酸性土壤铝毒害研究进展与展望

铝是地壳中含量最丰富的金属元素，一般以无毒的固定态形式存在。随着土壤酸化加剧，铝毒害逐渐成为影响世界各地酸性土壤中作物生长的主要限制因素。本文聚焦于酸性土壤中各形态铝，围绕土壤中铝的来源和分类、各形态铝转化及酸性土壤中铝对植物的影响展开介绍，并展望了未来相关研究的发展方向，包括统一铝形态分类体系，统一铝毒害评价指标，规范各形态铝分离与检测方法，进一步建立酸性土壤铝毒害评价体系，最终推动国家农用地、建设用地等土壤铝污染风险管控标准的制定，以期为酸性土壤铝毒害带来的农业、生态、社会问题的解决提供依据。     

7050-T7451铝合金钻削加工参数优化

钻削是孔结构最常见的加工方法，而铝合金钻削加工中产生的黏屑现象会加剧刀具磨损，降低加工质量，多用于工程机械、农业机械等。基于ABAQUS建立了7050-T7451铝合金钻削三维有限元模型，并且通过实验验证了有限元模型的准确性；结合有限元法和实验法，分析了主轴转速n、进给速度f和麻花钻顶角φ对轴钻削力和切削温度影响显著，认为7050-T7451铝合金合理的钻削参数为n=9000 r/min，f=425 mm/min，麻花钻顶角φ=118°。研究结果为铝合金结构件钻削参数优化和刀具几何角度的选择提供帮助，对提高钻孔质量具有重要意义。     

Molecular mechanisms of plant adaptation to acid soils: A review

Acid soils are widespread and limit global plant production. Aluminum(Al)/manganese(Mn) toxicity and phosphorus(P) deficiency are the major limiting factors affecting plant growth and productivity on acid soils. Plants, however, have evolved various strategies to adapt to these stresses. These strategies include using both external and internal mechanisms to adapt to Al toxicity, regulating Mn uptake, translocation, and distribution to avoid Mn toxicity, and orchestrating a set of P transport me...     

磷铝互作对茶树根系生长及有机酸分泌的影响

为探究磷铝互作对茶树生长的影响,设置了3个铝浓度以及5个磷浓度进行磷铝交互处理,分析茶树根系生长、有机酸分泌以及磷铝元素吸收的变化。结果表明,低磷（0.01 mmol∙L^-1）或高铝（1 mmol∙L^-1）均能显著促进茶树新根生长,且低磷高铝共同处理下茶树新根根尖数、根长、平均直径及干物质增加量均达到最大值;高铝能够使高磷（0.5 mmol∙L^-1）条件下受阻的新根恢复生长;除高磷处理外,提高环境中的磷铝浓度能够显著促进另一元素在茶树根部的积累。一定范围内磷能够显著促进铝在嫩叶中的积累;但磷充足时（>0.05 mmol∙L^-1）铝却会抑制磷在嫩叶中的积累。在磷充足时,提高铝浓度均能促进草酸、苹果酸、柠檬酸的分泌;提高磷浓度能促进柠檬酸的分泌,低磷能促进草酸和苹果酸的分泌,且低磷高铝协同促进苹果酸的分泌。双因素方差分析结果表明,磷、铝浓度及其交互作用对茶树新根的根长、根尖数、磷铝吸收及有机酸分泌均有极显著影响（P<0.01）,可见磷铝互作能够显著影响茶树根系生长及有机酸分泌。     

钙对铝胁迫下油茶生长及生理特性的影响

【目的】探究钙对铝胁迫下油茶幼苗生长和生理特性的影响，为揭示钙缓解油茶铝胁迫的生理机制提供理论依据。【方法】采用盆栽试验的方法，测定铝胁迫(4 mmol/L)下施加不同浓度钙(0、0.5、1.5、3和5 mmol/L)对油茶幼苗生长、叶片光合作用、根系渗透调节物质及抗氧化酶活性的影响。【结果】铝胁迫显著抑制了油茶幼苗的生长，施入3 mmol/L钙明显缓解了铝对油茶生长的抑制，植株干质量提高40.58%。对于光合参数而言，铝胁迫降低了油茶叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素含量，净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)分别比对照(CK)降低32.28%、51.02%和53.91%，胞间CO₂浓度(Ci)提高20%；添加适量钙(1.5～3 mmol/L)能够显著提高叶片光合色素含量、Pn、Gs和Tr，降低Ci。与铝胁迫相比，钙的施入可以有效减少根系游离脯氨酸积累，提高可溶性糖含量。铝胁迫下，油茶根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和叶片抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著降低，根系质膜透性和丙二醛(MDA)含量...     

