以花生为材料,研究铝胁迫下根尖细胞的显微和超微结构、DNA梯、原位末端标记等特征;线粒体的生理变化,如呼吸速率、细胞色素C、H2O2、O2 -含量、保护酶、半胱氨酸酶和Ca2+-ATP酶活性、Ca2+释放、线粒体通透性转换孔、膜电势变化;加入外源Ca2+、活性氧、活性氮或它们的供体与抑制剂前处理,铝对根尖细胞的结构、生理、生化特征的影响。以阐明低浓度铝胁迫下,耐铝植物受到刺激,产生一定浓度的活性氧
通过根长实验、苏木精染色和根尖铝含量测定,从28个花生品种中筛选出耐铝品种99-1507和铝敏感品种中花2号。以99-1507和中花2号为材料,建立了一种优化的提取花生根尖细胞DNA的改良SDS法,从形态结构、生物化学和分子生物学三个方面研究铝胁迫是否可以诱导花生根尖细胞程序性死亡(PCD),其主要研究内容包括DNA梯、苏木精-伊红染色后的显微结构、AO-EB染色后的荧光变化、原位末端标记等。结果首次证实铝处理可以诱导花生根尖细胞产生PCD,具有典型的PCD形态和生化特征,如出现DNA梯、染色质凝缩、核降解、产生3'-OH末端等;发现铝诱导产生PCD与耐铝能力之间存在负相关关系;建立了铝诱导花生根尖细胞PCD技术体系;证实铝诱导花生根尖分泌柠檬酸和琥珀酸显著增加,耐铝花生品种抗氧化胁迫能力高于铝敏感品种。证实SNP作为NO(一氧化氮)的供体,可有效减轻铝胁迫导致的小麦根尖线粒体呼吸功能障碍,降低根尖细胞壁对铝的吸附,从而缓解铝毒害。为深入研究铝诱导植物细胞PCD信号因子和信号转导途径,解析植物铝毒害和耐性机理打下良好基础。