全 文 ：54　 林业科技开发　2008年第 22卷第 3期
7种(品种)冬青属植物对苯气体胁迫的反应
陆小清 1 ,张衡锋 2＊ ,汤庚国 2
(1.江苏省中国科学院植物研究所(南京中山植物园), 南京 210014;2.南京林业大学森林资源与环境学院 )
摘　要:用移液枪在密封仓中分别注入 10μL、 20μL、40μL和 80μL的苯溶液对 7种(品种)冬青属植物进行胁迫
处理。结果表明:7种(品种)冬青树种净化苯污染的能力存在显著差异。 7种(品种)冬青净化苯污染能力依次是:
钝齿冬青 、`金宝石 冬青 、`蓝少女 冬青 、全缘冬青 、大别山冬青 、刺叶冬青 、冬青。生理指标测定表明 , 7种(品种)
冬青树种耐苯胁迫的能力也存在显著差异 ,其中大别山冬青和刺叶冬青耐苯胁迫能力较强;`蓝少女 冬青 、钝齿冬
青和全缘冬青耐苯胁迫能力一般;冬青和`金宝石 冬青耐苯胁迫能力相对较差。
关键词:冬青属植物;苯气体胁迫;抗污染性
ResponsesofSevenIlexSpeciesCultivarstoBenzeneStress∥LUXiao-qing, ZHANGHeng-feng, TANGGeng-guo
Abstract:SevenIlexspeciescultivarsweretreatedwithdiferentconcentrationsofbenzenesolutions:10μL, 20μL, 40μL
and80μLrespectivelyinchamberstostudytheresponsesofIlexspeciescultivarstobenzenestressinthispaper.There-
sultsshowedthatthedecontaminatingbenzeneabilityofsevenIlexspeciescultivarshadasignificantdifference.Theorder
ofthisabilitywasas:I.crenata>I.alt`Goldengem >I.meserveae` Bluegirl >I.integra>I.dabeishanensis>I.
bioritsensis>I.chinensis.Accordingtophysiologyindex, sevenIlexspeciescultivarsalsohadasignificantdiferencein
thebenzenetolerance.ThebenzenetoleranceabilityofI.meserveae`Bluegirl , I.crenataandI.integrawasgreaterthan
thatofIlexchinensisandI.alt`Goldengem , butsmalerthanthatofdabeishannensisandI.bioritsensis.
Keywords:SpeciesofIlex;Benzenestress;Contaminativeresistance
Author saddress:InstituteofBotany, JiangsuProvienceandChineseAcademyofScience, 210014, Nanjing, China
收稿日期:2007-10-10　　　　修回日期:2007-12-10
基金项目:江苏省科技厅高技术项目 “观赏型冬青植物抗污染新品种
的选育研究 ”(编号:BG2006316)。
第一作者简介:陆小清(1963-),男 ,高级实验师 ,主要从事园林植物
的引种 、驯化和开发研究。执笔作者:张衡锋,男 ,硕士生。 E-mail:zhf-
wqc@sohu.com
　　近年来 ,人们在关注室外空气质量的同时也开始
重视室内装修污染带来的危害 。苯有潜在的强致突
变作用 ,被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质 。
据调查 ,我国目前使用的大部分装饰材料如胶粘剂和
油漆等均含有苯 [ 1] 。国内研究植物吸收净化室内空
气的报道比较少 ,多集中在净化大气中的有害气体
上 。高厚强等对大气污染对叶绿素含量等方面进行
了研究 [ 2] ,连玉武等对植物的抗氧化酶系统 、膜系统
完整性和植物体内丙二醛积累进行了研究 [ 3] 。国外
这方面的研究相对较早较多 ,而又多集中于对甲醛和
CO2的研究 ,对苯气体污染的研究也较少 。其中的代
表为 WolvertonB.C.博士用普列克斯玻璃做一个立
方体 ,模拟室内空间 ,选用洋常春藤 、富贵竹 、菊花 、广
东万年青等进行苯胁迫试验 ,结果发现洋常春藤 、白
鹤芋 、广东万年青和银边朱蕉等净化苯污染能力较
强 [ 4, 5] 。冬青属树种果实殷红 ,经冬不落 ,是传统的
优良观赏树种 ,具有极高的观赏价值。本文选具有室
内推广潜力的 7种(品种)冬青属植物进行苯气体胁
迫试验 ,比较其适应能力 ,为冬青属植物在室内的推
广提供科学数据。
1　材料与方法
1.1　供试材料
试验于 2007年 4月至 2007年 8月在江苏省中
国科学院植物研究所和南京林业大学进行 。试验材
料为冬青属的冬青 (Ilexchinensis)、大别山冬青(I.
