中文摘要：

在铝胁迫下根系分泌有机酸是耐铝作物抵御酸性土壤中铝的毒害的机理。虽然有涉及铝诱导第一种模式的植物分泌有机酸的机理的研究，但是对在铝胁迫下控制第二种模式的植物分泌有机酸的机理却少有报告。另一方面，黑麦是南方酸性土壤地区重要的牧草作物和绿肥作物，在铝胁迫下它的根系以第二种模式分泌柠檬酸和苹果酸。为了探讨控制铝胁迫诱导黑麦根系分泌这两种有机酸的机理，本项目拟探讨（1）在铝胁迫下离子通道抑制剂对柠檬酸和苹果酸分泌的影响；（2）铝胁迫对根尖细胞中TCA循环和糖酵解等与有机酸合成、分解有关的新陈代谢的影响及其与根尖分泌有机酸的关系；（3）胞质游离钙离子、pH、钾离子在控制铝诱导有机酸分泌的信号作用。本项目研究的成功，将有助于缺磷、缺铁诱导的有机酸分泌的机制的研究并为耐铝基因的克隆和利用生物技术培育作物新品种提供参考。

结论摘要：

铝诱导第二种模式的植物分泌有机酸机理的研究少有报告。铝诱导根系分泌柠檬酸和苹果酸是黑麦品种间耐铝性差异的机制。铝诱导的有机酸分泌受阴离子通道抑制剂NA、PG、9-AC、DIDS的抑制。铝激活根尖细胞钙信号, EGTA、钙离子通道抑制剂、Ca2+-ATPase抑制剂均抑制有机酸分泌，并且Al诱导的G蛋白激酶活性和有机酸分泌受G蛋白抑制剂抑制而受G蛋白促进剂所促进。1μmol/LIAA提高根尖H+-ATPase活性，有机酸分泌也随之增加，相反，当H+-ATPase活性受到5μmol/LIAA和ABA抑制后有机酸的分泌速率降低。虽然在铝胁迫下根尖排出钾离子，并且有机酸和钾离子的分泌受钾离子通道抑制剂、K+-ATPase抑制剂、PG抑制，但NA、ABA对有机酸分泌和钾排出的影响并不一致。在铝胁迫下根尖的柠檬酸合成酶活性增加而乌头酸酶活性显著降低，而糖酵解途径中的两种酶-丙酮酸激酶、已糖激酶的活性并不改变。最后，NO供体硝普钠减轻铝的毒害，并增加铝诱导的苹果酸的分泌、提高线粒体的呼吸性能。可见，铝诱导黑麦根分泌有机酸受阴离子通道、胞质钙离子、有机酸代谢、NO、H＋－ATPase的调控。