在钙质土壤中，由于存在高浓度的碳酸钙和碳酸镁，其高浓度的碳酸根离子会直接影响土壤和植物中铁的可用性，从而降低植物根和叶的生理代谢过程，减少植物叶片中叶绿素合成，新叶变黄，形成常见的缺绿症，从而显著降低了作物的光合速率和产量。本实验以天蓝苜蓿(Medicagolupulina)为实验材料，采用两种方法（在钙质土中添加Fecl2、Fecl3和在MS营养液中添加重碳酸盐处理作物），测定相关分子生化和生理形态及指标。主要研究结果如下：　　1、在石灰土盆栽条件下，通过外加FeCl2和FeCl3盐培养天蓝苜蓿，分析天蓝苜蓿生长及根、茎和叶中柠檬酸代谢。结果表明：与未添加Fe盐（对照）相比,添加FeCl2和FeCl3后，增加了叶片数量，而单位叶面积干重和叶绿素无显著差异；光饱和点、最大净光合速率显著高于对照。对照处理叶片和根系分泌物中的柠檬酸含量显著高于FeCl2和FeCl3。XRD分析表明对照、FeCl2和FeCl3中铁离子的结晶度分别为24%、69%和81%。结论：同时，Fe2+铁盐对植物生理生长的影响优于Fe3+铁盐，表明天蓝苜蓿主要利用Fe2+。　　2、在MS营养液中，通过控制Fe含量和重碳酸盐含量，分析植物不同组织中铁吸收相关基因的表达。结果表明：幼苗使用10?M Fe(+Fe)、和0 Fe(–Fe)、+Fe和10 mM NaHCO3(+Fe+Bic)和–Fe和10 mM NaHCO3(–Fe+Bic)处理10天后，重碳酸盐胁迫降低了根环境中铁的可用性，增强了与Fe吸收相关的基因的表达，如MlHA1、MlFRO1和MlRIT1，增强了土壤中铁的吸收效率。重要的是，重碳酸盐胁迫抑制了MlMATE66在根中的表达，阻止了铁从跟到发育叶的转移，导致了铁在植物的根部积累，并减少了植物新叶中Fe的含量，有此诱发了缺铁性失绿症。此外，在本研究还MlZIP3和MlZIP7在重碳酸盐胁迫下的作用还不清楚需要展开相关的研究。综上所述，我们认为，重碳酸盐可以抑制柠檬酸转运体基因在根中的表达，阻碍了铁在根和叶片组织间的转运，从而降低了叶片（特别是新生叶片）中铁的含量造成了失绿症。