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全球酸性土壤约占非冰盖陆地面积的30%,约有50%的潜在耕地是酸性土壤, pH值普遍低于5.5。铝毒害是酸性土壤中限制植物和微生物生长发育的主要因子。植物和微生物具有相似的耐铝机制,一个是内部螯合,一个是外部排斥。水稻又是主要粮食作物之一,酵母作为模式生物,研究有一定的优势。在不同 pH值下的酵母也出现耐铝性差异,而微生物易生长结构简单,通过对酵母耐铝性差异为水稻耐铝性差异提供一定思路,同时为植物耐铝毒机制的研究提供很好的材料。选择籼稻(不耐铝)和粳稻(耐铝)两个品种,及红酵母属Rhodotorula sp.,简称为RS1。本文通过对不同耐铝水稻品种营养元素吸收的影响,推测其耐铝机制,并且通过不同pH值下酵母生长的影响和耐铝机制的初步研究,得出以下几个结果: 铝对不同耐铝水稻营养元素吸收影响:(1)水稻根系变短变粗、根表面积和根尖数降低,在不耐铝水稻品种上的效应比耐铝品种明显,但是短时间铝处理对两个水稻品种根干重和根体积均没有显著影响;(2)耐铝水稻品种根系吸收钙、镁和锰的抑制作用远大于不耐铝品种,而铝对两个水稻品种其他元素的吸收没有显著影响,推测钙、镁和锰的缺乏可能是铝对不耐铝水稻品种产生毒害的机制之一; 铝对不同pH酵母生长的影响:(1)在酵母适宜生长范围内,加Al后,随着pH值升高,酵母从耐铝到对铝敏感;(2)在该培养基下,虽然Al3+毒害较大,但随着pH值上升,Al3+含量反而减少,Al-OH含量增多,活度与之对应;(3)随着pH值升高,越来越多Al进入细胞质内; 耐铝机制的初步研究:(1)用傅里叶全反射红外光谱扫描菌液后,不同pH值的酵母加减铝后蛋白质和官能团含量不一样;(2)未加铝的zeta电位随着pH值升高而降低,加铝后随着pH上升而下降,阿尔辛蓝染料与之相反。