dabeishanensis)、钝齿冬青(I.crenata)、全缘冬青(I.
integra)、刺叶冬青(I.bioritsensis)、`蓝少女 冬青(I.
×meserveae`Bluegirl )和 `金宝石 冬青 (I.alt
`Goldengem ),都为引种于南京中山植物园冬青苗
圃中的 3a生扦插苗。从近千株的苗圃幼树中 ,选生
长健壮 、整齐一致的个体 ,在 2006年秋季上盆。栽培
基质为黄棕壤性质的园土 ,每盆 1株 ,每种上盆 15
株 ,放在光照条件一致的苗圃养护栽培 ,在 2007年 3
月移入温室内供实验。
1.2　实验方法
参考美国 WolvertonBC博士对植物苯胁迫试验
方法 [ 6] ,用 0.8cm厚普通玻璃制成 0.9m×0.5m×
应用研究　
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0.5m的密封仓 。侧面留一门可自由打开 ,门上开有
一直径为 1cm的圆孔 ,用于抽取苯气体 。选择生长
一致的 7种(品种)冬青属植物各 12盆 。采用熏蒸
法 ,将植物放入密封仓内 ,温度控制在 25℃, 用移液
枪注入 10μL、20μL、40μL和 80μL的 99.9%的苯
液体 ,因为苯具有很强的挥发性 。分别在注入苯溶液
1h(根据预试验 ,大约 60min时间挥发完全)和 24h
后用玻璃针筒抽取 100mL气体 ,送到南京市环境监
测中心站测定苯气体浓度。由于土壤对苯的吸收影
响很大 ,所以花盆都用聚四氟乙烯薄膜包裹。植物放
入密封仓中 72h后取出 ,采集生长良好 ,没有病虫害
的叶片 ,带回南京林业大学园林植物实验室。
1.3　指标测定
1.3.1　对苯浓度 、苯下降率和单位叶面积吸收率的测定
用 Agilent689N气相色谱仪测定苯气体浓度 , 每
次试验重复 3次 ,减少的部分为植物吸收的量。植物
叶面积用德国 Li-3000 A便携式叶面积测定仪测定
叶面积 。计算公式:
苯下降率 =苯浓度减少量 /苯初始浓度 ×100%;
单位叶面积吸收率 =苯减少量 /叶面积。
1.3.2　原生质膜通透性的测定
将叶片用超纯水冲洗 3遍 ,用滤纸吸干叶表面的
水分 ,然后用 0.5cm的打孔器取圆叶 15个 , 放入
50mL三角瓶中。加入 20mL超纯水 ,静置 5h, 用
DDS-11型电导仪测定电导值(C1)。然后将样品在
100℃中水浴 20min,冷却至室温 ,测定电导值(C2)。
计算公式为:相对电导率 =C1 /C2 ×100%[ 7] 。
1.3.3　叶绿素含量及其他生理指标的测定
叶绿素含量的测定用改良的丙酮乙醇混合
法 [ 7] :称量测试植物 0.2g,剪成约 1mm宽的细丝 ,
无损地放入具塞的三角瓶 ,加入丙酮 、乙醇各 10mL,
室温下暗处提取 , 24h后使用分光光度计在波长
645nm、663nm下测光密度值 ,根据公式可计算每 g
鲜叶组织中所含叶绿素 a、b的量 。
丙二醛含量的测定方法:巴比妥酸显色法 [ 8] 。
脯氨酸含量的测定酸性茚三酮显色法 [ 8] 。超氧化物
歧化酶活性的测定方法:氮蓝四唑(NBT)光化还原法
测定[ 8] 。
2　结果与分析
2.1　7种(品种)冬青属植物对苯吸收能力的比较
从表 1可以看出 7种(品种)冬青属植物对苯的吸
收能力存在显著的差异 。在苯浓度为 32.92mg/m3
时 ,钝齿冬青的单位叶面积吸收率是冬青的单位叶面
积吸收率的 5倍。即使同一种植物在不同的苯浓度胁
迫下对苯的吸收效果差距也很大 ,大别山冬青的单位
