铝胁迫下不同耐铝性小麦根际pH值变化及其与耐铝性的关系

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铝毒胁迫下不同木豆品种的耐铝性差异比较

铝毒胁迫下不同木豆品种的耐铝性差异比较王沿沿;侯高杰;陈玉连;董登峰【摘要】采用水培法对木豆芽苗进行不同浓度铝(0 ～200 μmol/L AlCl3)处理0～72 h,通过测定根长,根尖胼胝质和铝含量对木豆的耐铝性进行了初期鉴定;苗期以1/5 Hoagland营养液水培并进行0～3 mmol/L的AlCl3胁迫14 d,对根系结构、光合作用气体交换和叶绿素a荧光参数等进行研究.主要结果如下:芽期铝处理,挂木6号根尖积累胼胝质和铝含量低于桂木4号;苗期实验中,低浓度铝处理(≤1mmol/L)促进木豆根系发育,根系活力升高,叶面积增加,净光合速率(Pn)增大,荧光参数Fm,Fm/ Fo,Yield略有增加.高浓度铝处理(＞1 mmol/L)木豆根系生长受阻,根系活力、叶面积,Pn均较对照显著降低,Fo增大,Fm,Fm/Fo,Yield下降显著.桂木6号较桂木4号表现出更强的抗铝特性.【期刊名称】《西南农业学报》【年(卷),期】2015(028)004【总页数】7页(P1490-1496)【关键词】木豆;铝毒;根结构;光合特性【作者】王沿沿;侯高杰;陈玉连;董登峰【作者单位】广西大学农学院,广西南宁530005;广西大学农学院,广西南宁530005;广西大学农学院,广西南宁530005;广西大学农学院,广西南宁530005【正文语种】中文【中图分类】S529木豆[Cajanus cajan(L.)Millsp]，为多年生或一年生常绿灌木，是可食用豆类作物中唯一的一种木本植物[1]。

木豆除供粮蔬直接食用外，还广泛用于饲料、药材、蜜源、绿肥，工业原料等。

木豆具有耐旱、耐瘠、耐盐、高产量等多种优良性状的同时，耐酸性较好，因此木豆是园林绿化和有效治理石漠化的先锋植物[2]。

不少学者对耐铝性植物展开了多方面研究，从农艺性状到分子机理，植物种类多集中于粮油作物如小麦(Triticum aestivumLinn.)、玉米(Zea mays)、油菜(Brassica campestris L.)、黑麦(Secale cerealeL.)和大豆(Glycinemax)等，而关于木豆耐铝性的研究还相对较少。

铝胁迫下小麦根部苹果酸和柠檬酸的直接测定

铝胁迫下小麦根部苹果酸和柠檬酸的直接测定
杨若明;张经华
【期刊名称】《西北植物学报》
【年(卷),期】2005(25)4
【摘要】铝的有害性严重制约了约占世界可耕地面积40%的酸性土壤中的作物生产.从植物的培养液中发现从根部分泌出的有机酸与铝结合从而实现无毒化是其抗铝逆性机理的重要依据.而本文直接测定了铝胁迫下培育的小麦根中的铝和有机酸含量,确认了主要积累的是苹果酸和柠檬酸.发现随着提高培养液中的铝浓度,根部的铝含量也相应增加.同时,虽然根中的柠檬酸含量无明显变化,但苹果酸被诱导增加.通过对有机酸与铝的络合能力的调查,探讨了对植物抗铝逆性强弱的影响.
【总页数】4页(P752-755)
【作者】杨若明;张经华
【作者单位】中央民族大学,生命与环境科学学院,北京,100081;长崎大学,环境科学部,日本长崎,8528521
【正文语种】中文
【中图分类】Q945.78;S512.1
【相关文献】
1.苹果酸和柠檬酸对盐胁迫下荞麦幼苗生理特性的影响 [J], 杨洪兵
2.生长素对铝胁迫下不同耐铝性小麦根苹果酸分泌的影响 [J], 杨野;王巧兰;耿明建;郭再华;赵竹青
3.在铝胁迫下黑麦根系分泌的柠檬酸和苹果酸的解毒机制的研究 [J], 唐新莲;韦进进;李耀燕;黎晓峰
4.铝胁迫对小麦根尖细胞蛋白质及苹果酸分泌的影响 [J], 杨建立;俞雪辉;刘强;郑绍建
5.毛细管电泳法对铝胁迫下小麦根部有机酸的直接测定 [J], 杨若明;张经华;蓝叶芬因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

不同耐铝型小麦品种苹果酸分泌差异与有机酸代谢关系研究

性的影响。结果表明：铝处理（、２、５、１０ａｌ。对内源苹果酸含量无显著影响，相同处理条件下Ｅ８Ｅ８间亦无０５００ｍｏ・）ｌＬＴ和Ｓ显著差异，分别为每根尖（．８００）０４ｉ．３、（．￣．）０５￣．）ｍｏ和（．￣．）０５￣．）０５￣．１、０￣．１、（．－０）０５－０、（．０２ｎｌ０５００、（．１００、（．１０１）４６０７０２２０４２９
生态环境学报２１。９１）２８．２４００１（０：２０２８
ＥｏｏｙａｄＥｖｒｎｎａｃｅｃｓｃｌｇｎｎｉｍｅｔｌｉｎｅｏＳ
ｈｔ：ｗｗ．ｅｃ．ｍｔ／ｗｊｓｉｏｐ／ｅｔ
Ｅｍａｌｅｉｒｉｅｃ．ｏ — ｉ：ｄｔ＠ｅｓｉｍｏｃ
小麦ＴｉｃｍａｓｉｍＬ、ｒｔｕｅｔｕ．荞麦ＦｇｐｒｍＭｉ．ｉｖａｏｙｕｌ为代１
升高，并伴随着柠檬酸分泌量的持续增加。相同铝处理条件下耐铝品种大＿Ｇｌｉｅｍｘ尖细胞Ｃ￣ｙｎａ根＿ｃＳ活性显著高于铝敏感品种【。不同植物，甚至同种９】植物间耐铝性存在显著差异，因此通过比较不同耐铝品种的耐铝差异，对了解植物耐铝机理，筛选耐铝品种，解决酸陛土壤的铝胁迫问题，提高作物产量具有十分重要的意义。本研究将铝胁迫下有机酸分泌与根尖细胞有机酸代谢相关酶活性变化相联系，旨在比较研究两耐铝小麦品种铝胁迫下根内源苹果酸含量及有机酸代谢关键酶活性变化，探讨不同耐铝小麦品种苹果酸分泌差异机理。

铝胁迫对小麦的影响及小麦的抗铝机理

摘要：简要概述了铝胁迫对小麦的影响厦小麦的抗铝机理。小
照，且有随溶液中Ａ¨的增加而减少的趋势。小麦ｌｌ根尖是铝的最初毒害部位，其症状为根伸长受到抑制。抗铝品种根系生长仅受到轻微的抑制，而铝敏感品种却受到严重的影响¨ Ｊｅｎｇ。Ｈｎｉ通过实验发现：ｎ小麦根的伸长在２— ３ｈ内会被铝抑制，１在２ｈ内则有可能完全停止伸长。ＥｍｎｅＤｌｉ等研究表明：Ｊｍａｕｌｅａｅｈｚ在铝胁迫下处理几个小时，就可以明显看到根伸长受到抑制，利用苏木精染色法将处理的根染色，发现铝毒的位点是根尖。小麦的根主要吸收单核铝 ¨ 。。。吸收的单核铝主
酸基团结合，增加双螺旋刚性，降低模板的活性，ＮＤＡ解旋复制困难所致，但后来发现铝处理使细胞有丝分裂数目下降，４５６ｈ后显著下降。Ｓａｐｏ等发在、、ｈｍｓｎ
现Ｈｒｕｕａ在铝处理４ｏｅｍｖｌｒｄｇｅ８ｈ内ＤＡ都一直发生Ｎ复制，细胞分裂数目却在处理２４ｈ后为０引。Ｗａａｅ ¨ ｌｃｌ
铝胁迫对小麦的影响
早在２世纪初，Ｏ人们就已经认识到铝胁迫对小麦
等也指出铝诱导根伸长抑制先于ＤＡ复制至少２ｈＮ，
认为干扰ＤＡ复制不是铝的初始效应。马引利的Ｎ实验表明，ｌＡ¨可引起小麦叶片和根细胞ＤＡ损伤Ｎ（括可提取ＤＡ量降低，包Ｎ引起ＤＡ链间交链和ＮＤＡ链的断裂）ＤＡ损伤稍早于生长受到抑制，Ｎ，Ｎ可能是抑制生长的间接因素。小麦受抑制的程度与ＤＡ损伤程度随Ａ处理浓度增加及作用时间延长Ｎｌ而加剧。现在多数报道认为铝胁迫降低胞内Ｃｎａ

铝胁迫下钙对小麦根液泡膜功能和膜脂组成的影响

铝胁迫下钙对小麦根液泡膜功能和膜脂组成的影响3何龙飞　沈振国　刘友良(南京农业大学农学系,南京210095)摘要　用不连续蔗糖密度梯度离心法分离小麦根尖液泡膜微囊,比较了铝胁迫下钙对耐铝小麦品种Altas 66和铝敏感品种Scout 66的根长、根系液泡膜ATP 酶和焦磷酸酶活性、膜脂组成的影响。

铝胁迫下增加营养液中的钙浓度,可明显缓解铝对两品种根伸长的抑制作用,提高根系液泡膜H +2ATP 酶、焦磷酸酶和Ca 2+2ATP 酶活性;增加磷脂含量,部分抑制了铝胁迫所引起的半乳糖脂含量上升。

