枝条细长四棱，节部
生根，花期 4—10 月下旬，是长江流域大力推广的
观花地被植物，尤其适合作观花草坪。
试验所用土壤采自四川农业大学试验农场，其
理化性质为：pH 值 6.28、有机质 25.11 g·kg-1、全
氮 1.20 g·kg-1、碱解氮 101.36 mg·kg-1、有效磷 63.45
mg·kg-1、速效钾 57.83 mg·kg-1、全镉 0.65 mg·kg-1。
1.2 盆栽试验
试验于 2014 年 4—11 月在四川农业大学塑料
大棚内进行。试验所用土壤经风干、压碎、过 5 mm
筛，然后装入 20 cm×20 cm×20 cm 塑料盆中，每盆
装入 5.0 kg 土。试验分别设置 1 个对照（不添加镉）
和 6 个处理水平（分别添加 20、40、60、80、100、
120 mg·kg-1 镉），每个处理 5 次重复。供试药品为
CdCl2·2.5H2O（分析纯）。加入重金属后混匀土壤，
放置 4 周后使重金属含量及形态达到平衡状态再移
入幼苗。
细叶美女樱采用扦插方式育苗。剪取 1~2 节新
梢枝条做插穗，长度 4~8 cm，插于较疏松的土壤中。
待扦插成活长出 2~3 片新叶后，选取长势基本一致
的幼苗随机移栽至塑料盆中，每盆 3 株。移栽时每
盆添加复合肥 3.0 g，以供植株生长所需。生长期间
根据盆内水分状况及，补充无镉蒸馏水，使土壤含
水量保持在田间持水量的 60%左右。定期观察并记
录植物的生长状况，花期结束后收获植株。
1.3 测定方法
1.3.1 生物量的测定
将采集的植物样品用自来水冲洗干净，并将根
部置于 1% HCl 中浸泡 5 min，去除根表吸附的重金
属，然后用蒸馏水冲洗 3~4 次后擦干。洗净的植株
分为根、茎、叶 3部分，然后在 105 ℃下杀青 30 min，
再在 70 ℃烘干至衡重，称其干重。
1.3.2 抗氧化酶活性的测定
超氧化物气化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）
和过氧化氢酶（CAT）活性的测定参照李玲等
（2009）95-99 的方法。SOD 以抑制氮蓝四唑（NBT）
光还原 50%为 1 个酶活性单位（U）；POD 以吸光
度值 OD470每分钟增加 0.01 为 1 个酶活性单位（U）；
CAT 活性以使 OD240 每分钟减少 0.1 为 1 个酶活性
单位（U）。抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性测定
参照 Rao et al.（1995）的方法，计算单位时间内抗
坏血酸的减少量和酶活性。酶活性以 U·g-1 Protein
表示。蛋白质含量的测定按照 Bradford（1976）的
方法进行。
1.3.3 MDA 及电解质渗漏率的测定
丙二醛（MDA）含量的测定采用硫代巴比妥酸
法（李玲等，2009）80-82，以 μmol·g-1 FW 表示 MDA
含量。电解质渗漏率采用相对电导率法测定（李玲
等，2009）78-79，以相对电导率表示电解质渗漏率
的大小。
1.3.4 镉含量测定
样品镉含量测定参照 Zhang et al.（2013）的方
法。植物样品经烘干、粉碎、过 2 mm 筛后，用
HNO3-HClO4（体积比 5∶1）硝化；土壤样品经风
干、磨碎、过 2 mm 筛后，用 HCl-HNO3-HClO4（体
积比 4∶1∶1）硝化。待测液采用原子吸收光谱仪
（AAS）测定镉的含量。
根据植物体和土壤的重金属含量计算植物的
富集系数（Bioconcentration factor，BCF），计算公
式为：
BCF = 植物地上部或根部中镉含量土壤中镉含量 （1）
根据植物体的重金属含量计算植物的转运系
数（Translocation factor，TF），计算公式为：
TF = 地上部中镉含量根部中镉含量 （2）
1.4 数据处理与分析
试验所得数据经 Microsoft Excel 和 SPSS 20 软
件处理，用单因子方差分析法（ANOVA）和最小
差异显著法（LSD）进行差异性（P<0.05）检验，
结果以平均值±标准偏差（Mean±SD）表示。
2 结果与分析
2.1 镉对细叶美女樱生长的影响
由表 1 可以看出，细叶美女樱植株根系干重、
地上部干重和全株干重均呈先升高后降低的趋势。
20 mg·kg-1 镉处理时，细叶美女樱根系干重达到最
大值，为对照的 1.35 倍；100 mg·kg-1 镉处理时，细
叶美女樱根系干重达到最小值，但是与 120 mg·kg-1
镉处理或对照无显著差异。60 mg·kg-1 镉处理时，
细叶美女樱地上部干重和全株干重达到最大值，分