叶面积吸收率随着浓度升高也不断升高 , 112.6mg/m3
时的值约是 32.92mg/m3时的 10倍。
这些和植物的代谢 、形态和结构的差异等有很大
的联系。植物对苯的吸收除叶片外 ,植物的茎干 、枝
条和土壤等都发挥了作用 。对植物种类和单位叶面
积吸收率做双因素方差分析 ,结果显示:植物种类方
差无显著差异 , 各浓度单位叶面积吸收率方差极显
著(F叶 =27.62>F0.01 =2.51)。由表 1可知 7种(品
种)冬青净化苯污染能力依次是:钝齿冬青 、`金宝
石 冬青 、 `蓝少女 冬青 、全缘冬青 、大别山冬青 、刺
叶冬青 、冬青 。
表 1　7种(品种)冬青树种 24h内对苯的吸收统计
种(品种)名
注入苯 10μL
叶面
积 /m2
24h后苯浓
度 /mg·m-3
苯下降
率 /%
单位叶面积吸
收率 /mg·m-2
注入苯 20μL
叶面
积 /m2
24h后苯浓
度 /mg·m-3
苯下降
率 /%
单位叶面积吸
收率 /mg·m-2
注入苯 40μL
叶面
积 /m2
24h后苯浓
度 /mg·m-3
苯下降
率 /%
单位叶面积吸
收率 /mg·m-2
对照 0 32.92 0.90 0 0 52.07 1.20 0 0 112.60 1.80 0
冬青 76.206 20.12 38.87 0.038 80.076 36.67 29.58 0.043 74.264 87.56 22.24 0.076
大别山冬青 26.469 27.23 17.27 0.048 28.520 34.16 34.39 0.141 32.512 58.10 48.44 0.377
钝齿冬青 20.689 14.18 56.92 0.204 21.008 11.44 78.03 0.435 19.382 52.76 53.18 0.695
全缘冬青 22.782 26.87 18.37 0.060 22.135 32.93 36.76 0.195 25.672 63.22 43.90 0.433
刺叶冬青 37.779 16.01 51.36 0.101 41.019 27.56 47.08 0.134 35.973 66.94 40.60 0.286
蓝`少女 冬青 12.857 28.19 14.37 0.083 13.012 41.60 23.10 0.208 12.006 84.46 24.99 0.527
金`宝石 冬青 29.226 9.14 72.16 0.183 31.878 18.31 64.84 0.238 26.539 46.98 58.28 0.556
　注:对照为未放入植物的情况下苯的浓度。
2.2　原生质膜通透性的变化
抗性强的树种叶细胞膜不易被破坏 ,透性小;抗
性差的树种叶细胞膜破坏严重 ,透性大 [ 9] 。 7种(品
种)冬青受不同浓度的苯胁迫后 ,大别山冬青 、刺叶
冬青和`蓝少女 冬青表现出较小的质膜透性 ,大别
山冬青从低浓度到高浓度 ,相对电导率分别增加了
10.67%、21.57%、35.55%和 43.10%。而冬青的膜
系统遭受胁迫的伤害较大 ,导致透性大幅增大。随着
　应用研究
56　 林业科技开发　2008年第 22卷第 3期
浓度的增加 ,电导率分别增加了 49.21%、58.79%、
103.71%和 118.72%。
由图 1可知 ,在苯胁迫下 ,随着胁迫强度的增加 , 7
种(品种)冬青的细胞膜受伤害程度也加大。尤其是冬
青在密封仓中注入 80μL苯时受伤害程度最为明显。
其中大别山冬青 、刺叶冬青和 蓝`少女 冬青抗性较强 ,