大豆GmGST7基因耐酸铝功能研究

【目的】耐酸铝基因GsMYB7过表达转化大豆品种‘华春6号’后，从转基因株系的表达谱中获得目标基因GmGST7，该基因受酸铝胁迫诱导上调，且位于GsMYB7基因下游，进一步分析其耐酸铝功能，以期提高大豆酸铝耐受能力。【方法】采用生物信息学方法分析GmGST7基因的碱基序列、蛋白结构域和构建系统进化树。通过烟草叶片瞬时转化法完成亚细胞定位。通过RT-qPCR分析该基因组织表达特异性。设计0、25、50、75和100μmol/L 5个AlCl3浓度梯度，研究GmGST7对酸铝胁迫的响应。在50μmol/L AlCl3处理下，设计0、4、8、12、16、24、36、48和72 h共9个时间梯度，对GmGST7的表达模式进行分析。过表达GmGST7基因遗传转化拟南芥，鉴定阳性植株，并对转基因株系进行耐酸铝表型验证、氧化水平测定、耐酸铝标志基因及下游基因的表达分析。【结果】GmGST7基因位于大豆第7号染色体，序列全长为1 128 bp。该基因含有2个外显子和1个内含子，2个外显子分别编码GST高度保守的N端和不保守的C端；GmGST7基因编码226个氨基酸，编码的蛋白为大豆GST蛋白的tau类...     

基于UPLC-MS/MS技术的代谢组学方法研究铝胁迫下花生的根系代谢

为有效降低铝毒害，探讨铝胁迫下花生幼苗根系代谢变化，以花育23（H，铝敏感型）和粤油7号（Y，耐铝型）两个花生品种为材料，基于超高效液相色谱-串联质谱法（UPLC-MS/MS）的广泛靶向代谢组学，研究铝胁迫对花生根系的影响。结果发现，从两个花生品种的幼苗根系中检测出416种代谢产物，与对照（HC）相比，花育23（HA）共筛选出155个差异代谢物（即HC vs HA），其中上调代谢物为27种，下调为128种；粤油7号（即YC vs YA）共筛选出109个差异代谢物，其中上调代谢物为28种，下调为81种。铝胁迫下两个花生品种幼苗根系之间（即HA与YA之间）筛选出145个差异代谢物，其中上调代谢物为76种，下调为69种。代谢物主要集中在酚酸类、黄酮、有机酸、木脂素和香豆素、氨基酸及其衍生物和核苷酸及其衍生物等。KEGG代谢通路富集分析显示，这些差异代谢物主要富集在异黄酮生物合成代谢通路上。铝胁迫下，花生幼苗根系代谢物发生的明显改变，可为花生生产有效降低铝毒害提供依据。     

甘蓝型油菜耐铝极端品种筛选及耐铝生理机制初步解析

为筛选不同铝敏感性油菜品种并探究油菜对铝毒的耐受机制，以997份甘蓝型油菜自然品种为材料，采用土培初筛和营养液复筛的两步筛选法，以地上部鲜质量和相对根系伸长率为指标筛选获得甘蓝型油菜不同铝敏感性品种，解析油菜耐铝的生理机制。结果显示，997份甘蓝型油菜自然品种苗期在酸性土壤上表现出显著的基因型差异，从中筛选出142个不同铝敏感性极端品种，含77份铝耐受品种和65份铝敏感品种；进一步利用营养液培养体系在加铝和不加铝处理下对142个油菜品种进行复筛，通过聚类分析发现，97个品种在2个培养体系中具有较好的生长一致性；经过多次表型重复试验最终确定2个铝耐受品种（806和985）和2个铝敏感品种（482和811）。在铝毒处理下铝敏感品种（482和811）生物量相比不加铝处理下降约45%，根系生长显著被抑制，而铝耐受品种则无明显差异。进一步分析发现，相比铝敏感品种，铝耐受品种在铝毒条件下根系中积累的铝更少，活性氧含量更低，且根系中抗氧化酶（CAT和POD）的活性相比无铝处理显著增加，这可能是油菜耐铝的重要生理机制之一。