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杉木是我国南方最重要的用材树种之一。随着我国工业化进程的加速以及杉木连栽代数增加，杉木人工林土壤酸化现象日益严重。南方土壤为富铁铝化酸性土壤，土壤酸化势必会导致铝毒害。诸多研究结果表明，杉木是耐铝能力较低的树种。因此，如何提高杉木人工林的耐铝能力，提高杉木人工林林地生产力，修复受铝毒损害的杉木人工林生态系统，成为当前杉木铝毒害的研究热点之一。本论文以3代种子园15个杉木优良家系种子为实验材料，通过种子发芽试验筛选出不同耐铝型（耐铝型、中等程度耐铝型及铝敏感型）杉木家系的基础上，并通过模拟生物培养测定了铝胁迫下不同耐铝型杉木家系幼苗根尖SOD活性、POD活性、CAT活性、MDA含量、可溶性蛋白含量及脯氨酸含量等指标，并应用流式细胞仪进一步测定了不同耐铝型杉木家系根尖细胞分裂周期以分析细胞增殖能力，研究结果可不仅提升了杉木的种质水平，而且还可从理论上揭示不同耐铝型杉木家系对铝胁迫的生理生化响应，从细胞水平上探索了不同耐铝型杉木家系耐铝机理，从而为提高杉木人工林林地生产力及提高林分质量奠定理论基础，在理论及实践上具有较高的价值。主要研究结果如下：（1）发芽试验结果表明，与对照处理相比，不同铝浓度对参试的15个杉木家系种子绝对发芽势、绝对发芽率、胚根长、胚轴长、鲜生物量和干生物量等指标均有不同程度的抑制效应，且随着铝浓度的升高其抑制效应逐渐增强。以毒害效应指数(RI)值为原始数据进行主成分分析，判定15个家系耐铝能力由强到弱排序为：13号﹥8号﹥15号﹥1号﹥3号﹥7号﹥14号﹥9号﹥12号﹥6号﹥5号﹥2号﹥11号﹥4号﹥10号，即筛选出13号家系为耐铝型家系，9号家系为中等程度耐铝型家系，4号家系为铝敏感型家系。（2）同一胁迫时间段不同铝浓度处理对不同耐铝型杉木家系生理指标具有不同的影响。胁迫20天及胁迫30天时的耐铝型杉木家系、胁迫30天时的铝敏感型杉木家系幼苗根尖SOD活性随铝浓度的升高呈现出先降后升的趋势，其余各处理幼苗根尖SOD活性则表现为先升后降的趋势；中等程度耐铝型家系在胁迫10天和30天时幼苗根尖POD活性呈现为先升后降的趋势，其余家系在各胁迫时间下POD活性总体上表现为逐渐下降的趋势；耐铝型杉木家系在胁迫20天时及中等程度耐铝型杉木家系在胁迫30天时其幼苗根尖CAT活性呈现为逐渐上升的趋势，其余家系在各胁迫时间下CAT活性表现为先降后升的趋势；耐铝型杉木家系在胁迫10天时幼苗根尖MDA含量表现为先升后降，胁迫20天时表现为逐渐上升，胁迫30天时表现为先降后升的趋势；中等程度耐铝型杉木家系在胁迫10天时幼苗根尖MDA含量表现为先升后降，胁迫20天时表现为逐渐上升，胁迫30天时表现为先降后升；铝敏感型杉木家系在胁迫10天时幼苗根尖MDA含量表现为逐渐下降，胁迫20天时表现为先降后升，胁迫30天时表现为先升后降。随着铝浓度的升高，耐铝型杉木家系在胁迫10天和30天时幼苗根尖可溶性蛋白含量表现为先降后升，在胁迫20天时表现为逐渐下降；中等程度耐铝型和铝敏感型杉木家系在胁迫10天和20天时幼苗根尖可溶性蛋白含量均表现为先升后降，中等程度耐铝型杉木家系在胁迫30天时其可溶性蛋白含量表现为逐渐下降，铝敏感型杉木家系在胁迫30天时其含量则表现为逐渐上升。随着铝浓度的升高，各家系在不同胁迫时间下幼苗根尖脯氨酸含量均表现为先升后降的趋势。（3）同一铝浓度处理不同胁迫时间段不同耐铝型杉木家系生理指标呈现出不同的变化趋势。随着胁迫时间的延长，同一铝浓度下不同耐铝型杉木家系幼苗根尖SOD活性及MDA含量均呈现为先升后降，POD活性及可溶性蛋白含量则表现为逐渐下降，CAT活性表现为先降后升的趋势。随着胁迫时间的延长，耐铝型杉木家系根尖脯氨酸含量在高铝及中铝处理下表现为先升后降，而在低铝处理下表现为先降后升；中等程度耐铝型杉木家系根尖脯氨酸含量在高铝处理下表现为逐渐下降，中铝处理下表现为逐渐上升，低铝处理下则表现为先降后升；铝敏感型杉木家系根尖脯氨酸含量在高铝处理下表现为逐渐下降，在中铝和低铝处理下则表现为先降后升。（4）随着铝浓度的升高，不同胁迫时间下耐铝型杉木家系根尖细胞增殖能力表现为先降后升的趋势；中等程度耐铝型杉木家系根尖细胞增殖能力在胁迫10天和20天时表现为先升后降，胁迫30天时表现为逐渐下降；不同胁迫时间下铝敏感型杉木家系根尖细胞增殖能力均表现为先升后降。随着胁迫时间的延长，耐铝型杉木家系根尖细胞增殖能力在高铝处理下表现为逐渐下降，在中铝和低铝处理下表现为先升后降；中等程度耐铝型杉木家系根尖细胞增殖能力在高铝处理下表现为先降后升，中铝处理下表现为先升后降，低铝处理下则表现为逐渐上升；铝敏感型杉木家系根尖细胞增殖能力在不同铝浓度处理下均表现为先升后降的趋势。（5）不同耐铝型杉木家系在各处理下表现为不同的变化趋势，但总体上而言，呈现出较为一致的规律，如SOD活性及MDA含量随着胁迫时间的延长均表现为先升后降，且在胁迫前期，上升幅度表现为耐铝型杉木家系﹥中等程度耐铝型杉木家系﹥铝敏感型杉木家系，而在后期下降幅度表现为耐铝型杉木家系﹤中等程度耐铝型杉木家系﹤铝敏感型杉木家系，其余指标同样表现为相似的变化规律，验证了这三个杉木家系不同的耐铝能力。