而 金`宝石 冬青和冬青抗性较弱 。对植物种类和浓度
做双因素方差分析:各树种的细胞膜相对透性的变化
有极显著差异(F种 =8.05>F0.01 =3.67;F浓 =29.13>
F0.01 =4.22)。
图 1　苯胁迫下叶片相对电导率的变化
2.3　叶绿素含量的变化
当植物在逆境条件下受到伤害或者植物衰老时 ,
最明显的表现就是叶绿素的分解加速或合成受阻 ,其
含量下降。大别山冬青从低浓度到高浓度 ,叶绿素含
量先升高后下降 。而`金宝石 冬青随着浓度的升高 ,
叶绿素含量分别下降了 11.48%、13.29%、13.37%和
22.01%。另外 ,随浓度的升高 , 金`宝石 冬青的叶绿
素 a/b值分别升高了 3.64%、 30.72%、 54.39%和
62.16%。
由图 2可知 ,受苯胁迫后 ,植物叶片的叶绿素值
都低于对照组 ,只有大别山冬青的叶绿素含量在注入
量为 10μL时出现了升高 。其中大别山冬青和 蓝`少
女 冬青下降量少 ,表现出较强的抗性 ,而 `金宝石
冬青和冬青的叶绿素含量下降幅度较大 ,表明抗性较
弱 。另外 ,在植物受到胁迫时 ,叶绿素 a/b值不断上
升 ,由此推断叶绿素 a比叶绿素 b分解要慢。由图 3
可知 , 7种(品种)植物叶绿素 a/b值都有不同程度的
升高 ,这与高厚强等的研究结果相似[ 2] ,其中冬青和
`金宝石 冬青上升比较明显 ,说明冬青和 金`宝石
冬青抗性较弱 。对植物种类和浓度做双因素方差分
析:各树种的叶绿素含量的变化和叶绿素 a/b值都有极
显著差异(F种a+b=56.98>F0.01 =3.67;F浓a+b=13.96>
F0.01 =4.22;F种a/b=12.23>F0.01 =3.67;F浓a/b=19.36>
F0.01 =4.22)。
2.4　MDA含量的变化
在苯胁迫下 ,随着强度的加强 , 7种(品种)冬青
叶片内的 MDA含量均表现有上升趋势 。随着苯浓
度的升高 , 大别山冬青的 MDA含量分别上升了
5.32%、11.33%、14.69%和 18.05%。而 `金宝石
冬青上升了 5.94%、8.28%、17.38%和 40.86%。
从图 4可以看出 ,大别山冬青 、刺叶冬青的 MDA
含量增加幅度低于冬青和 `金宝石 冬青的 MDA含
量增加幅度 ,其余 3者介于其间。说明大别山冬青 、
刺叶冬青对苯污染具有较强的抗性。这与王宝山的
报道相一致 [ 10] 。对植物种类和浓度做双因素方差分
析:各树种的 MDA含量的变化有极显著差异(F种 =
225.15>F0.01 =3.67;F浓 =30.59>F0.01 =4.22)。
图 4　苯胁迫下叶片 MDA含量的变化
应用研究　
　林业科技开发　2008年第 22卷第 3期 57　
2.5　脯氨酸含量的变化
许多研究表明 ,脯氨酸是植物体内一种重要的渗
透调节剂。随着浓度的升高 ,大别山冬青脯氨酸含量
分别上升了 3.27%、 12.74%、 50.28%和 72.43%。
而 `金宝石 冬青只分别上升了 2.08%、 7.29%、
9.37%和 13.54%。
从图 5可以看出 , 7种(品种)冬青在苯胁迫下 ,
脯氨酸含量均有不同程度的提高 ,其中大别山冬青和
刺叶冬青的脯氨酸含量上升较快 ,而冬青和 `金宝
石 冬青上升较为缓慢。因此大别山冬青和刺叶冬
青的抗苯胁迫能力要高于其余几种冬青 ,尤其是冬青
和 金`宝石 冬青 。对植物种类和浓度做双因素方差
分析:各树种的脯氨酸含量的变化有极显著差异(F种
=30.63>F0.01 =3.67;F浓 =12.49>F0.01 =4.22)。
