铝对大豆根系柠檬酸合成与分泌的影响

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1、生态环境学报2009,18(3):1037-1041http://www.jeesci.comEcologyandEnvironmentalSciencesE-mail:editor@jeesci.com铝对大豆根系柠檬酸合成与分泌的影响莫丙波，沈春鹏，于智卫，沈宏华南农业大学资源环境学院根层调控实验室，广东广州510642摘要：铝诱导有机酸分泌是作物解铝毒的一种重要机制，然而铝如何诱导有机酸分泌的机理并不清楚。以不同铝耐性大豆-1（Glycinemax）（BX10和BD2）为材料，研究了铝对柠檬酸合成与分泌的影响。结果发现，在0.

2、5mmol·LCaCl2溶液中，铝处理明显抑制大豆根系伸长，BX10比BD2具有较大的主根伸长率。铝处理明显诱导大豆根系分泌柠檬酸，BX10的柠檬酸分泌量比BD2高出32.3%~64%。铝处理降低根系内源柠檬酸含量，但不影响柠檬酸合酶活性，BX10比BD2具有较高的柠檬酸合酶活性，表明铝诱导的柠檬酸合成与其分泌关系密切。另外，在pH4.5的完全营养液中进行铝、磷间隔处理发现，供磷明显增加大豆铝吸收，而且BX10比BD2具有较大生物量与铝吸收，这表明，磷对铝的吸收具有重要作用，大豆磷效率可能影响其铝耐性。关键词：铝胁迫；大豆；柠檬酸合

3、成与分泌中图分类号：S565.1;S158.3文献标识码：A文章编号：1674-5906（2009）03-1037-05已有研究表明，根系分泌的有机酸在作物耐铝培养。光照/黑暗为14/10h。完全随机排列，每处毒方面发挥了重要作用，如大豆（Glycinemax）分理4次重复。[1][2]泌柠檬酸、小麦分泌苹果酸、玉米分泌柠檬酸1.2铝处理试验[3][4]和苹果酸、荞麦分泌草酸等。由于有机酸合成移苗后，将幼苗转入磷水平为10或250-1主要发生在三羧酸循环中，因此三羧酸循环中的相μmol·LKH2PO4，pH4.5溶液中生长14d后，

4、转入-1关酶可能调控有机酸的代谢，因而从酶活性变化的钙液（0.5mmol·LCaCl2，pH=4.5）静置培养12h，[5-7][5]角度来分析有机酸分泌具有重要意义。Li等然后进行不同时间铝胁迫处理。铝、磷间隔实验：-1报道小黑麦分泌柠檬酸与根尖柠檬酸合酶活性升移苗后，将幼苗在磷水平为250μmol·LKH2PO4，[8]-1高有关系。Anoop等分别敲除酵母中柠檬酸合酶、pH4.5的营养液中生长6d，转入含有0、50μmol·L-1顺乌头酸酶、异柠檬酸脱氢酶，结果改变了柠檬酸AlCl3的0.5mmol·LCaCl2中生长24h，

5、再转入磷-1的分泌量。最近的研究发现，铝诱导有机酸分泌还水平为250μmol·LKH2PO4，pH4.5的营养液中生受位于根系质膜上的苹果酸转运子基因和柠檬酸长24h，如此重复4次，共生长8d。为避免磷、[9-10]转运子基因的调控，这些研究为进一步阐明铝铝螯合，每次处理后更换处理液及营养液。诱导有机酸分泌的调节机制奠定了基础。目前，还1.3测定指标不清楚铝对大豆柠檬酸合成与分泌的影响。本项目主根长测定：处理前后用直尺测定大豆主根以不同铝耐性的大豆为材料，探讨了铝对大豆柠檬长，主根伸长量为铝处理后与铝处理前的差值。相酸合成与分泌的影

6、响，发现铝胁迫条件下，不同铝对主根长为处理时主根伸长量与对照主根伸长量耐性品种的柠檬酸代谢存在差异，研究结果为进一的比值。[11]步遗传改良大豆的耐铝毒特性提供了工作基础。铝、磷吸收测定：按何斌等方法，以比色方1材料与方法：法测定铝吸收；磷吸收采用钼蓝比色法测定。-11.1植物生长与材料准备根系分泌物收集：将大豆根系放入0.5mmol·L供试大豆为不同铝耐性的大豆品种巴西10号CaCl2溶液中清洗5次，然后转入200mL含0、50-1-1（简称BX10）和本地2号（简称BD2）。本试验采μmol·LAlCl3的0.5mmol·LCa

7、Cl2（pH=4.5）的溶用营养液水培试验，在华南农业大学植物营养系网液生长，取不同生长时间的培养溶液，进行分析，室及实验室内进行。选择大小一致的种子，用1％离子色谱仪测定根系分泌物中的柠檬酸。的双氧水表面消毒、去离子水清洗，播于干净的河内源柠檬酸的提取：取根系0.2g，用去离子水砂中。种子萌发后，将其移栽至含有pH4.5营养液清洗、剪碎，用80％乙醇研磨，80℃提取，然后基金项目：国家自然科学基金项目（(30771294)和国际科学基金（C/3042-2,3）资助作者简介：莫丙波（1978年生），男，硕士，主要从事根际营养与环境胁

8、迫方面的工作。E-mail:bbmo@scau.edu.cn*通讯作者，沈宏，E-mail:hshen@scau.edu.cn收稿日期：2009-05-041038生态环境学报第18卷第3期（2009年5月）离心，取上清液，重复以上操