别为对照的 1.50 和 1.45 倍；120 mg·kg-1 镉处理时，
细叶美女樱地上部干重和全株干重达到最小值，但
1056 生态环境学报 第 25 卷第 6 期（2016 年 6 月）
是与对照无显著差异。这些结果表明，细叶美女樱对
镉的耐性较强，可以在 120 mg·kg-1镉处理下生长。
2.2 镉对细叶美女樱 MDA 含量和电解质渗透率的
影响
由图 1 可以看出，随着镉添加量的增加，细叶
美女樱根系、叶片 MDA 含量和电解质渗透率均呈
逐渐增加的变化趋势。根系中 MDA 含量和电解质
渗透率分别于 20和 60 mg·kg-1镉处理时开始显著高
于对照，120 mg·kg-1 时达到最大值，分别为对照的
1.58 和 1.68 倍；而叶片中 MDA 含量和电解质渗透
率分别于 120 和 80 mg·kg-1 镉处理时开始显著高于
对照，且于 120 mg·kg-1 时达到最大值，分别为对照
的 1.37 和 1.39 倍。说明镉处理下细叶美女樱受到
了氧化伤害，其中根系受到的氧化伤害大于叶片。
2.3 镉对细叶美女樱抗氧化酶活性的影响
由图 2 可以看出，镉处理下细叶美女樱根系中
SOD 活性与对照无显著差异；而 POD 和 CAT 活性
均随镉处理浓度的增加呈先升高后降低的趋势，均
于 60 mg·kg-1 镉处理时达到最大值，且所有镉处理
下，根系 POD 和 CAT 活性均显著高于对照，分别
为对照的 2.13~4.0 和 1.31~3.0 倍；细叶美女樱根系
中 APX 活性随镉处理浓度的升高逐渐降低，40
mg·kg-1 镉处理时开始显著低于对照。
镉处理下，细叶美女樱叶片中 SOD 活性与对
照无显著差异；POD 活性随镉处理浓度的升高缓慢
降低，120 mg·kg-1 镉处理时显著低于对照；CAT 和
APX 活性均随镉处理浓度的增加呈先升高后降低
的趋势，分别于 60 和 80 mg·kg-1 镉处理时达到最大
值，且显著高于对照，镉处理下，叶片 CAT 和 APX
活性分别为对照的 1.26~2.06 和 0.81~1.14 倍。
另外，由图 2 可知，镉处理下，细叶美女樱
根系中 POD、CAT 活性和叶片 CAT、APX 活性升
高幅度较大，在清除活性氧过程中起着重要作用。
2.4 镉在细叶美女樱各器官中的富集特征
由图 3 可以看出，随着镉处理浓度的增加，细
叶美女樱根、茎、叶及地上部中的镉含量呈逐渐增
加的趋势，且表现为根>茎>叶的分布特征。细叶美
女樱根和茎中镉含量分别于 80 和 100 mg·kg-1 镉处
理时达到最大值，分别为 283.47 和 145.29 mg·kg-1，
之后根和茎中镉含量有所降低，但无显著差异；叶
和地上部中的镉含量均于 120 mg·kg-1 镉处理时达
到最大值，分别为 34.18 和 90.25 mg·kg-1。
随着镉处理浓度的增加，细叶美女樱根、茎、
叶及地上部中镉富集量呈逐渐增加趋势。60 mg·kg-1
表 1 不同浓度镉处理下细叶美女樱植株干重的变化
Table 1 The dry weight of Verbena tenera Spreng with different Cd treatment
Cd treatments/
(mg·kg-1)
Dry weight of
root/(g·pot-1)
Difference percentage
compare to CK
(0 mg·kg-1)
Dry weight of shoot/
(g·pot-1)
Difference percentage
compare to CK
(0 mg·kg-1)
Dry weight of plant/
(g·pot-1)
Difference percentage
compare to CK
(0 mg·kg-1)
0 0.37±0.06ab - 3.15±0.53bcd - 3.52±0.56bc -
20 0.50±0.10a 35.14% 3.38±0.78abc 7.30% 3.88±0.84abc 10.23%
40 0.44±0.09ab 18.92% 3.80±0.21ab 20.63% 4.24±0.28ab 20.45%
60 0.38±0.10ab 2.70% 4.71±0.88a 49.52% 5.09±0.90a 44.60%
80 0.35±0.08ab -5.41% 3.93±0.49abc 24.76% 4.28±0.41ab 21.59%
100 0.32±0.06b -13.51% 2.91±0.60cd -7.62% 3.23±0.63c -8.24%
120 0.33±0.08ab -10.81% 2.58±0.33d -18.09% 2.91±0.34c -17.33%