图 5　苯胁迫下叶片脯氨酸含量的变化
2.6　超氧化物歧化酶(SOD)的活性变化
超氧化物歧化酶(SOD)是存在于植物细胞中最
重要的清除活性氧的酶之一。受到苯胁迫后 ,大别山
冬青和刺叶冬青的保护酶 SOD活性不断增强。而冬
青和 金`宝石 冬青的 SOD活性先上升后下降 。其中
冬青在 40μL时 ,与 20μL时相比下降了 42.44%;
`金宝石 冬青在 20μL时就出现大幅下降 ,与 10μL
时相比下降了 31.58%。
图 6　苯胁迫下叶片 SOD活性的变化
从图 6可以看出:大别山冬青和刺叶冬青的 SOD
活性一直维持着较高的水平 ,使得在苯胁迫下能有效
地清除自由基对膜系统的破坏 ,表现出良好的抗性 。
而冬青和 金`宝石 冬青在高浓度胁迫时出现了大幅
下降 ,因此抗性较弱。对植物种类和浓度做双因素方
差分析:植物种类方差极显著 (F种 =27.62 >F0.01 =
3.67), 各浓度方差显著(F浓 =2.81>F0.05 =2.78)。
3　结论与讨论
(1)对不同的园林植物进行人工熏气试验分析
表明植物对苯气体具有一定的吸收能力 ,而且不同植
物之间具有明显的差异 。有些植物抗性强 ,吸收能力
也强;有些植物抗性强 ,但是吸收能力差;有些植物抗
性差 , 但是吸收能力强;有些抗性差 , 吸收能力亦
差 [ 11] 。采用熏蒸法对 7种(品种)冬青属植物胁迫处
理 ,结果表明:大别山冬青和刺叶冬青抗性较强 ,但净
化能力较差;`金宝石 冬青净化能力较强 ,但抗性较
差;冬青抗性和净化能力都差 ,钝齿冬青 、`蓝少女
冬青和全缘冬青净化能力强 ,抗性较好 。而且与一些
研究过的植物相比 ,冬青具有更强的净化能力 [ 6] 。
虽然对植物受到苯胁迫时的生理指标变化研究较少 ,
而且苯对植物产生的胁迫机理尚不清楚 ,但通过对冬
青苯胁迫研究发现:生理指标的变化与一些植物受到
甲醛和 CO2胁迫时生理指标变化基本相似。
(2)此次研究采用了植物抗逆性常用的几个生
理生化指标。植物在受到胁迫时会产生大量活性氧 ,
引起质膜的过氧化反应 ,其结果使膜结构和功能受到
损伤 ,使膜透性增加和细胞代谢失调。而作为膜脂过
氧化反应的产物丙二醛的含量的多少是脂质过氧化
作用强弱的一个重要指标 。细胞内的脯氨酸也是一
种重要的渗透调节剂 ,不仅有利于吸水和保水 ,而且
对一些重要酶类具有保护作用 ,它含量的多少也反映
了植物抗性的强弱。同时植物体内的抗氧化酶也在
提高 ,以阻止和减轻植物膜脂过氧化反应的程度 ,缓
和植物细胞膜透性变化 ,作为保护酶 SOD的活性的
升高则可以减轻或缓和膜脂过氧化反应。保护酶除
了 SOD以外 ,应该还包括过氧化氢酶(CAT)和过氧
化物酶(POD),但对它们的初试结果不稳定 ,可能因
为存在一些干扰物质 ,需要进一步研究 。因此通过这
些指标的测定可以一定程度上反映植物对苯胁迫环
境的抗性大小 。
(3)此次研究只对植物进行了短期胁迫 ,未进行
长期胁迫 ,所以接下来还要对其中抗性较强的几种树
种进行长期胁迫研究 。试验所用的密封仓是仿照
WolvertonB.C.的方法制作而成 ,但普列克斯玻璃本
　应用研究
58　 林业科技开发　2008年第 22卷第 3期
身就吸收苯气体 ,所以对他的方法进行了一些改进 ,
采用普通玻璃制作密封仓。另外由于实验条件的限
制 ,密封仓内的湿度未能得到控制 ,因为植物的呼吸
和蒸腾作用 ,一般在 12 ～ 14h内会出现水雾 ,并最终
形成水珠附在密封仓壁上 ,对苯浓度的测定会产生一
定的影响(苯不溶于水)。
参考文献
