铝毒胁迫下水稻根冠黏液中铝形态的变化

邢承华　张淑娜　卢建挺

摘要 以耐铝性有明显差异的2个水稻品种Ⅱ优3027（耐铝基因型）和红良优166（铝敏感基因型）为材料，研究了不同铝浓度下根冠黏液、根尖（悬空培养、振荡培养）中总铝、单核铝含量以及铝形态变化。结果表明，在铝胁迫下，振荡培养组中2个品种总铝、单核铝含量随着铝浓度的上升而上升；悬空培养组根尖和黏液中，Ⅱ优3027总铝、单核铝含量在0～200 μmol/L铝浓度范围时随着铝浓度的上升而上升，在200～400 μmol/L铝浓度范围时，呈下降趋势，而红良优166变化规律与振荡培养组基本一致。耐铝品种和敏感品种在0～200 μmol/L铝浓度范围时铝含量相近，但在400 μmol/L铝处理浓度时差异显著。振荡培养和悬空培养条件下铝形态变化规律也大致同上，并发现对水稻起毒害作用的铝形态主要是交換态铝和吸附态铝，有机态铝毒性很小。

关键词 水稻；铝毒；黏液；铝形态；根冠

中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2017）16-0005-03

Abstract Two rice varieties ′Ⅱyou 3027′（patient）and ′Hongliangyou 166′（sensitive）with obvious difference in aluminium sensitivity were used as test material to study the change of total aluminium，monocyte aluminium content and form at different aluminum concentration.The results showed that two rice varieties′ total aluminium，monocyte aluminium content was increased with aluminum concentrations under oscillation cultivation and the same to′Hongliangyou 166′ under submerged cultivation. ′Ⅱyou 3027′ total aluminium，monocyte aluminium content was increased with aluminum concentrations in 0～200 μmol/L and declined with aluminum concentrations in 200～400 μmol/L under submerged cultivation. The aluminum content of the resistant aluminum varieties and sensitive varieties is similar in the range of 0～200μmol/L aluminum concentration，but the aluminum treatment concentration was significantly different in 400 μmol/L aluminum concentration. The main forms of aluminum toxicity to rice were exchangeable aluminum and adsorbed aluminum，while organic aluminum is very toxic.

Key words rice；aluminum toxicity；mucilage；aluminum speciation；root cap

铝是地壳中含量最丰富的金属元素，又是植物的非必需元素，随着酸雨作用越来越突出，土壤酸化问题日益严重，使得铝溶出量与日俱增，而铝毒害总是与土壤酸化相伴。我国酸性沉降的日益严重及农业生产活动中酸性肥料的不合理使用，使得当前土壤酸化问题进一步加剧，加重植物的受害程度，由此被认为是酸性土壤限制作物生长的最主要因素[1]。根边缘细胞（root border cells）是从根尖脱落下来并聚集在根尖周围的一群特殊的细胞[2-3]。具有新陈代谢能力的根边缘细胞和一系列从根冠细胞分离而被降解的细胞壁碎片，以及有机酸、糖和其他高分子有机物组成了根尖周围的根冠黏胶层，其在感受和响应逆境胁迫，保护根尖免受不利环境因素的胁迫起重要作用[4]。……