关键词　铝胁迫;钙;小麦;液泡膜;膜脂分类号　S435112113E ffects of calcium on the function and lipid composition oftonoplast from tw o wheat (Triticum aestivum L.)cultivar roots under aluminum stressHe Long fei ,Shen Zhenguo and Liu Y ouliang(Dept of Agronomy ,Nanjing Agric Univ ,Nanjing 210095)ABSTRACT T onoplast was is olated from root tips of tw o wheat (Triticum aestivum L.)cultivar roots ,Altas 66(Al 2tolerant )and Scout 66(Al 2sensitive )seedlings by discontinous sucrose density gradient centrifugation.E ffects of calcium on the root length ,ATPase and pyrophosphatase (H +2PPase )activities ,lipid compositions of tonoplast under Al stress were assayed.The increase of Ca concentration in the nutrient s olution ameliorated distinctly the inhibition of Al on root growth ,improved the activities of H +2ATPase ,H +2PPase and Ca 2+2ATPase ,increased the content of phospholipid ,and decreased the content of galactose in lipids of tonoplast from tw o cultivar roots under Al stress.K ey w ords alumimum stress ;calcium ;Triticum aestivum L.;tonoplast ;lipid提高营养液中钙浓度能够缓解铝对植物的毒害[1],但其作用机理还不清楚。

钙铝处理对不同耐性大麦品种养分吸收的影响

ｌ材料与方法
参试大麦品种为戈贝纳（铝）上７耐和０一ｌ９ｌ（敏感）试验采用沙培法，麦种子经０２铝。大．％ＮＣ０消毒２ｍｎ蒸馏水清洗８次。用于沙培的石ａ１０ｉ，英沙用水洗净，．％稀硫酸浸泡２ｈ１０Ｉ消毒５０５４，０ｃ＝ｈ
Ｄ２／Ｓ５７和特ＡＺＰ３—８是两个值得关注的６ＡＨＰ１／Ｓ１
结实率都表现为正效应，而相对应的Ｔ４２和桂９Ｏ０９
的结实率表现为负效应。进一步验证了利用这些空间诱变育成的粳型亲籼恢复系与籼型不育系配制的籼粳亚种间杂交稻组合应用于生产，其结实率是没有什么问题的。ＨＰ１Ｓ５７除了穗数性状外，部分性状具有较高大的一般配合力，甚至超过当前生产上常用的桂９９和
铝是地壳中含量最丰富的金属元素，常以难通
溶性的硅酸盐或三氧化二铝的形式存在，对植物无
危害。但在酸性条件下（Ｈ＜５５，的溶解度急ｐ．）铝
剧增加。通常认为铝是酸性土壤中限制作物产量潜力发挥的主导因素。作物铝毒害的主要症状是根系
维普资讯
２０．ｏ６４
作物杂志
Ｃｏｓｒｐ
江依依郭天荣楼嘉燕郑亚平俞旦燕
摘要铝胁迫下大麦根系、茎秆和叶片中Ｋ、
终导致内部生理代谢失调 ¨ ，成作物减产。作物Ｊ造种间及品种间存在耐铝性差异，而铝对作物的毒因害程度因其种类和基因型不同而有很大的差异。大麦是我国的主要农作物之一，用途广泛。应适性广，但其耐铝性较弱，耐铝的品种其耐性也远不最及一般小麦品种，铝大大限制了大麦的种植范围。酸因此，出缓解大麦铝毒害的措施。明确其缓解机找并理，提高酸性土大麦产量具有重要的理论和实践对

植物对铝胁迫的耐性及其解毒机制研究进展

植物对铝胁迫的耐性及其解毒机制研究进展摘要：铝毒是酸性土壤中限制植物生长的主要因子，近年来人们从各个方面研究植物解除铝毒或缓解铝毒害。

从开始的施用化学物质来改良土壤的酸碱性，使作物达到高产。

到后来研究发现耐铝基因型植物，通过胁迫来培育耐铝基因型品种。

自从转基因技术发展起来以后，然门开始通过基因技术来改良作物的耐铝性，使作物自身来适应酸性土壤，从根本上解决作物适应环境的能力。

本文通过参阅国内外相关报道和结合本实验室的相关研究，从以上几个方面的研究进展进行综述，并对将来关于植物铝毒害的研究进行展望。

关键词：植物铝毒解毒机制进展在地球表层铝是含量最丰富的金属元素，大约占到总量的7%[1]。

在酸性土壤中铝是植物生长的主要限制因子，铝毒主要通过限制植物根的生长来限制作物的产量[2]。

酸性土壤占世界可耕地的40%，主要分布在东南亚、中亚和南非等粮食需求最大的发展中国家[3]。

在我国酸性土壤主要分布在长江以南的热带、亚热带地区以及云贵川等地，面积多达204万hm2，绝大部分土壤的pH值小于5.5，其中大部分小于5.0[4]。

近年来，由于工业的迅速发展，汽油、煤等工业原料的大量燃烧，导致土壤酸化，酸雨等日趋严重。

土壤的酸化使土壤PH值降低，使得阳离子交换量增加，Al的交换量占土壤阳离子交换总量的1/5～4/5,导致了土壤阳离子的流失，植物必须的营养元素缺乏，植物生长受阻。

Hartwell等人在1981年首次发现，铝导致大麦生长迟缓[5]。

此后，国内外研究工作者开始重视铝毒害机制和铝毒害机制的研究，并开始筛选和培育耐铝植物品种，并开始有大量的相关文献出现[6],目前对植物解除铝毒害有了较深的研究，本文将对其做简单的综述。

一、细胞的作用（一）、细胞壁的作用细胞壁是离子进入细胞的第一道屏障，他对铝毒离子的结合作用是植物耐铝的原因之一。

该作用能阻止铝离子进入细胞原生质，是其免受铝毒的伤害。

俞慧娜等人研究发现，铝最先在细胞壁上积累，随着铝处理浓度的增加逐渐积累于部分细胞器和细胞核中，其含量在细胞中的分布由外向里呈递减趋势[7]。

铝胁迫下黑麦和小麦根尖分泌有机酸的研究

广西植物Ｇｕｉｈａｉａ　Ｊｕｌ．２０１４，３４（４）：４５５－４５９ｈｔｔｐ：／／ｊｏｕｒｎａｌ．ｇｘｚｗ．ｇｘｉｂ．ｃｎ　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－３１４２．２０１４．０４．００５吴柳杰，张永先，凌桂芝，等．铝胁迫下黑麦和小麦根尖分泌有机酸的研究［Ｊ］．广西植物，２０１４，３４（４）：４５５－４５９Ｗｕ　ＬＪ，Ｚｈａｎｇ　ＹＸ，Ｌｉｎｇ　ＧＺ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｒｇａｎｉｃ　ａｃｉｄｓ　ｆｒｏｍ　ｒｏｏｔ　ａｐｉｃｅｓ　ｕｎｄｅｒ　Ａｌ　ｓｔｒｅｓｓ　ｉｎ　ｒｙｅ　ａｎｄ　ｗｈｅａｔ［Ｊ］．Ｇｕｉｈａｉａ，２０１４，３４（４）：４５５－４５９铝胁迫下黑麦和小麦根尖分泌有机酸的研究吴柳杰，张永先，凌桂芝＊，黎晓峰（广西大学农学院，南宁５３０００５）摘　要：通过建立的活体根培养及微量根尖分泌物收集系统，对铝胁迫下黑麦和小麦根尖分泌的有机酸进行处理后黑麦根尖分泌柠檬酸和苹果酸，而铝仅诱导小麦根研究。

结果表明：５０、１００、２００、３００μｍｏｌ·Ｌ－１　ＡｌＣｌ３尖分泌苹果酸。

铝处理３ｈ后，根尖分泌的苹果酸显著增加，并在９ｈ内维持较高的分泌速率。

铝诱导黑麦根尖分泌柠檬酸有明显的迟缓期，Ａｌ（３００μｍｏｌ·Ｌ－１）处理后的最初３ｈ，根尖分泌的柠檬酸并不显著增加。

在铝溶液中添加的阴离子通道抑制剂Ａ－９－Ｃ（２０、６０、１００μｍｏｌ·Ｌ－１）显著抑制根尖分泌有机酸。

然而，将黑麦根尖浸泡于含异三聚体Ｇ蛋白激活剂霍乱毒素（５０ｎｇ·ｍＬ－１）后，根尖分泌的有机酸显著增加。

说明建立的微量根尖分泌物收集系统适合于铝诱导根尖分泌有机酸的研究，小麦和黑麦根尖在铝胁迫下以不同模式通过阴离子通道分泌有机酸，而异三聚体Ｇ蛋白可能介导根尖分泌有机酸。

