（植物营养学专业论文）植物外部排斥铝的分子生理及其调控机理.pdf

浙江大学博士学位论文 摘要 酸性土壤占全世界潜在可耕地的5 0 0 ，铝毒是限制酸性土壤作物生产的主要因子。不同植物 种类或同一植物不同品种问在耐铝性上存在极大的基因型差异，这为研究耐铝机理以及通过遗传 改良和基因工程手段提高作物耐铝性提供了可能铝诱导植物根系分泌有机酸是迄今为止公认的 一种最为重要的外部排斥机理，但铝调控有机酸分泌的过程还没有完全明确。本文对模式i ( 铝 胁迫开始与植物根系有机酸分泌无明显的时间间隔) 植物的草酸分泌和模式i i ( 铝胁迫开始与植 物根系有机酸分泌有几个小时的时问间隔) 植物的柠檬酸分泌的调控机理进行了深入研究。另一 方面，包括有机酸分泌在内的一些已知的铝外部排斥机理并不能解释某些植物的高耐铝性，表明 还有其他未知的外部捧斥机理存在，本文以水稻为研究材料对细胞壁在外部排斥机理中的作用进 行了研究结果概述如下： 1 铝诱导模式h 植物柠檬酸分泌的调控机理 决明( c a s s i a t o r a l ) 根系在铝胁迫下可向介质分泌柠檬酸，并且铝胁迫开始与柠檬酸显著 分泌之间有一明显时间间隔，这种分泌模式属于典型的模式j i 。推测在这个间隔期期间有相关蛋 白的合成，但是还没有实验证据来证实。我们采用蛋白合成抑制剂处理决明根系发现，柠檬酸分 泌受到显著抑制，证实了相关蛋白合成的参与是分泌所必须的；对另外一种植物( 饭豆) 的研究 也发现蛋白合成抑制剂能显著抑制其根系铝胁迫下柠檬酸的分泌，用位于线粒体膜上的柠檬酸载 体抑制剂和位于细胞质膜上的阴离子通道抑制剂处理，并比较体内柠檬酸含量和柠檬酸合酶活 性，证实这些重新合成的蛋白很有可能就是这些载体蛋白和通道蛋白本身：研究还发现铝可抑制 饭豆根系细胞质膜h + - a t p a s e 的活性，而m 矿在微摩尔浓度就可极大的激发铝胁迫下的柠檬酸分 泌并恢复细胞质膜h + - a t p a s e 的活性，说明载体蛋白和通道蛋白并不是铝胁迫下柠檬酸分泌的唯 一调控因子，还有包括h + - a t p a s e 在内的其它因素参与其中。 2 铝诱导模式l 植物草酸分泌的调控机理 养麦根系在铝胁迫下可迅速向介质分泌草酸，这种分泌模式属于典型的模式l 。推钡4 铝可能 是直接激活了位于细胞质膜上的阴离子通道蛋白，而不需要相关蛋白的合成。我们同样采用蛋白 台成抑制剂处理荞麦根系发现，草酸的分泌不受蛋白合成的影响，说明供荠麦根系草酸分泌的生 物机器原先就存在于根尖细胞中，铝直接激活了这一生物机器；为了进一步明确草酸分泌特性， 我们对另外的一些草酸累积植物( 籽粒苋，养麦，菠菜，番茄) 进行了研究，结果表明在所收集 的一些草酸累积植物中，铝都能诱导其根系草酸的分泌：然而分泌量与体内草酸含量和耐铝性却 无相关性，而且菠菜和籽粒苋，番茄对铝非常敏感( 以相对根系伸长量为指标) ，这方面说明 在物种进化过程中草酸分泌在这些植物中具有一定的保守性，另一方面也说明对于草酸在提高耐 铝性上的作用模式有待深入研究。 浙江大学博士学位论文摘要 有机酸无论从理论上还是从实际上都证明能与铝螯合形成稳定的无毒性的物质，然而波菜、 番茄和籽粒苋对铝却非常敏感。为了解决这个问题，我们以菠菜为实验材料进行了研究。结果表 明其主要原因是菠菜对p h 极其敏感，所以我们认为对于菠菜等一些植物而言耐酸害是耐铝的前 提。 3 草酸分泌在养麦的耐铝机理中的作用 筛选到了对铝极其敏感的荠麦品种，并且发现荞麦的耐铝性与荞麦品种生长地域间的土壤性 质尤其是土壤p h 密切相关，说明一些荞麦品种通过长期适应酸性铝霉土壤而获得了高耐铝性。 但是草酸分泌与莽麦苗期的耐铝性无关。通过相对长期的铝处理后发现，生长于我国南方酸性土 壤的养麦品种j i a n g x i 比生长于我国西北方的荞麦品种s h a n x i 具有更高的累积磷的能力，并且以 a i p 的形式沉淀于质外体，从而提高了j i a n g x i 的耐铝性。 4 细胞壁在水稻耐铝机理中的作用 水稻是最耐铝的谷类作物，但是关于水稻的耐铝机理还不清楚。研究表明水稻的耐铝机理主 要为铝的外部排斥，但是有机酸分泌和根表p h 的变化不是其主要的耐铝机理。对细胞壁多耱组 分的研究发现，耐铝水稻根尖果胶含量和果胶甲酯酶活性都低于铝敏感品种，这种细胞壁特性降 低了根系对铝的吸附，专一性试验表明这种细胞壁特性对其它金属离子耐性和吸附特性没有差 异。这些结果表明细胞壁多糖可能为一种全新的铝排斥机理 关键词：铝毒；耐铝；有机酸：细胞壁：果胶：果胶甲酯酶；阴离子通道 l i i 浙江大学博士学位论文a b s t r a c t a b s t r a c t a l u m i n u mt o x i c i t yi so n eo ft h em o s td e l e t e r i o u sf a c t o r sl i m i t i n gc r o pp r o d u c t i o no na c i ds o i l s ， w h i c hc o m p r i a p p r o x i m a t e l y5 0 o f p o t e n t i a la r a b l el a n d sw o r l d w i d e t h e r ea l el a r g ev a r i a t i o ni na i r e s i s t a n c ea m o n gs p e c i e sa n dc u l t i v a r sw i t has p e c i e s u n d e r s t a n d i n go fa lr c s i s t a n e em e c h a n i s m s i n v o l v e di na i r e s i s t a n ts p e c i e sa n dc u l t i v a r ss h o u l dh e l pi m p r o v i n gc r o pp r o d u c t i v i t yo na c i ds o i l s a i i n d u c e ds e c r e t i o no fo r g a n i ca c i da n i o n sf r o mp l a n tr o o t si sc o n s i d e r e dav e r yi m p o r t a n tm e c h a n i s m o f a ir e s i s t a n c e ，b u tt h ep r o c e s s e sl e a d i n gt ot h es e c r e t i o no f o r g a n i ca c i da n i o n sa r es t i l lu n c l e a r i nt h e p r e s e n ts t u d y , w ei n v e s t i g a t e dt h ec r i t i c a ls t e p sl e a d i n gt oa i i n d u c e do x a l a t ee f f l u xi