铝毒是酸性红壤上限制作物生长的重要因子。铝毒害最初的症状是抑制作物的根系生长，并且，严重的铝毒害将导致作物减产。近年来，由于酸沉降加剧以及化肥不合理施用，土壤酸化和铝毒问题日益突出。生长素在植物的耐铝毒过程中起重要作用，PIN2蛋白是根尖生长素的运输载体，PIN2与铝毒之间的研究鲜有报道。本实验以拟南芥和水稻不同PIN2表达材料为研究对象，探讨了铝处理对PIN2材料抗氧化胁迫及铝吸收的影响，以期为遗传改良作物耐铝毒提供理论基础。具体结果如下：　　（1）铝处理能诱导拟南芥根尖0-5 mm区域AtPIN2基因增强表达，其表达量比对照增加了80.00％；铝处理诱导AtPIN2蛋白在根尖细胞膜水平方向上累积，并且呈束状分布。实验发现50μmol/L AlCl3明显抑制三种基因型拟南芥根系生长，AtPIN2超表达拟南芥（PIN2-OX）、野生型拟南芥（Col）的根系伸长速率和根系鲜重均显著大于AtPIN2缺失突变体拟南芥（pin2-ko），但PIN2-OX和Col之间没有显著差异。　　（2）拟南芥水培结果表明，50μmol/L AlCl3处理能诱导拟南芥根系活性氧累积，与pin2-ko比较，PIN2-OX累积较少的活性氧并具有较高的SOD、CAT和APX活性。　　（3）水稻水培试验表明，100μmol/L AlCl3处理显著提高野生型水稻（WT）的根系活力；铝处理使根尖铝浓度增加，与 WT比较，OsPIN2超表达水稻（OX1）根尖铝浓度下降了31.15%；但茎杆木质部汁液铝浓度增加了92.77%；铝处理能诱导水稻根尖膜脂过氧化并增加超氧阴离子产生速率；与WT比较，OX1的膜脂过氧化程度较低，其超氧阴离子产生速率下降了19.86%，而SOD、POD和APX活性分别增加了75.00%、6.67%和61.61%。　　（4）与对照土壤（铝浓度为3.85 cmol/kg）比较，铝处理土壤（铝浓度为7.79 cmol/kg）明显抑制根系、地上部株高、分蘖和剑叶的生长，增加剑叶的SPAD值，其中 OX1的分蘖数、一个月相对株高和相对剑叶长比WT分别增加了56.00%、15.22%和10.09%。与WT比较，OX1的茎、叶片磷浓度在铝处理条件下分别增加了25.00%、26.19%；根系氮浓度分别增加了9.30%；叶片钙和镁浓度分别增加了26.90%和88.89%。　　（5）与对照土壤比较，铝处理土壤使两个基因型水稻各个部位（除枝梗）的铝浓度增加，OX1的根、根茎连接处和茎中铝浓度比WT分别减少了18.22%、8.65%和11.48%，而叶片和瘪壳的铝浓度分别增加了129.58%和36.83%。　　综上所述，超量表达PIN2基因增强拟南芥和水稻的耐铝性，其机理是PIN2基因通过调节根系的抗氧化能力，从而增强其耐铝性。同时，超量表达 PIN2基因通过提高水稻磷吸收转运能力，增强了 OX1适应酸性铝毒土壤的能力，同时也增加铝在叶片和瘪壳中累积。