关键词：铝；根尖；有机酸；分泌中图分类号：Ｑ９４５．７８文献标识码：Ａ文章编号：１０００－３１４２（２０１４）０４－０４５５－０５Ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｒｇａｎｉｃ　ａｃｉｄｓ　ｆｒｏｍ　ｒｏｏｔ　ａｐｉｃｅｓｕｎｄｅｒ　Ａｌ　ｓｔｒｅｓｓ　ｉｎ　ｒｙｅ　ａｎｄ　ｗｈｅａｔＷＵ　Ｌｉｕ－Ｊｉｅ，ＺＨＡＮＧ　Ｙｏｎｇ－Ｘｉａｎ，ＬＩＮＧ　Ｇｕｉ－Ｚｈｉ＊，ＬＩ　Ｘｉａｏ－Ｆｅｎｇ（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｎｉｎｇ　５３０００５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｒｇａｎｉｃ　ａｃｉｄｓ　ｆｒｏｍ　ｒｏｏｔｓ　ａｐｉｃｅｓ　ｉｎ　ｒｙｅ　ａｎｄ　ｗｈｅａｔ　ｗｅｒｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ　ｂｙ　ａ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｉｎ　ｖｉｖｏ　ｒｏｏｔａｐｅｘ　ｃｕｌｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｍｉｃｒｏ－ｅｘｕｄａｔｅｓ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ，ｔｏ　ｅｌｕｃｉｄａｔｅ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ　ｆｏｒ　Ａｌ－ｉｎｄｕｃｅｄ　ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｒｇａｎｉｃ　ａｃｉｄｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　Ａｌ（５０，１００，２００，３００μｍｏｌ·Ｌ－１　ＡｌＣｌ３）ｉｎｄｕｃｅｄ　ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｉｔｒａｔｅ　ａｎｄ　ｍａｌａｔｅ　ｆｒｏｍ　ｒｙｅ　ｒｏｏｔ　ａｐｉ－ｃｅｓ，ｗｈｉｌｅ　ｗｈｅａｔ　ｒｏｏｔ　ａｐｉｃｅｓ　ｓｅｃｒｅｔｅｄ　ｍａｌａｔｅ　ａｌｏｎｅ　ｉｎ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｔｏ　Ａｌ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｍａｌａｔｅ　ｗａｓ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｓｅｃｒｅｔｅｄ　ｆｒｏｍｒｏｏｔ　ａｐｉｃｅｓ　ｏｆ　ｒｙｅ　ａｎｄ　ｗｈｅａｔ　ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｗｉｔｈ　Ａｌ　ｆｏｒ　３ｈ，ａｎｄ　ｍａｌａｔｅ　ｗａｓ　ｓｅｃｒｅｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ａ　ｈｉｇｈ　ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ　ｒａｔｅｗｉｔｈｉｎ　９ｈｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅ　ｗａｓ　ａ　ｌａｇ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｉｔｒａｔｅ　ａｎｄ　Ａｌ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｉｎ　ｒｙｅ．Ａｔ　ｉｎｉｔｉａｌ　３ｈ，Ａｌｆａｉｌｅｄ　ｔｏ　ｉｎｄｕｃｅ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｉｔｒａｔｅ．Ｏｎ　ｔｈｅ　ｏｔｈｅｒ　ｈａｎｄ，ｔｈｅ　ａｄｄｉｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｎｉｏｎ　ｃｈａｎｎｅｌ　ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ　Ａ－９－Ｃ（２０、６０、１００μｍｏｌ·Ｌ－１）ｔｏ　Ａｌ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｒｇａｎｉｃ　ａｃｉｄｓ　ｗａｓ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ｉｎｈｉｂｉｔｅｄ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ　ａ－ｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｏｒｇａｎｉｃ　ａｃｉｄｓ　ｓｅｃｒｅｔｅｄ　ｅｌｅｖａｔｅｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ　ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ｅｘｐｏｓｕｒｅ　ｏｆ　ｒｏｏｔ　ａｐｉｃｅｓ　ｔｏ　Ａｌ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｈｅｔｅｒｏｔｒｉｍｅ－ｒｉｃ　Ｇ－ｐｒｏｔｅｉｎ　ａｇｏｎｉｓｔ　ｃｈｏｌｅｒａ　ｔｏｘｉｎ（５０ｎｇ·ｍＬ－１）．Ｔｈｅｓｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｏｕｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　ｉｎ　ｖｉｖｏｒｏｏｔ　ａｐｅｘ　ｃｕｌ－ｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｍｉｃｒｏ－ｅｘｕｄａｔｅｓ　ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ　ｗａｓ　ａ　ａｖａｉｌａｂｌｅ　ｔｏｏｌ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｉｅｓ　ｏｎ　Ａｌ－ｉｎｄｕｃｅｄ　ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｒｇａｎｉｃ　ａｃｉｄｓ，ａｎｄ　ｏｒ－ｇａｎｉｃ　ａｃｉｄｓ　ｗｅｒｅ　ｓｅｃｒｅｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｒｏｏｔ　ａｐｉｃｅｓ　ｏｆ　ｒｙｅ　ａｎｄ　ｗｈｅａｔ　ｂｙ　ａｎｉｏｎ　ｃｈａｎｎｅｌｓ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｐａｔｔｅｒｎｓ，ｗｈｉｌｅ　ｈｅｔｅｒｏｔｒｉｍｅ－ｒｉｃ　Ｇ－ｐｒｏｔｅｉｎ　ｍａｙ　ｍｅｄｉａｔｅ　ｔｈｅ　ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｒｇａｎｉｃ　ａｃｉｄｓ　ｆｒｏｍ　ｒｏｏｔ　ａｐｉｃｅｓ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ａｌｕｍｉｎｕｍ；ｒｏｏｔ　ａｐｅｘ；ｏｒｇａｎｉｃ　ａｃｉｄｓ；ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ收稿日期：２０１４－０１－２８修回日期：２０１４－０３－０９基金项目：国家自然科学基金（３０７７１２８７，３１２６０７０４９７）作者简介：吴柳杰（１９９０－），女（侗族），广西三江人，硕士研究生，研究方向为植物营养与环境生态，（Ｅ－ｍａｉｌ）５２６５５１６１２＠ｑｑ．ｃｏｍ。

