铝对植物的毒害和植物抗铝毒机理及其影响因素

本文综述了土壤中铝的存在形式、铝对植物产生的毒害、植物抗铝毒的内、外部机理以及铝毒效应的影响因子 .从植物抗铝毒遗传特性的差异出发 ,探讨利用抗铝毒作物基因型 ,提高酸性土壤上的作物生产力 .最后就植物抗铝毒研究提出一些看法     

植物耐铝毒作用机制研究进展

铝毒害是酸性土壤中作物生产的主要限制因子。针对土壤中Al元素的构成、Al毒害表现、植物相关耐铝机制及耐铝基因的克隆等问题,综述了国内外研究现状和进展。其中以主要农作物水稻与小麦为例,对这两种重要农作物耐铝毒研究进行了归纳和总结,在比较二者研究内容的完善程度的同时,为今后参照水稻耐铝毒研究,通过多种实验手段开展小麦系统化耐铝毒研究提供参考和依据,并提出今后的研究动向。     

植物耐铝机理研究进展

铝毒是酸性土壤上作物生产的主要限制因子,植物耐铝机理以及与耐铝有关基因的研究是近十多年来研究的热点。本文对植物耐铝的生理、遗传及分子机理的研究进展作了综述。明确了目前取得的突破性进展已使通过植物遗传育种及生物技术手段提高粮食作物耐铝性成为可能;同时,本文对今后的研究方向作了简要的讨论。     

大豆种质耐低磷与耐铝毒部分指标及其相互关系的研究

通过溶液培养试验 ,对来源于华南酸性土壤的 5个大豆品种的地上部及根部耐低磷及耐酸铝部分指标进行了系统的研究。研究结果表明 ,大豆在磷效率和耐铝毒特性方面存在着一定的差异 ,大豆品种 6 2号、乐昌及广州大粒具有较高的磷效率和耐铝毒特性。在低磷及铝毒胁迫下它们具有较高的生物量、磷含量、叶面积、叶绿素含量、总酸分泌量以及主根长。低磷和铝毒胁迫严重影响地上部磷的吸收 ,高磷能缓解铝毒。铝浓度不同处理大豆的地上部无显著差异 ;但在铝毒胁迫下 ,根部的铝浓度比地上部高 5～ 6倍 ,且品种间存在显著差异。本研究初步确定了大豆耐低磷与耐铝毒的相关关系     

植物铝毒害机理的研究

本文综述了植物铝毒害机理的研究概况，包括铝毒害症状、铝的吸收、转运和信号传递、铝毒害机理等方面，提出了植物铝毒害机理研究中存在的问题。     

磷对植物铝毒害作用研究中两种磷铝处理方法比较

由于磷和铝在溶液中的相互作用,研究磷对植物铝毒害作用的关键是选择合适的磷铝处理方法,本研究采用两种磷铝处理方法就磷对植物铝毒害的作用进行了比较。结果表明,采用计算铝活度的方法,磷能缓解铝对小麦的毒害,而采用磷铝交替处理的方法,磷则加重铝对小麦的毒害。尽管在计算铝活度的方法中不同磷浓度处理液中铝的活度相同(用GEOCHEM软件计算),但磷浓度越高的处理液,其毒性铝的浓度越低,在该方法中,磷可能是通过降低溶液中毒性铝的浓度而缓解铝毒的,不能很好地避免溶液中磷铝相互作用。磷铝交替处理彻底避免了磷铝在溶液中的相互影响,保证相同的磷和铝处理浓度,而且长期交替处理在一定程度上也降低了磷铝不能同时处理对试验结果准确性的影响,因而,该方法是一种研究植物磷铝关系比较可行的方法。在磷铝交替处理条件下,磷加重小麦的铝毒害,可能与磷促进铝在根尖的累积有关。     

低分子量有机酸对可变电荷土壤中铝吸附的影响

铝毒是酸性土壤上植物生长不良的主要限制因素,铝的生物毒性与铝离子的化学形态有密切的关系[1, 2],而铝的化学形态又受包括低分子量有机酸在内的多种因素的影响[3, 4].低分子量有机酸是土壤中广泛存在的一类非常活泼的物质,植物在生长过程中其根系会不断分泌出各种有机酸,植物残体分解过程中和土壤微生物代谢过程中均会产生有机酸[5, 6].一些有机酸阴离子可以被可变电荷土壤吸附,并影响土壤的某些表面化学性质;另一方面某些有机酸阴离子能够与铝形成稳定的络合物从而改变铝离子在溶液中的存在形态,这两方面的原因都有可能对可变电荷土壤中铝的吸附产生影响.     

