1、酸鋁是影響農(nóng)作物產(chǎn)量和品質的重要限制因子，與大豆、蕎麥的耐鋁性相比，油菜被認為是耐鋁性較弱的植物，因而比較容易受到鋁毒的危害。目前有關酸鋁脅迫下植物緩解鋁毒機制的研究主要集中在根系分泌物（分泌位點、分泌組分、分泌時間和分泌量）、細胞壁組分、邊緣細胞等的研究。對內源有機酸緩解鋁毒的研究也日趨成熟，但對鋁毒脅迫下外源有機酸對油菜的生長、元素吸收及運輸、體內鋁形態(tài)的研究鮮有報道。本試驗從11個油菜品種中篩選出鋁耐受型品種核雜7號和鋁敏感型品種

2、中農(nóng)油6號作為實驗材料，通過水培法，研究外源有機酸（檸檬酸和蘋果酸）對鋁脅迫下油菜根系形態(tài)及生物量、抗氧化系統(tǒng)、營養(yǎng)狀況、根系鋁含量及鋁形態(tài)進行研究，探討鋁脅迫下外源有機酸緩解油菜鋁毒的作用機理，為油菜的耐鋁毒機制的深入研究提供理論基礎，為酸鋁地區(qū)優(yōu)質、高產(chǎn)、耐鋁性油菜品種的培養(yǎng)和種植推廣提供理論依據(jù)。本研究結果如下:
　　1.油菜耐鋁毒品種篩選的試驗結果:通過對油菜11個品種的根系相對伸長率的分析發(fā)現(xiàn)，鋁處理3d后核雜7號和和中

3、農(nóng)油13號的根相對伸長率要明顯高于其它品種，分別為99.84％，98.43％。而希望98和中農(nóng)油6號的根相對伸長率較低，分別為82.59％和76.40％。當處理6d時核雜7號仍然保持較高的根伸長率，而中農(nóng)油6號根系伸長率卻降至69.03％，表明在鋁脅迫下，核雜7號的耐鋁毒能力較強，而中農(nóng)油6號對鋁毒較為敏感。因此選擇核雜7號（鋁耐受型）和中農(nóng)油6號（鋁敏感型）作為后續(xù)相關實驗的實驗材料。
　　2.通過對根系形態(tài)的研究發(fā)現(xiàn)，鋁脅迫下

4、中農(nóng)油6號根系總長、表面積、體積與對照相比有明顯的下降，有機酸的加入增加了其根系總長，增大了根系表面積和體積，同時有機酸對核雜7號根系形態(tài)的緩解效果不如中農(nóng)油6號顯著。此外對生物量（鮮重、干重、含水量、根冠比）的研究發(fā)現(xiàn)，核雜7號地下部的生物量與對照相比在單鋁和鋁有機酸混合處理中均有所上升，其中以鋁+檸處理較為顯著，地上部生物量在單鋁處理時與對照、鋁有機酸混合處理相比有所下降。而中農(nóng)油6號在單鋁處理下各生物量與對照相比均有所下降，其中地

5、下干重、根冠比出現(xiàn)顯著性下降，當加入外源有機酸后，各生物量與單鋁處理相比均有所升高。
　　3.有機酸對鋁脅迫下油菜根系抗氧化系統(tǒng)的影響發(fā)現(xiàn):兩個油菜品種根系的超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)和抗壞血酸專一性過氧化物酶(APX)活性在加入外源有機酸時其活性與單鋁處理相比明顯增大（除中農(nóng)油6號中鋁+檸+蘋），且在中農(nóng)油6號（敏感型）中的活性明顯高于核雜7號（鋁耐受型）。單鋁誘導了油菜根系MDA、可溶性糖和細胞壁多糖含量的

6、增加，加入外源有機酸后，MDA、可溶性糖、細胞壁多糖含量均顯著性下降。通過隸屬函數(shù)均值分析發(fā)現(xiàn)鋁毒脅迫下蘋果酸對兩個油菜品種根系形態(tài)、抗氧化系統(tǒng)及細胞壁多糖的緩解效果最好。
　　4.外源有機酸的加入增加了鋁在油菜地下部的積累，但卻只有很少一部分鋁被運輸?shù)降厣喜?，這對植物修復來說是非常有利的。有機酸對不同品種的作用不同，在核雜7號中檸檬酸處理對地下部鋁吸收有明顯的促進作用，與單鋁處理相比鋁含量增加了50％，而中農(nóng)油6號中檸檬酸和蘋果

7、酸混合處理對地下部鋁吸收影響最顯著，鋁含量是單鋁處理的近3倍。對營養(yǎng)物質的吸收及運輸?shù)难芯恐形覀儼l(fā)現(xiàn):外源有機酸能夠促進中農(nóng)油6號和核雜7號地上部對Ca、K、Fe元素的吸收，同時有機酸還能促進中農(nóng)油6號（鋁敏感品種）地下部對Mg、Ca、K、Fe、P元素的吸收，有機酸對核雜7號地下部對Mg、 Ca、K、Fe元素的吸收影響不顯著，但卻增強了核雜7號中元素的運輸能力。隸屬函數(shù)分析發(fā)現(xiàn)蘋果酸對核雜7號、檸檬酸對中農(nóng)油6號元素吸收及運輸?shù)木徑庑Ч?/p>

8、最好。
　　5.27Al NMR波譜法研究發(fā)現(xiàn):單鋁處理下兩個油菜品種根系中鋁主要以毒害性較強的Al13形態(tài)存在，峰值在63 ppm左右。加入外源有機酸后在油菜根系檢測到了鋁-檸檬酸(1∶1)復合物，吸收峰為11.13 ppm和11.21 ppm，蘋果酸主要與鋁形成鋁-蘋果酸(1∶3)復合物(11.4 ppm和11.36 ppm)，但當環(huán)境條件為中強酸時鋁還容易與高濃度的-OH形成二聚體Al(OH)24+，其化學位移為2.39 p

9、pm和2.42 ppm。此外我們還發(fā)現(xiàn)了無毒的Al-F和Al2(OH)42+。說明外源有機酸的加入會使部分游離態(tài)的鋁與其形成無毒或毒性較小的絡合物，從而達到緩解鋁毒的目的。
　　6.通過對根系分泌物各組分的測定發(fā)現(xiàn)，與單鋁相比，外源有機酸顯著增加了油菜根系分泌物中檸檬酸、蘋果酸的分泌量;有機酸對根系分泌物中酸性磷酸酶活性和可溶性糖含量的影響較小;此外，在單鋁脅迫下，兩個油菜品種中的脯氨酸含量明顯升高，加入外源有機酸后，與單鋁相比，