同列中不同字母表示处理间在 0.05 水平存在显著差异
Different letters in the same columns mean significant differences among different treatments at 0.05 level (P<0.05)

图 1 镉处理对细叶美女樱根系和叶片 MDA 含量及电解质渗透率的影响
Fig. 1 Effect of Cd treatment on MDA contents and electrolyte leakage in roots and leaves of Verbena tenera Spreng
c
b
b
ab
a a
a
b b b
ab ab
ab a
0
4
8
12
16
0 20 40 60 80 100 120
b(
M
D
A
)/(
μm
ol
·g
-1
)
w(Cd)/ (mg·kg-1)
根系 叶片
c c
bc b
ab ab a
b b ab ab
a a a
0
10
20
30
40
50
60
0 20 40 60 80 100 120
El
ec
tro
ly
te
le
ak
ag
e/
%
w(Cd)/ (mg·kg-1)
根系 叶片
贾永霞等：细叶美女樱（Verbena Tenera Spreng）对镉的耐性和富集特征研究 1057
镉处理时，细叶美女樱根、茎和地上部中镉富集量
达到最大值，分别为 249.71、629.83 和 778.31
μg·pot-1；当高于 60 mg·kg-1 镉处理时，根、茎和地
上部中镉富集量有所降低，但是与 60 mg·kg-1 镉处
理无显著差异。80 mg·kg-1 镉处理时，细叶美女樱
叶中镉富集量达到最大值，为 217.89 μg·pot-1；当高
于 80 mg·kg-1 镉处理时，叶中镉富集量显著降低。
另外，由图 3 可知，镉处理下，细叶美女樱地上部
镉富集量显著高于根中镉富集量，地上部富集量为
总富集量的 72.53%~79.77%。
2.5 细叶美女樱镉富集系数和转运系数
富集系数和转运系数是评价植物修复潜力的
指标。由表 2 可以看出，细叶美女樱根部镉富集系
数均大于 1，地上部镉富集系数除了 80 和 120
mg·kg-1 镉处理下小于 1 外，其余均大于 1，说明细
叶美女樱对镉的富集能力较强，尤其是根系对镉的
富集能力很强。镉处理下，细叶美女樱的镉转运系
数均小于 1，说明细叶美女樱对镉的转运能力较低。
3 讨论
镉是植物的非必需元素。大量研究表明，低浓


图 2 镉处理对细叶美女樱根系和叶片保护酶活性的影响
Fig. 2 Effect of Cd treatment on antioxidant enzyme activities in roots and leaves of Verbena tenera Spreng

图 3 不同浓度镉处理下细叶美女樱各器官中镉的含量和富集量
Fig. 3 Cd concentrations and accumulation of Verbena tenera Spreng in plant tissues under different Cd treatments
a a a a
a
a
a
a
a
a a
a a
a
0
10
20
30
40
50
60
70
0 20 40 60 80 100 120
SO
D
a
ct
iv
ity
/(U
·m
g-
1 )
根系 叶片
d c b
a b b b
ab a ab ab
bc bc
c
0
100
200
300
400
0 20 40 60 80 100 120
PO
D
a
ct
iv
ity
/(U
·m
g-
1 )
根系 叶片
d c
bc
a
b
c c
d
c
ab
a
b b
c
0
10
20
30
40
0 20 40 60 80 100 120
C
A
T
ac
tiv
ity
/(U
·m
g-
1 )
w(Cd)/(mg·kg-1)
根系 叶片
a a b c d d d
b
ab
ab a
a
c c
0
3
6
9
12
15
0 20 40 60 80 100 120
A
PX
a
ct
iv
ity
/(U
·m
g-
1 )
w(Cd)/ (mg·kg-1)
根系 叶片
e d c
ab a ab
b
e
d
c
b
a
a a
e
d
c
b b
b ae
d c
b b
a a
0
100
200
300
400
0 20 40 60 80 100 120
C
d
co
nt
en
t/(
m
g·
kg
-1
)
w(Cd)/(mg·kg-1)
根 茎
叶 地上部
d
c b
a a
a a