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(责任编辑　吴祝华)
铺地竹叶饲用价值的评定
王波1 ,丁雨龙 2＊ ,汪奎宏 1 ,李琴1
(1.浙江省林业科学研究院竹类研究所 ,杭州 310023;2.南京林业大学竹类研究所)
摘　要:对铺地竹叶片进行营养成分的常规分析 , 含量如下:含水率为 60.99%, 粗蛋白为 15.084%, 粗脂肪为
5.031%, 粗纤维为 30.438%, 粗灰分为 10.976%, 可被利用的糖为 15.834%;以及动物体必需的各种氨基酸 ,并且
含量比较丰富。从营养成分看 ,铺地竹是一种优质的禾本科饲用植物。
关键词:铺地竹;营养成分;饲用价值
AssessmentofFeedingValueofLeavesofArundinariaargenteostriatus∥WANGBo, DINGYu-long, WANG
Kui-hong, LIQin
Abstract:CrudenutritionalcomponentsinleavesofArundinariaargenteostriataweredeterminedinthispaper.Theresults
showedthatthewatercontentwas60.99% andcrudeproteincontent, crudefatcontent, crudefibercontentandcrudeash
contentandcarbohydratecontentwas15.084%, 5.031%, 30.438%, 10.976%, 15.834%, respectively.Eighteenprotein
aminoacidsandaspecialaminoacidweredetectedfromleaves, inwhich8essentialaminoacidsareveryrich.Considered
thenutritionalcomponents, Arundinariaargenteostriataisahighqualityforagegrass.
Keywords:Arundinariaargenteostriata;Nutritionalcomponents;Feedingvalue
Author saddress:BambooResearchInstitute, ZhejiangForestryAcademy, 310023, Hangzhou, China
收稿日期:2008-04-03　　　　修回日期:2008-04-18
基金项目:国家 “十一五 ”科技支撑项目(编号:2006037032020)。
作者简介:王波(1981-),男 ,硕士 ,主要从事竹类资源利用与开发研
究。 E-mail:wbc1018@yahoo.com.cn　通讯作者:丁雨龙 ,男 , 教授 ,博
士生导师。
　　铺地竹(Arundinariaargenteostriatus)是 20世纪
80年代由南京林业大学竹类研究所收集的野生竹类
植物种质资源。由于其秆形矮小 ,竹材 、竹笋利用价
值低 ,一直以来仅作为种质资源加以保存 ,没有得到
开发利用 。有关该竹种的研究报道并不多 。通过实
地调查 ,我们发现铺地竹生长迅速 ,枝叶繁茂 ,其竹叶
被一些牲畜所喜食 ,本文旨在通过对铺地竹叶片营养
成分的分析 ,为合理开发其饲用价值提供科学依据。
1　材料与方法
1.1　实验材料
实验地在江苏省句容市桥头农场铺地竹林 。在
试验地中不同的部位划区分点采集一定量的植株混
应用研究