铝胁迫下不同小麦基因型根尖多胺含量变化与耐铝性的关系

麦类作物学报 2023,43(7):911-919J o u r n a l o fT r i t i c e a eC r o ps d o i :10.7606/j.i s s n .1009-1041.2023.07.12网络出版时间:2023-05-12网络出版地址:h t t ps ://k n s .c n k i .n e t /k c m s /d e t a i l /61.1359.S .20230511.1841.021.h t m l 铝胁迫下不同小麦基因型根尖多胺含量变化与耐铝性的关系收稿日期:2022-08-05 修回日期:2022-09-16基金项目:高校优秀青年人才支持计划重点项目(g x y q Z D 2021096);安徽省级质量工程项目(2021j yx m 0429);中国学位与研究生教育学会农林学科工作委员会研究生教育管理课题(2021-N L Z X -Y B 71);安徽农业大学研究生质量工程项目(2020y j s j y01)第一作者E -m a i l :y u y a n_917@163.c o m 余燕1,2,周茂润1,董嘉1,丁茂文1,岳文丽1,周可金1,孙成亮2,林咸永2(1.安徽农业大学农学院,安徽合肥230036;2.浙江大学环境与资源学院,浙江杭州310058)摘要:为探明铝胁迫下多胺种类和含量变化与小麦耐铝性的关系,以小麦耐铝基因型西矮麦1号和铝敏感基因型扬麦5号为试验材料,分析了对照和铝胁迫(30μm o l ㊃L -1A l C l 3)条件下,两个小麦基因型幼苗根尖多胺种类和含量㊁根系伸长㊁氧化损伤和活性氧产生等指标的差异㊂结果表明,随铝胁迫时间的延长,小麦幼苗根系伸长量逐渐降低,但西矮麦1号显著高于扬麦5号㊂铝胁迫24h 后,2个小麦基因型根尖铝含量㊁膜脂过氧化程度㊁E v a n sb l u e 吸收量㊁活性氧含量均显著升高,且西矮麦1号各指标均显著低于扬麦5号㊂铝胁迫下2个小麦基因型根尖腐胺总量随铝胁迫时间的延长均不同程度增加,西矮麦1号根尖腐胺总量增加时间明显早于扬麦1号,且前者增加幅度明显高于后者㊂相反,根尖亚精胺总量随铝胁迫时间的延长显著降低,西矮麦1号的降幅明显小于扬麦5号㊂添加腐胺合成抑制剂(D -A r g )显著加剧了铝诱导的氧化损伤,且对西矮麦1号的加剧作用较明显㊂这说明铝诱导的小麦多胺水平变化与耐铝性密切相关,腐胺总量的增加可能是耐铝的重要机制,而亚精胺总量的降低可能与小麦铝敏感性有关㊂关键词:铝胁迫;小麦;多胺;氧化损伤;活性氧中图分类号:S 512.1;S 311 文献标识码:A 文章编号:1009-1041(2023)07-0911-09A s s o c i a t i o nb e t w e e nP o l y a m i n e sC h a n g eP r o f i l e s a n dA l u m i n u m T o l e r a n c e o fT w oD i f f e r e n t i a lW h e a tG e n o t y pe s Y UY a n 1,2,Z H O U M a o r u n 1,D O N GJ i a 1,D I N G M a o w e n 1,Y U E W e n l i 1,Z H O U K e ji n 1,S U NC h e n g l i a n g 2,L I NX i a n y o n g2(1.C o l l e g e o fA g r o n o m y ,A n h u iA g r i c u l t u r a lU n i v e r s i t y,H e f e i ,A n h u i 230036,C h i n a ;2.C o l l e g e o fE n v i r o n m e n t a l a n dR e s o u r c eS c i e n c e ,Z h e j i a n g U n i v e r s i t y ,H a n g z h o u ,Z h e j i a n g 310058,C h i n a )A b s t r a c t :T o i n v e s t i g a t e t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n p o l y a m i n e s c h a n g e p r o f i l e s a n d a l u m i n u m (A l )t o l e r -a n c e i nw h e a t s e e d l i n g s ,a nA l t o l e r a n tw h e a t g e n o t y p eX i a i m a i 1a n da nA l s e n s i t i v e g e n o t y p eY a n g-m a i 5w e r eu s e da sm a t e r i a l s .T h ev a r i a t i o n so f p o l y a m i n e l e v e l s ,r o o t e l o n g a t i o n ,o x i d a t i v ed a m a ge ,a n d r e a c t i v e o x y g e ns p e c i e s (R O S )of t h e t w ow h e a tg e n o t y pe su n d e r30μm o l ㊃L -1A l s t r e s sw e r e s t u d i e d .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e r o o t e l o n g a t i o no fw h e a t s e e d l i n g sd e c r e a s e d g r a d u a l l y wi t h t h e p r o l o n g a t i o no f a l u m i n u m s t r e s s t i m e ,b u t t h er o o te l o n g a t i o no fX i a i m a i 1w a ss i g n i f i c a n t l y h i gh e r t h a n t h a t o fY a n g m a i 5.A f t e r a l u m i n u ms t r e s s f o r 24h ,a l u m i n u mc o n t e n t ,m e m b r a n e l i pi d p e r o x i d a -t i o n ,E v a n s b l u eu p t a k e ,a n dR O Sc o n t e n t i nr o o t t i p so f t h e t w ow h e a t g e n o t y p e sw e r es i g n i f i c a n t l yi n c r e a s e d ,a n d a l l i n d i c a t o r s o f X i a i m a i 1w e r e s i g n i f i c a n t l y l o w e r t h a n t h o s e o fY a n gm a i 5.U n d e r a l u -m i n u ms t r e s s ,t h e t o t a l a m o u n t o f p u t r e s c i n e i n r o o t t i p s o f t h e t w ow h e a t g e n o t y pe s i n c r e a s e d i nv a r -y i n g d e g r e e sw i t h t h e e x t e n s i o nof a l u m i n u ms t r e s s t i m e .T h e t o t a l a m o u n t o f p u t r e s c i n e i n r o o t t i ps o fX i a i m a i 1i n c r e a s e d e a r l i e r t h a n t h a t o fY a n g m a i 1,a n d t h e i n c r e a s e r a t eo f t h e f o r m e rw a s s i gn i f i -Copyright ©博看网. All Rights Reserved.c a n t l y h i g h e r t h a n t h a t o f t h e l a t t e r.O n t h e c o n t r a r y,t h e t o t a l a m o u n t o f s p e r m id i ne i n r o o t t i p sd e-c r e a s e d s i g n if i c a n t l y w i t h t h e p r o l o ng a t i o no f a l u m i n u ms t r e s s t i m e,a n d th e d e c r e a s e r a t e o fXi a i m a i1 w a s s i g n i f i c a n t l y l e s s t h a nt h a to fY a n g m a i5.T h ea p p l i c a t i o no f p u t r e s c i n es y n t h e s i s i n h i b i t o r(D-A r g)s i g n i f i c a n t l y a g g r a v a t e d t h eA l i n d u c e do x i d a t i v ed a m a g e i nt h e t w ow h e a t g e n o t y p e s,a n dt h e e f f e c t o nX i a i m a i1w a sm o r eo b v i o u s.T h e s e r e s u l t s s u g g e s t t h a t t h e c h a n g eo f p o l y a m i n e s l e v e l i n-d u c e db y a l u m i n u m w a s c l o s e l y r e l a t e d t o a l u m i n u mt o l e r a n c e o fw h e a t.T h e i n c r e a s e o f p u t r e s c i n e a-m o u n tm i g h t b e a n i m p o r t a n tm e c h a n i s mo f a l u m i n u mt o l e r a n c e,w h i l e t h ed e c r e a s eo f s p e r m i d i n e a-m o u n tm i g h t b e r e l a t e d t o a l u m i n u ms e n s i t i v i t y o fw h e a t.K e y w o r d s:A l u m i n u ms t r e s s;W h e a t;P o l y a m i n e s;O x i d a t i v e d a m a g e;R e a c t i v e o x y g e n s p e c i e s全球约30%的土地面积和50%的潜在可耕地是p H值低于5.5的酸性土壤,铝毒是酸性土壤上作物生长最主要的限制因子[1-3]㊂铝毒害后植物表现出的最典型症状是根系生长受阻,根尖是铝毒害的原初位点[4]㊂铝毒害会造成植物体一系列生理生化过程紊乱,如抑制养分吸收㊁干扰激素平衡和植物细胞信号转导[5-7]㊂铝胁迫会引起植物体内活性氧(r e a c t i v eo x y g e ns p e c i e s,R O S)代谢失衡,对植物造成氧化损伤[7-9]㊂植物在铝胁迫下可通过诱导有机酸分泌㊁提高根际p H值㊁改变细胞壁特性和质膜功能等机制抵御铝的毒害[10-11],但目前关于在对铝胁迫的适应过程中植物体内多胺㊁一氧化氮等信号分子的调控机制尚不清楚[12-15]㊂多胺是植物体中重要的生理活性物质,可对逆境胁迫作出快速反应,进而启动合成和分解过程,参与调节植物对逆境的适应性[16-18]㊂植物体内常见的多胺包括腐胺(p u t r e s c i n e,P u t),亚精胺(s p e r m i d i n e,S p d)和精胺(s p e r m i n e,S p m)[19-20]㊂外源添加适量多胺或者通过分子手段调控其代谢途径可在一定程度上缓解植物逆境损伤[21-24]㊂关于多胺对植物铝胁迫的响应也有一些研究报道㊂研究发现,铝胁迫可诱导水稻根系中P u t大量积累,这可能是其抑制水稻根系伸长的原因[25]㊂而西洋梨[12]和红芸豆[26]中S p d或P u t的积累有助于增强植株耐铝性,但也有人认为P u t与红云衫细胞悬浮液的耐铝性无关[27]㊂在番红花中,外源P u t㊁S p d和S p m处理均能显著缓解铝对植株根系伸长的毒害作用[28]㊂由此可见,铝胁迫下植物体内多胺含量变化及其作用并不完全一致,在农作物上也多采用单一品种进行研究㊂本试验以前期筛选的耐铝性差异显著的2个小麦基因型为研究材料,分析了铝胁迫下小麦根尖多胺种类和含量的变化及其与铝耐性的关系,以期进一步阐明小麦耐铝性的生理生化机制㊂1材料与方法1.1植物材料与培养本试验以前期筛选的耐铝性差异显著的2个小麦基因型西矮麦1号(耐性)和扬麦5号(敏感)为研究材料[29]㊂种子消毒清洗后用去离子水浸种过夜,然后用湿润的纱布包裹置于25ħ培养箱中避光催芽过夜㊂将发芽的种子转移到悬浮于0.5mm o l㊃L-1C a C l2(p H4.3ʃ0.1)溶液的塑料筐上进行培养㊂营养液的p H用浓度为0.1 m o l㊃L-1的H C l或N a O H进行调节,且每天更换营养液㊂控制培养室的光照强度为300μm o l㊃m-2㊃s-1,光照和温度设置为白天12h/25ħ和夜晚12h/22ħ,相对湿度为70%㊂3d后选取长势一致的小麦幼苗进行处理㊂试验设置无铝对照(C K)和30μm o l㊃L-1A l C l3处理(A l),在铝胁迫不同时间取根尖进行测定㊂1.2测定指标与方法1.2.1根系伸长量和铝含量的测定将3d苗龄且长势一致的小麦幼苗转移在含0或30μm o l㊃L-1A l C l3的0.5mm o l㊃L-1 C a C l2(p H4.3ʃ0.1)溶液中处理3㊁6㊁12和24 h㊂用直尺分别量取铝胁迫前后的小麦主根长度,各处理重复测定20株㊂根系伸长量即处理前后的根长度差㊂小麦根尖铝含量依据Y u等[14]的方法测定,将处理后的小麦根尖0~10mm部分(约0.15g)用刀片迅速切下,用0.5mm o l㊃L-1 C a C l2(p H4.3ʃ0.1)溶液冲洗3次后放入含10 m L2m o l㊃L-1H C l溶液的离心管中震荡浸提24h,然后用I C P-M S(A g i l e n t7500A,C a l i f o r n i a, U S A)测定㊂1.2.2根尖H2O2和O2-·含量的测定小麦根尖H2O2和O2-㊃含量根据Y u等[30]分㊃219㊃麦类作物学报第43卷Copyright©博看网. All Rights Reserved.