d c
b
a a a a
d
c b ab a b b d
c
b
a a a a
0
300
600
900
1200
0 20 40 60 80 100 120
C
d
ac
cu
m
ul
at
io
n/
(μg
·p
ot
-1
)
w(Cd)/(mg·kg-1)
根 茎
叶 地上部
1058 生态环境学报 第 25 卷第 6 期（2016 年 6 月）
度镉对某些植物的生长发育有一定的促进作用，高
浓度镉会对植物产生毒害作用（Zhang et al.，
2010303；Temmerman et al.，2015；Quezada-Hinojosa
et al.，2015）。然而本试验中，低于 80 mg·kg-1 镉处
理时细叶美女樱全株生物量高于对照，而高于 80
mg·kg-1 镉处理时细叶美女樱生物量与对照无显著
差异（表 2），这与东南景天（Yang et al.，2004）183-184
和三叶鬼针草（Sun et al.，2009）809-810 低促高抑的
结果不同，但是与对狶签（ Siegesbeckia orientalis）
（Zhang et al.，2010）305-307 的研究结果相一致；说
明植物对镉的耐性因植物种类和镉污染程度不同
而有所差异。镉处理为 80~120 mg·kg-1 时，细叶美
女樱吸收了大量的镉，植株仍保持良好的生长势，
表明细叶美女樱对镉有很强的耐受机制，可以在高
镉污染的环境中生长。
植物的重金属耐性与其体内的活性氧积累密
切相关。正常环境中，植物体内活性氧代谢处于不
断产生和消除的动态平衡中，然而镉胁迫下植物体
内 Cd2+过量积累，活性氧代谢平衡被打破，活性氧
水平增加，引起细胞膜脂过氧化，导致生理代谢紊
乱（Laspina et al.，2005；Kim et al.，2014）。MDA
是一种高活性的脂质过氧化产物，能交联脂类、核
酸、糖类及蛋白质，破坏膜的结构，导致电解质渗
漏严重。本试验中，随着镉处理浓度的增加，细叶
美女樱根系和叶片中 MDA 含量和电解质渗漏率均
逐渐增加（图 1），且根系中的增加幅度较大，这与
对羽衣甘蓝（Curly kale）（贾永霞等，2015）的研
究结果相似，说明高浓度镉处理打破了细叶美女樱
的活性氧代谢平衡，引起过氧化伤害，且镉对根系
的伤害较大。为了缓解重金属诱导的氧化伤害，植
物会启动由 SOD、POD、CAT 和 APX 等抗氧化酶
协调作用共同组成的保护系统-抗氧化系统，能在一
定范围内清除活性氧，提高自身的耐性（Gill et al.，
2012）。研究发现，随着镉处理浓度的增加，圆锥
南芥（Arabis paniculata）（于方明等，2010）体内
SOD 活性逐渐降低，POD、CAT 和 APX 活性呈先
升高后降低的趋势；而羽衣甘蓝（贾永霞等，2015）
体内 SOD 活性呈先升高后降低的趋势，POD 活性
逐渐升高，CAT 活性逐渐降低，APX 活性无明显变
化。本试验中，镉处理下，细叶美女樱根系和叶片
中 SOD 活性无明显变化；根系中 APX 和叶片中
POD 活性缓慢降低；而根系中 POD、CAT 和叶片
中 CAT、APX 活性呈先升高后降低的趋势（图 2），
说明根系中 POD、CAT 和叶片中 CAT、APX 在清
除活性氧过程中起着重要作用。至于不同植物种类
和组织中抗氧化酶对镉反应的差异，可能是因为不
同植物的耐性不同，或者镉处理的时间及浓度差异
而致。另外，镉处理下细叶美女樱根系中 POD、
CAT 活性的升高幅度大于叶片中 CAT、APX 活性
的升高幅度（图 2），可能是由于根系中 Cd2+的含
量较高（图 3），更大程度地刺激了抗氧化防御系
统的增强以提高自身的耐性。然而，抗氧化酶对膜
系统的保护作用具有一定的限度，即抗氧化酶不能
完全消除膜质过氧化引起的伤害。因此，虽然细叶
美女樱可以在高浓度的镉环境中生长，但其生理代
谢已受到影响。
重金属在植物体内的含量和分布会影响植物
对重金属的耐性，也是植物修复技术的关键。超富
集植物对重金属有很强的吸收和转运能力，可以将
根系吸收的大部分重金属转运到地上部分；然而大
部分植物吸收的重金属主要分布于根部，向地上部
的转运较少（Schat et al.，1997）。本试验中，细叶
美女樱体内的镉分布表现为根>地上部的格局，其
富集系数大于 1，但是根系向地上部的转运系数小
于 1，这与对菊芋（Jerusalem artichoke）（陈良等，
2011）的研究结果相似，说明细叶美女樱根系对镉
有阻滞作用，在一定程度上降低了地上部各器官中
的镉含量，从而减轻镉对地上部的毒害（图 1）。转
运到地上部的镉，在茎、叶中的分配因植物种类的
不同而有差异。杨艳等（2010）研究发现，头花蓼
