植物铝毒害与钙的关系研究进展.docVIP

 植物铝毒害与钙的关系研究进展# 游春燕1，郑海雷2** （1. 厦门大学环境与生态学院，厦门 361005； 5 10 15 20 25 30 35 2. 厦门大学亚热带湿地生态系统研究教育部重点实验室，厦门，361005） 摘要：随着土壤酸化日益加剧，铝已经成为酸性土壤中限制植物生长的主要原因之一。钙是 植物的必需矿质元素，胞内自由钙离子在植物中作为第二信对植物的生长发育以及抗逆性具 有重要作用。铝和钙的作用关系很早就引起了人们的注意，已有研究证实钙能缓解铝毒害。 综述近几十年来铝毒害与钙的关系等方面的研究进展。 关键词：植物；铝毒害；钙 中图分类号：请查阅《中国图书馆分类法》 Relationship between aluminum toxicity and calcium in plant: a review YOU Chunyan1, ZHENG Hailei2 (1. School of the Environment and Ecology, Xiamen University, Xiamen 3610055, China; 2. Key Laboratory for Subtropical Wetland Ecosystem Research (Xiamen University), Ministry of Education of China, Xiamen 361005, China) Abstract: Soil acidification aggravated day by day，aluminum has become one of the most factors that limit plant growth in acid soil. Calcium is the essential elements of plant,cytosolic free Ca2+ ions, acting as the secondary messenger, play important role in plant development and stress resistance.The interaction between calcium and aluminum and it have been reported that calcium alleviate aluminum toxicity. This paper provides an overeview of the interaction between aluminum toxicity and calcium in plant in recent decades. Key words: plant; aluminum toxicity; calcium 0 引言 铝是地壳中含量最丰富的金属元素之一[1]。通常情况下，土壤铝主要以铝硅酸盐矿物和 氧化物等形态存在于土壤固相部分，对生物没有毒害作用。但当土壤发生酸化时（pH5）， 土壤铝会从固相释放进入土壤溶液或以交换性铝吸附于土壤表面的阳离子交换位点上，这时 候的铝被称为活化铝，对生物具有毒害作用[2, 3]。由于多种原因土壤酸化加剧，铝已成为是 酸性土壤中限制植物生长的一个重要因素[4]。 铝毒害的作用位点是根尖[4]。铝毒最初和最明显的特征是抑制植物根尖伸长和细胞分 裂，因此根的生长抑制也被当做衡量铝对植物毒害的常用指标[5]。铝处理会抑制种子萌发[6, 7] [8-12]  ；铝胁迫会增加植物对其他胁迫，特别是干旱胁迫的敏感性[5]；铝胁迫还造成叶片叶绿 素含量下降，并降低植物对光的利用效率进而降低植物的光合效率[13, 14] 。此外，铝毒害造 基金项目：教育部高校博士点基金（20070384033）和国家自然科学基金 作者简介：游春燕（1984），女，硕士，植物生理生化与分子生物学 通信联系人：郑海雷（1966），男，教授，环境植物学与植物分子生物学. E-mail: zhenghl@xmu.edu.cn -1-  40 45 50  成农作物减产以及森林衰退[15-17]，研究表明我国重庆南山马尾松（Pinus massoniana）衰亡 与土壤铝活化有关[18, 19]。 钙是植物的必需矿质元素，它不仅构成植物细胞结构物质，还是胞内信号转导的第二信 使。植物体内绝大多数钙是与细胞壁上的果胶多糖结合，构成细胞壁的组成成分。钙还与膜 上类脂物质结合，增加膜结构的完整性，并对膜的电位、通透性及阴离子吸收有影响[20]； 钙还是植物对重力定向生长反应的介质[21]；钙离子调控花粉管在花柱中生长[22-25]；钙在植 物花的发育和