别采取与硫酸钛和羟胺反应生成黄色或粉红色物质的方法比色进行测定㊂1.2.3 根尖M D A 含量和E v a n sB l u e 吸收量的测定脂质过氧化程度通常以M D A 含量为指标,细胞膜的完整性采用E v a n sb l u e 吸收量的方法进行测定[31]㊂1.2.4 组织染色和显微观察根尖H 2O 2的分布采用3,3'-二氨基联苯胺(3,3'-d i a m i n o b e n z i d i a n ,D A B )进行染色观察,O 2-㊃的分布采用荧光探针d i h y f r o e t h i d i u m (D H E )进行染色观察,总R O S 的分布采用荧光探针2',7'-二氯荧光黄双乙酸盐(D C F H -D A ;B e -y o t i m e ,J i a n gs u ,C h i n a )进行染色观察,根尖铝的含量采用苏木精染色方法进行观察[14,30]㊂根尖膜脂过氧化程度和细胞完整性分别采用S c h i f f sr e a g e n t (S i gm a -A l d r i c h )和E v e n sb l u e 染色观察[30]㊂1.2.5 多胺含量的测定多胺采用高效液相色谱法进行测定[32-33]㊂小麦根尖用5%(w /v )预冷的高氯酸(pe r c h l o r i c a c i d ,P C A )在冰上充分研磨成匀浆,冰浴浸提1h 后,12000g 4ħ下离心20m i n㊂沉淀用5%P C A 进一步提取,离心,重复两次,分别收集三次所得上清液和沉淀㊂取混匀的上清液1m L 装入安瓿瓶中,加入12m o l ㊃L -1H C l 封口,在110ħ下酸解18h ㊂酸解后,在70ħ下干燥后重溶于5%P C A 中,然后取上清液加入1m L2m o l ㊃L -1N a O H 和10μL 苯甲酰氯原液进行衍生,涡旋20s 混匀,37ħ反应25m i n 后加入2m L 饱和N a C l 混匀中止反应,加入2m L 的乙醚萃取苯甲酰化的多胺,离心后取1m L 乙醚相真空干燥,再次加入1m L 乙醚混匀干燥(重复2~3次),直到没有明显的苯甲酰氯气味为止㊂最后,加入200μL 甲醇涡旋溶解㊂经0.22μm o l㊃L -1滤膜过滤后,放入棕色液相色谱瓶内用高效液相色谱仪(A gi l e n t1200,U S A )检测㊂进样量为10μL ,色谱柱为E l i ps e X D B -C 18反向色谱柱(4.6mm ˑ150mm 5μm ;A g i l e n t ,U S A ),柱温30ħ,流动相为65%的甲醇,流速0.6m L ㊃m i n -1㊂用紫外检测器于254n m 处检测㊂以P u t ㊁S p d ㊁S p m (S i gm a -A l d r i c h)样品做标准曲线,检测方法同样品㊂沉淀用5%P C A 反复洗涤(2~3次)除去残留的可溶性多胺,然后装入安瓿瓶中,加入12m o l㊃L -1H C l 封口,110ħ下酸解18h ㊂酸解后,过滤除去碳化物质,70ħ下干燥后,重溶于5%P C A ,然后按照上述方法进行衍生和测定㊂上清液和沉淀中含量相加即为多胺总量,单位为μm o l ㊃g -1F W ㊂1.3 数据分析与作图使用D P S18.10数据处理系统进行统计分析,处理间差异显著性运用L S D 法比较,采用O r i g i n P r o 2022作图㊂2 结果与分析2.1 铝胁迫对小麦根系伸长和根尖铝积累量的影响铝胁迫6h 可显著抑制两个小麦基因型的根系伸长,且随着铝胁迫时间的延长,两个基因型根系伸长的受抑程度均逐渐增大(图1)㊂扬麦5号的根系伸长量始终低于西矮麦1号,且基因型之间的差异随着铝胁迫时间的延长而逐渐增大㊂铝胁迫24h 后,扬麦5号和西矮麦1号的根系伸长量分别为对照的30.21%和47.15%㊂铝胁迫下,扬麦5号根尖的铝积累量及苏木精染色深度均显著高于西矮麦1号(图2)㊂这表明铝胁迫对小麦图柱上不同字母表示处理间差异显著(P <0.05)㊂下图同㊂D i f f e r e n t l e t t e r s o n t h e c o l u m n s i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s a m o n g t h e t r e a t m e n t s a t 0.05l e v e l .T h e s a m e i n t h e f o l l o w i n g f i gu r e s .图1 铝胁迫对两个基因型小麦根系伸长的影响F i g .1 E f f e c t s o f a l u m i n u ms t r e s s o n r o o t e l o n g a t i o no f t w ow h e a t g e n o t y p e s d i f f e r i n gi na l u m i n u mt o l e r a n c e ㊃319㊃第7期余燕等:铝胁迫下不同小麦基因型根尖多胺含量变化与耐铝性的关系Copyright ©博看网. All Rights Reserved.根系造成了毒害,且扬麦5号根系生长受抑制程度更严重㊂2.2 铝胁迫对小麦根系氧化损伤和活性氧产生的影响铝胁迫24h 后扬麦5号和西矮麦1号根尖M D A 含量分别较C K 增加了147.20%和67.12%(图3A ),E v a n sb l u e 吸收量分别增加了226.96%和196.14%(图3B )㊂S c h i f f s r e a g e n t 染色后,铝胁迫24h 后两个基因型小麦根尖染色程度均不同程度增加,说明铝胁迫加剧了小麦根系膜脂过氧化,其中扬麦5号膜脂过氧化程度更严重(图3C )㊂从E v a n s b l u e 吸收的染色结果(图图2 铝胁迫下两个不同基因型小麦根尖铝积累情况F i g .2 A l u m i n u ma c c u m u l a t i o n i n r o o t t i p s i n t h e s e e d l i n g s o f t w ow h e a t g e n o t y pes 图3 铝胁迫对两个小麦基因型根尖膜脂过氧化程度和细胞膜完整性的影响F i g .3 E f f e c t s o f a l u m i n u ms t r e s s o n t h e l i p i d p e r o x i d a t i o na n dm e m b r a n e i n t e g r i t y i n r o o t t i p s o f t w ow h e a t g e n o t y pe s ㊃419㊃麦类作物学报第43卷Copyright ©博看网. All Rights Reserved.3D )看,铝胁迫24h 后扬麦5号根尖着色更深,进一步说明其E v a n s b l u e 吸收量更大,细胞膜完整性的破坏程度更严重㊂铝胁迫后2个小麦基因型根尖活性氧含量均显著增加(图4)㊂在对照条件下,2个小麦基因型根尖H 2O 2(图4A )和O 2-㊃(图4B )含量没有显著差异,而1铝胁迫24h 后,扬麦5号根尖H 2O 2和O 2-㊃的含量及西矮麦1号根尖O 2-㊃的含量均显著增加㊂组织染色后,两个基因型的根尖D A B染色深度和D H E ㊁D C H F -D A 荧光强度较C K 明显加深,且扬麦5号的H 2O 2㊁O 2-㊃以及总活性氧积累显著高于西矮麦1号(图4C )㊂这说明铝胁迫促进了小麦根系活性氧的积累,且在敏感基因型中表现较明显㊂图4 铝胁迫对两个小麦基因型根尖活性氧产生的影响F i g .4 E f f e c t s o f a l u m i n u ms t r e s s o n r e a c t i v e o x y g e n s p e c i e s p r o d u c t i o n i n r o o t t i p s o f t w ow h e a t g e n o t y pe s 2.3 铝胁迫对小麦根系多胺含量的影响在C K 条件下,小麦根尖P u t 含量以及S p d 含量较低且相对稳定,而S p m 未被检测到(可能由于含量低于检测限);在铝胁迫下,2个基因型根尖P u t 总量随铝胁迫时间的延长均不同程度增加,而S pd 总含量则呈降低趋势(图5)㊂铝胁迫6h 时西矮麦1号的P u t 含量显著增加,在胁迫12h 时达到峰值32.11μm o l ㊃g -1F W ,约为C K 的2倍;扬麦5号的P u t 总量仅在胁迫12h 后比C K 增加约26.92%㊂与P u t 含量表现相反,铝胁迫后S p d 含量随铝胁迫时间延长而逐渐下降,铝胁迫24h 时扬麦5号和西矮麦5号分别较C K下降46.24%和24.90%(图5B )㊂这表明铝胁迫诱导的多胺水平差异性变化可能是两个小麦基因型耐铝性不同的重要原因㊂2.4 外源多胺及合成抑制剂对小麦根系伸长和氧化损伤的影响不同浓度和不同种类的多胺对铝诱导的小麦根系伸长的抑制作用效果不同(图6)㊂其中,0.5~10mm o l ㊃L -1P u t 处理均不同程度地缓解了铝胁迫对小麦根系伸长的抑制;当P u t 浓度为2mm o l ㊃L -1时,缓解效果最佳,扬麦5号和西矮麦1号的根系伸长量分别为C K 的76.05%和85.00%,分别比铝单独处理高152.96%和89.23%,对扬麦5号根系伸长受抑的缓解程度更大㊂而S p d 和S p m 不仅无缓解效果,甚至较低的浓度就加剧铝毒程度(图6B 和C )㊂㊃519㊃第7期余燕等:铝胁迫下不同小麦基因型根尖多胺含量变化与耐铝性的关系Copyright ©博看网. All Rights Reserved.*和**分别表示在同一时间下A l 胁迫处理与C K 差异显著(P <0.05)和极显著(P <0.01)㊂ *a n d **m e a n s i g n i f i c a n t l y d i f f e r e n t b e t w e e nA l s t r e s s t r e a t m e n t a n dC Ka n d0.05a n d0.01l e v e l s s ,r e s p e c t i v e l y.图5 铝胁迫下两个小麦基因型根尖不同种类多胺总量的变化F i g .5 C h a n g e s i n t h e c o n t e n t o f t o t a l p o l y a m i n e s i n r o o t t i p s o fw h e a t s e e d l i n g un d e r a l u m i n u ms t r e ss 图6 外源多胺处理对铝胁迫下小麦幼苗根系伸长的影响F i g .6 E f f e c t s o f d i f f e r e n t c o n c e n t r a t i o no f v a r i o u s p o l ya m i n e s o na l u m i n u m -i n d u c e d i n h ib i t i o no f r o o t e l o n g a t i o no fw h e a t s e e d l i n gs ㊃619㊃麦类作物学报第43卷Copyright ©博看网. All Rights Reserved.D -精氨酸(D -A r g i n i n e ,D -A r g)是腐胺合成酶精氨酸脱羧酶(A D C )的竞争性抑制剂,可有效抑制植物体内多胺的合成㊂图7结果显示,C K 条件下添加D -A r g 对铝毒害相关的各指标无显著影响,但在铝胁迫下添加D -A r g 处理后扬麦5号和西矮麦1号根尖的M D A 含量㊁E v a n sb l u e 吸收量分别增加了48%㊁107%和43%㊁69%㊂可见,抑制多胺合成加剧了铝对小麦根系的毒害,且西矮麦1号的加剧幅度更大,反向证明了腐胺可能有增强植物耐铝性的作用㊂图7 D -精氨酸(D -A r g)对铝胁迫下小麦幼苗根尖M D A 含量和E v a n s b l u e 吸收量的影响F i g .7 E f f e c t s o fD -A r g i n i e (D -A r g )o n M D Ac o n t e n t a n dE v a n s b l u e u pt a k e i n t h e r o o t t i p s o fw h e a t s e e d l i n gs u n d e r a l u m i n u ms t r e s s 3 讨论铝毒是酸性土壤上限制作物生长最主要的障碍因子,植物根系伸长受抑是铝毒害后早期最典型的症状[4,7,10]㊂铝在植物体内的积累常会引起一系列生理生化变化,如活性氧大量积累㊁膜脂过氧化以及细胞膜完整性损伤程度增加等[8-9,31],同时会诱导植物对铝毒胁迫的适应性机制,如分泌有机酸㊁多胺积累等[3,11-13]㊂本试验结果表明,铝胁迫下,西矮麦1号根系中P u t 含量迅速增加,S pd 含量缓慢下降(图5),同时活性氧积累量(图4)㊁M D A 含量和E v a n sb l ue 吸收量较低(图3),根尖铝积累量(图2)和根系伸长受抑程度(图1)也较轻;而铝敏感基因型扬麦5号根系P u t 含量增加较慢且幅度小,而S pd 含量下降幅度较大,铝毒害程度较重,表明铝胁迫诱导的多胺水平变化与小麦耐铝性密切有关㊂研究表明,多胺对增强植物的抗逆性有重要的作用,并且植物体内多胺水平的变化对逆境胁迫非常敏感,抗性植物在胁迫下通常会积累较高含量的多胺[14,16,19,22]㊂例如,在鹰嘴豆和大豆中,水分胁迫诱导多胺含量显著升高,其中P u t 升幅最大,植株表现出较高胁迫耐性;但多胺尤其P u t含量下降时植株则表现出严重的胁迫损伤[34]㊂盐胁迫可显著诱导耐性品种P o k k a l i 中P u t 尤其是结合态P u t 的积累,而敏感品种则下降,表明P u t 积累及其向结合态转化有助于增强植物抗盐性[35]㊂本研究中,铝胁迫下不同耐铝性小麦基因型根尖多胺水平及其变化有所不同㊂铝胁迫下西矮麦1号根尖P u t 含量的增加幅度显著大于扬麦5号;S pd 含量减少,而西矮麦1号下降幅度却明显小于扬麦5号(图5)㊂这表明P u t 含量增加可能有利于提高小麦幼苗对铝胁迫的适应能力,而S pd 含量下降则有可能降低耐铝性㊂这与We n 等[12]和W a n g 等[26]研究得出S pd 或P u t 积累有助于增加西洋梨和红芸豆的耐铝性,以及W a n g和K a o [25]研究得出P u t 大量积累是水稻铝毒害重要原因的结论并不完全一致,其原因可能与植物种类㊁对铝胁迫的耐受程度㊁胁迫程度与时间的不同有关㊂本研究采用耐铝性差异显著的两个小麦基因型为材料,分析其在短期铝胁迫下根系多胺含量的变化,更有利于阐明其与耐铝性的关系㊂植物体内多胺生物合成的中心产物是P u t,主要来源于A D C 和鸟氨酸脱羧酶(C D C )两种途径[36]㊂鸟氨酸脱羧酶途径主要在植物的生长发育中起作用,而A D C 则与植物对胁迫的响应有关[16,35]㊂例如,D o 等[36]对21个水稻品种多胺合成相关基因表达分析发现,干旱胁迫诱导的多胺积累主要依赖于A D C 途径㊂盐胁迫下植株中A D C 活性受抑后,P u t 合成减少[37]㊂但也有研究㊃719㊃第7期余燕等:铝胁迫下不同小麦基因型根尖多胺含量变化与耐铝性的关系Copyright ©博看网. All Rights Reserved.认为,A D C和O D C两种酶均受氧化胁迫[38]和镉胁迫[22]诱导,这两种酶虽然是两个独立代谢途径的关键酶,但在某些胁迫条件下可协同调控植物体内多胺水平的变化㊂我们前期的试验通过对多胺合成酶活性的测定发现,铝胁迫下多胺的合成主要归因于A D C活性的增加[14]㊂铝胁迫下添加A D C抑制剂D-A r g处理显著加剧了铝导致的膜脂过氧化和膜透性增加,且对西矮麦1号的加剧程度更严重(图7),进一步反向证明了P u t积累在增强小麦耐铝性中的作用㊂4结论铝胁迫下小麦根尖多胺种类和含量的变化是调控小麦耐铝性/铝敏感性的重要因素㊂铝诱导的西矮麦1号根尖P u t含量大幅增加可能是其具有较强耐铝性的主要原因,而扬麦5号在铝胁迫下根尖S p d含量大幅下降可能是其对铝较敏感的原因㊂但是关于多胺种类及含量变化是如何影响植物耐铝性的尚不清楚,关于铝胁迫下植物体内多胺调控植物耐铝性的生理和分子机制有待进一步研究㊂参考文献:[1]V O N U E X K L L H R,MU T E R T E.G l o b a le x t e n t,d e v e l o p-m e n t a n d e c o n o m i c i m p a c t o f a c i ds o i l s[J].P l a n t a n dS o i l, 1995,171(1):1.[2]G U OJH,L I U XJ,Z H A N G Y,e t a l.S i g n i f i c a n t a c i d i f i c a t i o ni n m a j o rC h i n e s ec r o p l a n d s[J].S c i e n c e,2010,327(5968): 1008.[3]W E IY M,H A N RR,X I EY H,e t a l.R e c e n t a d v a n c e s i nu n-d e r s t a n d i n g m e c h a n i s m s o f p l a n t t o l e r a n c e a n d r e s p o n s e t o a-l u m i n u mt o x i c i t y[J].S u s t a i n a b i l i t y,2021,13(4):1782.[4]K O P I T T K EP M,M E N Z I E SN W,WA N G P,e t a l.K i n e t i c sa n dn a t u r eo fa l u m i n i u m r h i z o t o x i ce f f e c t s:ar e v i e w[J]. 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不同浓度铝胁迫对小麦成熟胚再生植株及生理特性的影响(精)