（Polygonum capitatum）茎内镉的含量低于叶片；然
而，方继宇等（2014）研究发现马缨丹（Lantana
camara）地上部的镉主要储存于茎内，叶片中镉含
量较低。本试验中，细叶美女樱茎内储存的镉高于
叶片，通过木质部导管运输到叶细胞的镉较少，这
可能有利于保护细叶美女樱叶片的光合机构，增强
植株对镉的耐受能力。同时，随着镉处理浓度的增
加，细叶美女樱根系和地上部的镉富集量逐渐升
高 ， 地 上 部 镉 富 集 量 占 全 株 总 富 集 量 的
72.53%~79.77%，地上部每盆最大富集量为 778.31
μg·pot-1，略低于镉超富集植物三叶鬼针草（831.6
μg·pot-1）（Sun et al.，2009）809-810，但是远高于镉
超富集植物龙葵（425 μg·pot-1）（Sun et al.，2008）
1107-1108。说明细叶美女樱虽不是镉超富集植物，但
表 2 不同浓度 Cd 处理下细叶美女樱的富集系数和转运系数变化
Table 2 BCF and TF of Verbena tenera Spreng under different Cd treatments
Cd treatments/(mg·kg-1) BCF in shoot BCF in root TF
0 6.56±1.25a 13.15±2.79a 0.50±0.01a
20 1.02±0.14bc 2.58±0.51cd 0.43±0.06ab
40 1.00±0.35bc 2.01±0.14d 0.42±0.13ab
60 1.01±0.17bc 4.66±0.75b 0.22±0.03c
80 0.89±0.06c 3.98±0.28b 0.23±0.01c
100 1.04±0.21bc 2.96±0.34c 0.36±0.10b
120 0.97±0.01b 2.61±0.20c 0.37±0.04ab

贾永霞等：细叶美女樱（Verbena Tenera Spreng）对镉的耐性和富集特征研究 1059
其具有很强的生态修复潜力，可用于镉污染土壤的
修复。另外，细叶美女樱为观赏绿化植物，亦可作
观花草坪，将其用于重金属污染土壤修复时，不会
进入食物链而危害人体健康，安全可靠；并且细叶
美女樱对镉有很强的耐性，有利于废弃地植被的恢
复与重建，具有很好的应用前景。
4 结论
（1）20~80 mg·kg-1 镉处理能促进细叶美女樱的
生长，100~120 mg·kg-1 镉处理对其生长无明显影
响，表明细叶美女樱对镉有很强的耐性，可以在高
镉污染的环境中生长。
（2）镉处理下，细叶美女樱受到了氧化伤害，
MDA 含量和电解质渗透率显著升高，其中根系中
MDA 含量和电解质渗透率升高幅度大于叶片，说明
根系受伤害程度较大，因此更大程度地刺激了抗氧
化防御系统以增强自身的耐性，但其抗氧化酶对活
性氧的清除具有一定的限度，植株受到氧化伤害。
（3）细叶美女樱根系和地上部镉含量随镉处理
浓度的增加而增加，根系中镉含量高于地上部，转
运系数小于 1；但是地上部镉富集量高于根系，地
上部最大富集量为 778.31 μg·pot-1，说明细叶美女樱
对镉有很好的富集能力，是一种良好的修复镉污染
土壤的观赏绿化植物，并可用于废弃地植被的恢复
与重建。

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1060 生态环境学报 第 25 卷第 6 期（2016 年 6 月）

Cadmium Tolerance and Accumulation Characteristics of Verbena tenera Spreng

JIA Yongxia1, LI Xian1, LUO Xian2, PU Yulin1, LI Yun1, ZHANG Shirong3
1. College of Resources, Sichuan Agricultural University, Wenjiang 611130, China;
2. College of Horticulture, Sichuan Agricultural University, Wenjiang 611130, China;
3. College of Environmental Sciences, Sichuan Agricultural University, Wenjiang 611130, China

Abstract: In this study, the pot experiment was conducted to investigate the characteristics of tolerance, absorption and accumulation