植物铝抗性基因及抗铝毒基因工程研究进展

酸性土壤占世界可耕作土壤的30％,而铝毒是酸性土壤中植物生长和作物生产的主要限制因素.近年来,在植物中鉴定了一系列抗铝基因,如有机酸通道蛋白基因(ALMT1和MATE),ABC通道蛋白基因(STAR1和STAR2)和转录因子基因(STOP1和ART1).通过基因工程手段在植物中过表达有机酸通道蛋白基因、有机酸代谢酶基因和其他铝胁迫响应基因均获得了很大的进展.本文综述了植物抗铝基因的克隆与鉴定,以及通过遗传操作提高植物的抗铝能力.     

铝毒胁迫下植物的响应机制

铝(Al)毒胁迫会引起植物一系列的生理生化响应。本文针对Al毒胁迫下植物的不同响应机制展开了综述,分别介绍了根系有机酸的分泌、根表黏胶物质、细胞壁成分的变化及pH和酚类物质的变化与抗Al性的关系,尤其以细胞壁胼胝质的形成为重点给予了详细的论述。最后结合Al毒的研究现状,为未来相关领域的研究提出了自己的一些看法。     

植物体中的阴离子通道

阴离子通道在调节植物生长发育,营养吸收及适应干旱、盐胁迫、铝毒和缺磷胁迫等不良环境中起重要作用。本文总结介绍了它们在植物体内的广泛定位,细胞功能,基本性质和介入的可能的信号传导过程,使研究者更加深刻地认识植物体中的阴离子通道,以便对各种类型阴离子通道的进一步研究。另外,本文还介绍了保卫细胞膜上S-型阴离子通道的可能蛋白质组成和小麦根尖编码铝诱导苹果酸分泌转运体的可能基因,旨在探讨阴离子通道分子生物学基础的研究方法。     

生物措施缓解酸性土壤铝毒害研究进展

酸性土壤在世界上广泛存在,Al毒是酸性土壤限制作物生长和产量的主要限制因子之一.本文概述了酸性土壤Al毒害问题以及作物的耐Al机制,总结了遗传改良植物的耐Al性、向土壤或植物根际接种外生菌根真菌和其他耐Al微生物以缓解酸性土壤Al毒害的研究进展.以上措施在酸性土壤中的生态系统恢复具有应用前景.     

植物耐铝性机制的研究进展

铝毒害是酸性土壤上作物生长的主要限制因素和森林大面积退化的重要原因。本文综述了近年来对植物耐铝性机制研究的进展，指出在植物体内存在多条耐铝性途径。     

有机物料对酸性红壤铝毒的缓解效应

利用盆栽试验研究了施用不等量稻草对酸性红壤旱耕地铝毒的缓解效应。结果表明,添加不等量的秸秆碳(C)后,土壤pH值显著提高,土壤交换性铝和吸附态羟基铝的含量则明显降低,土壤有机络合态铝的含量也呈增加趋势。添加铝盐并不影响秸秆碳对降低土壤交换性铝和吸附态羟基铝含量的作用。在本研究中,土壤pH值与土壤交换性铝和土壤吸附态羟基铝均呈显著负相关,方程分别为y=-2193.9x+11545,R2=0.9798**,y=-655.34x+9748,R2=0.7837**。土壤交换性铝和吸附态羟基铝与玉米主根长,地上部磷、钾含量均呈显著负相关,是抑制玉米吸收养分的主要限制因素,土壤吸附态羟基铝是次于交换性铝的又一活性较大的铝化合物。     