不同浓度铝胁迫对小麦成熟胚再生植株及生理特性的影响肖驰平, 何光源3(华中科技大学植物基因工程研究所, 湖北武汉430074摘要:研究了酸性条件下铝胁迫对小麦的铝抗性品系Atlas66和铝敏感品系E M12的诱导、分化、根和叶细胞的某些生理特性的影响。

结果表明, 抗性品系小麦Atlas66受铝毒害较小, 诱导率、分化率无明显变化, 而铝敏感品系小麦E M12随铝浓度增大诱导率、分化率分别降至23. 42%、11. 87%; 在不同浓度铝作用下, 铝敏感品系E M12叶片中的脯氨酸含量显著升高, 而铝抗性品系Atlas 66叶片中的脯氨酸含量变化不大, 但其根细胞壁的蛋白及己糖和糖醛酸的含量均升高, 表明铝促进根细胞壁成分的合成, 提高了抗铝性。

关键词:小麦; 铝胁迫; 成熟胚; 再生植株; 生理特性中图分类号:Q813.1+2文献标识码:A文章编号:1004-311X (2005 04-0028-03E ffect of Different Consistence R egeneration from Mature Embryo of CharacterXI AO -(Plant G enetic , &T echnology , Wuhan 430074,ChinaAbstract :Theeffect of different -eneration from mature embry o of Atlas66&EM12and physiological character was studied. It frequency and the differentiation frequency of E M12mature -embry o were affected obviously relative to ore the content of proline in the leaves of E M12and the content of pro -tein ,hex ose and uronic acid in the root cell -wall of Atlas66obviously under the Aluminium pressure. The results indicated that the synthesis of s ome component in ro 2ot cell wall caused the Aluminium tolerance of resistant Al wheat.K ey w ords :wheat;Aluminium pressure ;mature embry o ;plantregeration ;physiological character 收稿日期:2005-04-01; 修回日期:2005-04-22重点项目:国家重点基础研究发展计划“973”计划(2002-C B111301 作者简介:肖驰平(1977- , 男, 湖北省人, 硕士研究生, 专业方向:植物基因工程; 3通讯联系人:何光源(1958- , 男, 博士, 特聘教授, 博士生导师, 研究方向:植物基因工程, 发表论文50余篇, E -mail :hegy@mail. hust. edu. cn 。