abilities for cadmium (Cd) of Verbena Tenera Spreng under different Cd concentrations treatments, aiming to explore the feasibility
of phytoremediation technology using ornamental plants. This work provided some theoretic evidences for using ornamental plants
to restore soils polluted by heavy metals. The results showed that the dry weight of Verbena Tenera Spreng increased at first and then
decreased with increasing Cd concentrations, 20~80 mg·kg-1 Cd treatment could promote the growth of Verbena Tenera Spreng,
while Cd concentration at 100~120 mg·kg-1 had no distinctive difference in growth, showing that Verbena Tenera Spreng had strong
tolerance to Cd. MDA contents and electrolyte leakage in Verbena Tenera Spreng roots were significantly higher than control when
the Cd concentration was 20 and 60 mg·kg-1, respectively; the same was ture in leaves when the Cd concentration was 120 and 80
mg·kg-1, respectively. This indicated that Cd induced membrane lipid peroxidation damage in Verbena Tenera Spreng, and the
damage degree in roots was higher than that in leaves. Thus, roots stimulated antioxidant defense system to a greater extent, the
increment of antioxidant enzymes activity in roots was higher than that in leaves, but the antioxidant enzymes could not completely
scavenging membrane lipid peroxidation damage. The Cd content in different organs of Verbena Tenera Spreng showed a trend of
this: in roots it was more than that in stems and in stem it was more than that in leaves. The translocation factor was below 1, but Cd
accumulation amount in shoots was higher than that in roots, and the highest Cd accumulation amount of shoots was 778.31 μg·pot-1.
These results indicated that Verbena Tenera Spreng had strong tolerance and accumulation ability of Cd, and it is a desirable
phytoremediation germplasm resource in ornamental plant for Cd polluted soil.
Key words: Verbena Tenera Spreng; cadmium; accumulation characteristics; antioxidant system