酸沉降对地表生态系统的影响I.土壤中铝的活化与迁移

土壤中Al的活化与迁移是酸沉降对地表生态系统最突出的影响之一,也是土壤缓冲酸沉降的重要过程。因此土壤中Al的活化迁移过程成为研究和预测地表酸化及其生态效应的关键环节。然而由于土壤系统和Al形态的复杂性,目前的模式并不能充分与实验室和野外的数据相吻合。本文从Al的形态、释放机制和在土壤剖面中迁移过程等方面对近年来的研究工作进行综述和评价,并在此基础之上对今后的研究工作提出展望。     

Aluminum toxicity in forests exposed to acidic deposition: The ALBIOS results

The ALBIOS project was conducted to examine the influence of acidic deposition on aluminum transport and toxicity in forested ecosystems of eastern North America and northern Europe. Patterns of aluminum chemistry were evaluated in 14 representative watersheds exposed to different levels of sulfur deposition. Controlled studies with solution and soil culture methods were used to test interspecific differences in aluminum sensitivity for one indicator species (honeylocust - Gleditsia triacanthos L. ) and six commercial tree species (red spruce - Picea rubens Sarg., red oak - Quercus rubra L., sugar maple - Acer saccharum Marsh., American beech - Fagus grandifolia Ehrh., European beech - Fagus sylvatica, and loblolly pine - Pinus Taeda L. ). Overall, red spruce was the tree species whose growth was most sensitive to soluble aluminum, with significant biomass reductions occurring at Al concentrations of approximately 200–250 umol/L. Analyses of soil solutions from the field sites indicated that the conditions for aluminum toxicity for some species exist at some of the study areas. At these watersheds, aluminum toxicity could act as a contributing stress factor affecting forest growth.     

Survey of Nutrient Status in Vitis vinifera Grapes in North Carolina

Grape (Vitis vinifera L.) production is a rapidly growing industry in North Carolina; however, no local-research-based information is available to support nutrient-management decisions. Field studies were initiated to survey soil and plant nutrient status over a wide range in geography and management conditions in the dominant V. vinifera regions in North Carolina. While the survey data are still being analyzed, significant information was initially obtained to identify aluminum toxicity and phosphorus and potassium deficiency as potential limiting factors to vine health and productivity. Field studies were initiated to quantify soil test and plant nutrient responses to lime, phosphorus, and potassium rates. Responses to phosphorus and potassium application were observed at most sites predicted by soil tests. However, lime responses were not observed in either petiole or blade samples collected at full bloom or veraison. These studies will be continued until sufficient response data are collected to establish soil test and plant nutrient diagnostic criteria for efficient nutrient management of V. vinifera in North Carolina.     

湘南红壤作物苗期铝中毒的研究

利用盆栽试验对湘南地区旱地上种植的几种主要的作物（小麦、玉米、大豆、花生、油菜）进行了铝毒害的研究。结果表明,各种作物苗期对铝的耐受能力不同。铝毒害临界指标为:小麦4.0cmol/kg,玉米4.8cmol/kg,油菜4.0cmol/kg,大豆5.2cmol/kg,花生4.4cmol/kg。铝毒害首先对作物根系生长产生危害,根系中积累大量的铝对根系细胞造成损害,严重阻碍作物吸收、运输养分和水分,继而影响到地上部生长,铝毒严重时使作物濒临死亡     

我国南方红壤酸化和铝毒现状及防治

南方红壤区是我国农业生产的重要基地,然而,红壤酸化和铝毒导致该区耕地生产力和质量下降.本文整理分析了近5年南方红壤酸化的相关报道和广东主要酸雨区森林土壤的调查结果,发现,红壤酸化面积加大,并且酸化程度和铝毒害日趋严重.本文还详尽阐述了导致南方红壤酸化加快和铝毒加重的主要因素,如酸沉降加剧、化肥不合理使用以及农业集约化生产和单一化种植.在此基础上,指出控制酸沉降、合理的施肥方式和作物栽培方式,是防治红壤酸化的主要措施.