植物铝胁迫响应机制的研究进展

植物铝胁迫响应机制的研究进展摘要：本文对植物铝胁迫响应机制的最新研究进展进行了综述。

铝是土壤中具有毒性的重金属离子之一，胁迫可以抑制植物生长和影响植物的生理和生化特性。

为了抵抗铝胁迫，植物通过诱导和/或激活一系列基因来展示出行为上的变化，集中在细胞壁的生物化学修饰、水-盐生理、抗性和保护剂释放等方面以抵御铝的毒性效应。

本文概述了植物对铝胁迫的发现，植物铝胁迫响应机制的研究进展以及植物调控铝胁迫响应的前景。

关键词：植物、铝胁迫、研究进展正文：目前，铝 (Al) 已被证实是土壤中最有毒的重金属离子之一，对植物的生长和光合作用发挥重要的抑制作用。

为了适应铝胁迫，植物不仅要建立一系列的抗体和保护剂，还要依靠敏感和有效的分子响应机制来调节这种不利影响。

因此，研究铝胁迫响应机制和该反应机制上的植物调节机制，对于了解植物如何应对铝胁迫具有重要意义。

近年来，研究者们开始着手分析植物对铝胁迫的响应机理，以及影响植物对铝胁迫反应的环境因素和分子信号转导的机制。

近十年的研究发现，植物处于铝胁迫下，会诱发和/或激活一系列基因，从而引起生理、生物化学和分子水平的改变。

这些基因的编码对象主要包括细胞壁的生物化学修饰，水-盐生理作用和抗性，以及保护剂的释放。

同时，植物细胞中的内源性活性氧和植物激素（尤其是促进类植物激素）也参与其响应机制。

本文总结了植物铝胁迫响应机制的进展，以及植物调控铝胁迫响应的前景。

植物对铝胁迫的反应是一个复杂的过程，受到环境因素和基因调控的双重影响。

因此，详细探讨植物如何将环境信号转化为行为变化，以及植物如何提高的耐Al能力，都是未来研究的重要课题。

为了增强植物对铝胁迫的抗性，研究者们已经用蛋白质工程技术开发出一种新型的转录因子，可用于提高植物对铝胁迫的耐受性。

例如，CrtISO是一种由拟南芥中表达的转录因子，可以诱导有效地抵抗花生幼苗在高铝环境下的损伤。

此外，一种转录因子也可以同时调控多个抗铝相关基因，以提高植物对铝胁迫的抗性。

铝胁迫对蓼科植物生长和光合、蒸腾特性的影响

认为,铝主要抑制根尖分生组织的细胞分裂。根系在铝处理后几小时内细胞分裂就停止, 以后虽然又恢复分裂,但细胞分裂的速度要比未经铝处理的低。周建华[15]等认为大麦根在铝毒害下,根冠和生长点细胞出现液泡化，根冠细胞的淀粉粒数量也随之减少,出现液泡化的细胞不再出现有丝分裂。目前人们普遍认为, 活性氧(reactive oxygen species， R0S)与植物细胞的程序性死亡(program cell death ,PCD)有关；在植物的PCD 过程中 ROS可能起两方面的作用:一是作为信号分子启动引起细胞死亡的反应[16]；二是在植物细胞的死亡过程中起直接的作用[17]。Ezaki[18]等人研究表明铝很可能通过诱导植物细胞产生ROS ,再由ROS作为信号分子激发细胞程序性死亡的信号传导途径，并且细胞死亡程序一旦被打开后,是不可逆转的,这些细胞注定要死亡。这可较为合理地解释为什么铝处理后进行无铝恢复培养时仍伴随大量细胞死亡。 1.1.2、植物耐铝机理的研究细胞电位对Al3 + 吸收的影响 Rengel 和Robinson (1989) 发现,在亲缘关系相近的植
裂、细胞增大、细胞壁的合成、细胞器的移动以及根的形态建成等方面起+强烈促进微管蛋白亚基聚合形成微管以及Al3 + 会诱导大豆
根悬浮细胞肌动蛋白网硬化。但是另外的研究却表明,铝胁迫会导致微管和微丝的解聚
3
井冈山大学生命科学学院毕业设计（论文）
(Alfanoetal,1993；Sasaki et al,1997；Sivaguru et al,1999) 。Blancaflor et al (1998) 研究发现Al3 + 导致了外层髓部细胞和表皮细胞微管稳定性的增加。在Al3 + 处理的根细胞中也观察到微丝的重新排列,预先用Al3 + 处理会降低细胞松弛素B诱导的微丝解聚作用。这些结果表明细胞骨架的重新排列和稳定性增加与Al3+ 对玉米根的毒害作用密切相关。他们的研究还表明,Al3 + 对细胞骨架的作用速度很快(<1 h) ,与Al3 + 对根生长抑制的时间吻合。此外,Al3+ 也可以影响细胞骨架调节基因的表达,细胞骨架蛋白质磷酸化,以及细胞骨架动力学中涉及的次级信使如cAMP、cGMP、1 ,4 ,5 - 三磷酸次黄嘌呤核苷酸的产生等。铝毒诱导细胞死亡机制铝毒诱导细胞死亡的机制现已成为研究热点[13 ] 。Morimura [14 ]

植物激素及铝对小麦根尖有机酸代谢与分泌的影响的开题报告

植物激素及铝对小麦根尖有机酸代谢与分泌的影响的开题报告摘要：小麦生长发育过程中，植物激素和铝均对根尖有机酸代谢与分泌起着重要的调控作用。

本研究旨在探究植物激素和铝对小麦根尖有机酸代谢与分泌的影响，并分析两者之间的相互作用机制。

研究结果将有助于深入了解小麦生长发育的调控机制，为小麦的种植与生产提供有益参考。

关键词：小麦、根尖、植物激素、铝、有机酸、代谢、分泌引言：小麦是我国重要的粮食作物之一，其生长发育受到外界环境因素的广泛干扰。

根尖是小麦生长发育的关键部位之一，其对生长条件的反应十分敏感。

植物激素和铝都是影响小麦根尖生长的关键因素之一，但两者的相互作用关系目前尚不完全清楚。

本研究将以小麦为研究对象，探究植物激素和铝对小麦根尖有机酸代谢与分泌的影响，并分析两者之间的相互作用机制。

研究内容：1．小麦根尖有机酸代谢与分泌特征的分析通过对小麦根尖样品的采集和有机酸的检测，分析小麦根尖的有机酸代谢和分泌特征，为后续对植物激素和铝对有机酸代谢和分泌的影响进行评估提供基础数据。

2．植物激素对小麦根尖有机酸代谢和分泌的影响通过水培试验，在不同处理下比较小麦根尖有机酸的含量、种类和分泌量，研究不同植物激素对小麦根尖有机酸代谢和分泌的影响，并分析其作用机制。

3．铝对小麦根尖有机酸代谢和分泌的影响通过水培试验，在不同铝浓度下比较小麦根尖有机酸的含量、种类和分泌量，研究铝对小麦根尖有机酸代谢和分泌的影响，并分析其作用机制。

4．植物激素和铝对小麦根尖有机酸代谢和分泌的相互作用通过水培试验，在不同植物激素和铝浓度下比较小麦根尖有机酸的含量、种类和分泌量，研究植物激素和铝对小麦根尖有机酸代谢和分泌的相互作用，并解析其作用机制。

结论：本研究将为深入了解小麦生长发育的调控机制提供有益参考，对小麦的种植与生产具有重要的科学意义和实用价值。

铝胁迫下不同耐铝型桉树无性系根和叶抗氧化特征的差异

铝胁迫下不同耐铝型桉树无性系根和叶抗氧化特征的差异徐圆圆;陆明英;蒋维昕;程飞;谭玲;杨梅【摘要】为了阐明不同桉树无性系对铝的抗逆性生理响应机制,采用室内水培法,以广西区2个桉树无性系耐铝型巨尾桉9号Eucalyptus grandis×E.urophylla No.9(记为G9)和铝敏感型尾叶桉4号Europhylla No.4(记为G4)为研究对象,在4.4 mmol· L-1铝离子浓度下处理24h(以pH 4.0,0.5 mmol· L-1氯化钙为对照),从根系及叶片内细胞膜透性(CMP),丙二醛(MDA)质量摩尔浓度及过氧化氢酶(CAT),多酚氧化酶(PPO),超氧化物歧化酶(SOD),抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶活性方面探讨了铝胁迫下供试苗木的耐铝机制.采用SPSS21.0软件分别对根和叶中G9和G4的各测定指标进行单因素方差分析和Duncan多重比较.根细胞膜透性、丙二醛质量摩尔浓度均显著(P＜0.05)高于叶,铝对2个桉树无性系苗木的毒害主要表现在根部.在4.4 mmol·L-1铝离子处理下,G4根相对电导率与丙二醛质量摩尔浓度最高,分别为48.8％,11.5μmol· g-1,而G9根内过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶活性极显著(P＜0.01)大于G4,且G9根过氧化氢酶活性比相应对照增加145.0％,G4根过氧化氢酶活性比相应对照仅增加43.0％,过氧化氢酶在G9根中对铝毒害的缓解起到了更为重要的作用.G9清除活性氧能力较G4强,表明耐铝型桉树对铝毒害具有较好的适应能力.【期刊名称】《浙江农林大学学报》【年(卷),期】2016(033)006【总页数】8页(P1009-1016)【关键词】林木育种学;铝胁迫;桉树;抗氧化酶;细胞膜透性;丙二醛【作者】徐圆圆;陆明英;蒋维昕;程飞;谭玲;杨梅【作者单位】广西大学林学院,广西南宁530004;广西大学广西高校林业科学与工程重点实验室,广西南宁530004;广西大学林学院,广西南宁530004;广西大学林学院,广西南宁530004;广西大学广西高校林业科学与工程重点实验室,广西南宁530004;广西大学林学院,广西南宁530004;广西大学广西高校林业科学与工程重点实验室,广西南宁530004;广西大学林学院,广西南宁530004;广西大学广西高校林业科学与工程重点实验室,广西南宁530004;广西大学林学院,广西南宁530004;广西大学广西高校林业科学与工程重点实验室,广西南宁530004【正文语种】中文【中图分类】S722.3铝是地壳中含量最高的金属元素，约占土壤矿物质总量的7%，仅次于氧元素和硅元素，通常以难溶性的硅酸盐和氧化物的形式存在于长石、云母、高岭石等矿石中，对植物和环境没有毒害作用［1］。

不同小麦品种(品系)耐缺锰能力的比较研究

不同小麦品种(品系)耐缺锰能力的比较研究
方正
【期刊名称】《植物营养与肥料学报》
【年(卷),期】1998(4)3
【摘要】在四川平原水旱轮作的缺锰土壤上，采用田间和盆栽试验相结合的方法研究了１５个不同小麦品种（品系）的耐缺锰能力。

结果表明，不同小麦品种的耐缺锰能力存在很大差异。

多数小麦品种对缺锰敏感，少数品种具有较强的耐性，其中，小麦品系“８０－８”既具有较哟的耐缺锰能力，也是供试小麦品种中产量最高的，在缺锰土壤上具有很好的推广应用价值。

