铝是地壳中最丰富的金属元素之一,其含量约占地壳金属总量的8%。通常情况下土壤中的铝以硅酸盐的形式存在,对作物种植无影响作用,但在酸性土壤中,铝以可溶性离子存在于土壤中,毒害作物生长,铝毒是酸性土壤中限制植物生长的主要因子。如何降低酸性土壤中铝对植物的毒害,提高酸性土壤的农业生产力,对提高经济价值和粮食安全有重要意义。通常可利用石灰对土壤酸碱度进行改良外,还可以通过对耐铝作物的品种进行选育,减少铝毒对植物的影响。豌豆作为世界第四大豆类作物,我国是仅次于加拿大的世界第二大豌豆生产国,我国南方种植豌豆主要以速食豌豆为主,豌豆种植与土壤酸化有着紧密的联系。本实验共分为两个阶段,第一阶段:以17个豌豆品种为材料,采用0、30μmol·L^-1两种浓度的Al Cl₃溶液处理,通过分析不同品种豌豆在铝处理下的根长、根伸长量、根相对生长率,以及根尖苏木精染色和Morin染色,对豌豆品种耐铝性极性鉴定,筛选豌豆耐铝品种及铝敏感品种;第二阶段:在第一阶段实验结果基础上,选出2个耐铝豌豆品种和2个铝敏感豌豆品种,并利用溴甲酚绿p H指示剂和生长素运输抑制剂NPA,进一步研究根际p H与豌豆耐铝性间的关系,并初步探究生长素运输与根际p H间的关系,产生不同豌豆品种耐铝机制的差异。本文得出如下结论:1.在30μmol·L^-1Al Cl₃条件下,分别对17个豌豆品种的根长、根伸长量、根相对伸长率、苏木精染色和Morin染色进行分析,发现铝胁迫条件下不同品种间根伸长均受到不同程度抑制,具体表现为PS-101、PS-9、PS-13、PS-102、PS-96以及PS-109品种根相对伸长率较高,PS-11、PS-97、PS-88以及PS-110品种根相对伸长率较低;在Morin染色结果中,PS-15、PS-33和PS-98这3个品种的荧光强度相对较弱,其余14个品种品种的荧光强度相对较大,铝的累积呈明显差异;在苏木精染色结果中,PS-88、PS-110、PS-97、PS-102、PS-24、PS-98等品种侧根根尖染色区域较广,染色更深,有的呈紫褐色甚至深褐色,其侧根根尖受铝毒侵害情况较严重,而PS-15、PS-7、PS-19等品种染色度较低,无明显铝毒。综合以上结果,我们得出PS-11、PS-7、PS-15品种是耐铝性豌豆品种,PS-88、PS-9、PS-97品种是铝敏感品种。2.对豌豆品种耐铝性差异的机制进行了初步的研究,通过溴甲酚绿p H指示剂,发现在铝胁迫下,PS-15侧根根尖碱化程度最高,而PS-97的碱化程度最低,并且铝胁迫条件下根际p H降低,呈现出酸化趋势。利用生长素运输抑制剂NPA抑制根尖生长素运输后发现,根尖的酸化趋势消失,说明生长素参与了根际p H的调控,铝对根际p H的调控可能与生长素运输有关。综上所述,我们提出根尖根际p H的差异是豌豆品种PS-15和PS-97耐铝性差异的重要原因,耐铝豌豆品种PS-15根尖根际p H碱性化程度高于铝敏感豌豆品种PS-97。同时根际p H的差异与生长素在根尖的极性运输有关。