通过盆栽试验可对不同小麦品种进行初步筛选。

在缺锰条件下，不同小麦品种间地上部锰浓
【总页数】1页(P277)
【作者】方正
【作者单位】中国农业大学植物营养系;四川农科院土壤肥料研究所
【正文语种】中文
【中图分类】S512.1
【相关文献】
1.铝胁迫下不同耐铝小麦品种活性氧代谢差异及与小麦耐铝性的关系 [J], 杨野;郭再华;耿明建;王伟;宁大伟;赵竹青
2.小麦、油菜耐缺锰能力田间比较研究 [J], 方正;吕世华;张福锁
3.不同小麦品系耐镉能力对比研究 [J], 李惠英;田魁祥;赵欣胜
4.根系伸展范围对小麦、油菜耐缺锰能力的影响 [J], 方正[1];吕世华[2];张福锁[3]
5.不同小麦品种耐铝性差异的比较研究 [J], 李洋;罗立廷;杨广笑;汪越胜;崔海容;郭明星;何光源
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不同耐铝型小麦品种耐铝差异机理的研究的开题报告

不同耐铝型小麦品种耐铝差异机理的研究的开题报
告
1. 研究背景
铝是土壤中广泛存在的元素之一，但过多的铝离子会对作物的生长发育产生极大的负面影响，称为土壤铝毒害。

小麦是世界上最重要的粮食作物之一，特别是在发展中国家的人们的日常饮食中占有重要地位。

由于铝毒害在小麦种植中的普遍存在，导致小麦的产量和质量受到了极大的影响。

因此，研究耐铝型小麦品种的耐铝机理，对提高小麦产量和质量具有重要价值。

2. 研究目的
本研究旨在探究不同耐铝型小麦品种的耐铝差异机理，通过研究小麦根系对铝毒害的反应以及生长发育过程中的调控机制，为小麦耐铝育种提供科学依据和理论基础。

3. 研究内容
（1）收集不同耐铝型小麦品种的种子，进行苗期试验和盆栽试验，通过形态指标、生长速度、根系形态和生理生化参数等多维度指标对不同小麦品种进行耐铝性评价；
（2）利用组学、基因组学和代谢组学分析技术，分析耐铝型小麦品种根系的RNA表达谱、基因组结构与单拷贝基因的变异情况以及代谢产物在铝毒胁迫下的变化情况；
（3）通过 qRT-PCR 技术对耐铝型小麦品种关键基因的表达水平进行分析，比较不同品种在铝毒害下的转录水平变化趋势；
（4）利用荧光染色法和同位素示踪技术研究耐铝型小麦品种的根系形态结构和根系活性区的铝离子吸收、转运和排泄机制。

4. 研究意义
通过研究不同耐铝型小麦品种的耐铝差异机理，可以探究小麦在铝毒害条件下的适应机制和调控机制，在小麦铝毒害的防治方面提供新思路和重要科学依据；同时，该研究成果对于提高小麦的耐铝性、促进小麦产量和质量提高、保障粮食生产有重大的实践应用价值。

植物对铝胁迫的耐性与其解毒机制研究进展

从开始的施用化学物质来改良土壤的酸碱性，使作物达到高产。

到后来研究发现耐铝基因型植物，通过胁迫来培育耐铝基因型品种。

自从转基因技术发展起来以后，然门开始通过基因技术来改良作物的耐铝性，使作物自身来适应酸性土壤，从根本上解决作物适应环境的能力。

本文通过参阅国内外相关报道和结合本实验室的相关研究，从以上几个方面的研究进展进行综述，并对将来关于植物铝毒害的研究进行展望。

关键词：植物铝毒解毒机制进展在地球表层铝是含量最丰富的金属元素，大约占到总量的7%[1]。

在酸性土壤中铝是植物生长的主要限制因子，铝毒主要通过限制植物根的生长来限制作物的产量[2]。

酸性土壤占世界可耕地的40%，主要分布在东南亚、中亚和南非等粮食需求最大的发展中国家[3]。

在我国酸性土壤主要分布在长江以南的热带、亚热带地区以及云贵川等地，面积多达204万hm2，绝大部分土壤的pH值小于5.5，其中大部分小于5.0[4]。

近年来，由于工业的迅速发展，汽油、煤等工业原料的大量燃烧，导致土壤酸化，酸雨等日趋严重。

Hartwell等人在1981年首次发现，铝导致大麦生长迟缓[5]。

一、细胞的作用（一）、细胞壁的作用细胞壁是离子进入细胞的第一道屏障，他对铝毒离子的结合作用是植物耐铝的原因之一。

该作用能阻止铝离子进入细胞原生质，是其免受铝毒的伤害。

铝对植物毒害及植物抗铝作用机理

第20卷第5期2000年9月生态学报A CTA ECOLO G I CA S I N I CA V o l .20,N o.5Sep t .,2000铝对植物毒害及植物抗铝作用机理孔繁翔1,桑伟莲1,蒋　新2,王连生1(11南京大学环境学院　污染控制与资源化研究国家重点实验室,南京　210093;21中国科学院南京土壤研究所,南京　210008)基金项目:国家自然科学基金资助项目(39470150)和国家重点基础发展规划资助项目(G199901180123)收稿日期:1998206219;修订日期:1999206210作者简介:孔繁翔,(1957～),男,江苏人,博士,副教授。

主要从事环境生物学的研究和教学工作。

摘要:综述了有关铝对植物的毒害及植物耐铝机理的研究成果。

铝可以从植物的不同生物水平上影响植物的生长;不同植物耐受铝的能力不同,耐受性植物可在机体内形成各种耐受机制,以抵抗环境中铝的压力。

这在受损土壤环境中的生态系统恢复具有应用前景。

关键词:铝;毒性;植物耐受性A lu m i nu m tox ic ity and tolerance i n plan tsKON G Fan 2X iang 1,SAN G W ei 2L ian 1,J I AN G X in 2,W AN G L ian 2Sheng 1　(S ta te K eyL abora tory of P ollu tion Con trol and R esou rces R euse ,S chool of the E nv ironm en t ,N anj ing U n iversity ,N anj ing 210093,Ch ina ;2.Institue of S oil S cience ,Ch inese A cad e my of S ciences ,N anj ing 210008,Ch ina )Abstract :T h is paper review s the studies about alum inum toxicity and to lerance in p lants .A lum inum canaffect the grow th of p lants at every level.D ifferent p lants have different to lerance to alum inum ,and the resistant p lants can fo r m som e m echanis m s to adap t to the stress of alum inum .Key words :alum inum ;phytoxicity ;to lerance文章编号:100020933(2000)022*******　中图分类号:Q 142,Q 94811,X 171　文献标识码:A 酸雨是世界环境问题之一,亦是我国的重大环境问题。

铝胁迫下小麦根细胞壁多糖组分含量的变化与其耐铝性的关系

铝胁迫下小麦根细胞壁多糖组分含量的变化与其耐铝性的关系林咸永;唐剑锋;李刚;章永松【期刊名称】《浙江大学学报（农业与生命科学版）》【年(卷),期】2005(031)006【摘要】以2个小麦基因型辐84系(敏感)和西矮麦1号(耐性)为材料,研究了在铝胁迫下根系的反应及小麦根尖不同部位细胞壁多糖含量的变化.结果表明,30μmol/L AlCl3处理24 h,小麦根系伸长受到了明显的抑制,但辐84系受抑制程度更为明显.小麦根系0～10 mm根段的铝含量显著高于10～20 mm根段,且辐84系0～10 mm根段的铝含量是西矮麦1号的1.3倍.铝处理后,小麦根尖0～10 mm 根段细胞壁果胶糖醛酸含量提高,辐84系提高幅度尤为明显,且无铝对照和铝处理下,辐84系根尖0～10 mm根段细胞壁果胶糖醛酸含量均显著高于西矮麦1号,但小麦根尖细胞壁果胶总糖含量受铝影响较小.铝处理后,小麦根尖10～20 mm根段细胞壁半纤维素和纤维素糖醛酸、及总糖含量无明显变化,但在根尖0～10 mm根段,小麦细胞壁半纤维素1、半纤维素2及纤维素中糖醛酸和总糖含量提高,且敏感基因型辐84系提高幅度要大于耐性基因型西矮麦1号上述结果表明,小麦敏感基因型根尖细胞壁果胶、半纤维素和纤维素含量较高且在铝胁迫下提高幅度较大,导致根尖铝积累量以及细胞壁的厚度和刚性增加,进而降低了细胞壁伸展性和根细胞的伸长速率,可能是其根系伸长受铝抑制程度较高的主要原因.【总页数】7页(P724-730)【作者】林咸永;唐剑锋;李刚;章永松【作者单位】浙江大学,环资学院,教育部环境修复与生态健康重点实验室,浙江,杭州,310029;浙江大学,环资学院,教育部环境修复与生态健康重点实验室,浙江,杭州,310029;信阳农业高等专科学校,河南,信阳,464000;浙江大学,环资学院,教育部环境修复与生态健康重点实验室,浙江,杭州,310029;浙江大学,环资学院,教育部环境修复与生态健康重点实验室,浙江,杭州,310029【正文语种】中文【中图分类】Q945【相关文献】1.铝胁迫下小麦根细胞壁果胶甲酯酶活性的变化及其与耐铝性的关系 [J], 唐剑锋;罗湖旭;林咸永;章永松;李刚2.铝胁迫下豌豆根边缘细胞和根细胞壁多糖组分含量的变化 [J], 刘家友;喻敏;刘丽屏;萧洪东3.铝胁迫下硝普钠对黑麦和小麦根尖细胞壁铝吸附的影响 [J], 何虎翼;何龙飞;黎晓峰;顾明华4.小麦根尖细胞壁对铝的吸附/解吸特性及其与耐铝性的关系 [J], 李刚;唐剑锋;林咸永;章永松;郑绍建5.铝胁迫下不同耐铝性小麦根际pH值变化及其与耐铝性的关系 [J], 杨野;郭再华;叶志娟;耿明建;王伟;宁大伟;赵竹青因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。