np a t t e r ni ( r a p i d e x u d a t i o no fo r g a n i ca c i da n i o n su n d e ra is t r e s s ) p l a n t sa n dc i t r a t ee f f i u xi np a t t e r n1 1 ( e x u d a t i o no f o r g a n i ca c i da n i o n sw a sd e l a y e db ys e v e r a lh o u r su n d e ra is t r e s s ) p l a n t s o nt h eo t h e rh a n d , t h e w e l l - k n o w na i i n d u c e do r g a n i ca c i da n i o n se f f i u xc a n n o t f u l l ye x p l a i nt h eh i g ha ir e s i s t a n c e m e c h a n i s mi ns o m ep l a n ts p e c i e so rg e n o t y p e s ，i n d i c a t i n go t h e rm e c h a n i s m so t h e rt h a na l r e a d yk n o w n e x i s t t h u s ，w ea l s ot r i e dt oe x p l o r et h er o l eo fc e l lw a l li ne x c l u d i n ga if r o mp l a n tr o o ta p e x t h e f i n d i n g sa r es u m m a r i z e da sf o l l o w i n g ： 1 r e g u l a t i o no f a i i n d u c e dc i t r a t ee f f l u xi np a t t e r 儿p l a n t s c a s s i at o r al r o o t ss p e c i f i c a l l ye x u d ec i t r a t ei nr e s p o n s et oa 1s t r e s sa n dt h e r ei sal a gp h a s e b e t w e e na d d i t i o no fa ia n do n s e to fc i t r a t ee f f l u x t h i sc h a r a c t e r i s t i ci sg r o u p e di n t op a t t e r ni ia n d i n d i c a t i n gs o m ei n d u c i b l ep r o c e s s e sl e a d i n gt ot h ee f f l u xi so c c u r r i n gi nct o r al r o o t s i nt h i ss t u d y , a p r o t e i n - s y n t h e s i si n h i b i t o r , c y c l o h e x i m i d e ，w a sa p p l i e db e f o r e ，t o g e t h e rw i t ho ra f t e ra is t r e s s t h e r e s u l t sd e m o n s t r a t e dt h a td en o v op r o t e i ns y n t h e s i si sc r i t i c a lf o ra i - i n d u c e dc i t r a t ee f f l u xi nct o r al r o o t s p r o t e i n s y n t h e s i si n h i b i t o ra l s os i g n i f i c a n t l yr e d u c e da l i n d u c e dc i t r a t ee f f i u xi na n o t h e rp l a n t ， r i c eb e a n b o t ha n i o nc h a n n e li n h i b i t o r sa n dc i t r a t e c a r r i e ri n h i b i t o t sc a l li n h i b i ta l - i n d u c e dc i t r a t e e f f l u xi nd e eb e a n ，i m p l y i n gt h a tt h ea c t i v a t i o no fg e n e sp o s s i b l ye n c o d i n gc i t r a t et r a n s p o r t e r sp l a y sa c r i t i c a lr o l ei na i - i n d u c e dc i t r a t ee f f i u xi np a t t e r ni lp l a n t s w ea l s of o u n dt h a ta ic a ns i g n i f i c a n t l y i n h i b i tp l a s m am e m b r a n eh a t p a s ea c t i v i t yi nr i c eb e a nr o o t s ，a n dm 9 2 + a tm i c r o m o l a rc o n c e n t r a t i o n s c a ns i g n i f i c a n t l yi m p r o v er i c eb e a nr o o t sc i t r a t ee f f l u xb yr e s t o r i n gt h ea c t i v i t yo fp l a s m am e m b r a n e - a t p a s e i n d i c a t i n gn o to n l yt r a n s p o r t e r sb u ta l s oo t h e r ss u c ha sh + - a t p a s oa r ei n v o l v e di n a i i n d u c e dc i t r a t ee f f t u x ， 2 r e g u l a t i o no f a i - i n d u c e do x a l a t ee f f l u xi np a t t e r lp l a n t s a ii n d u c e dr a p i da n ds p e c i f i ce x u d a t i o no f o x a l a t ef r o mb u c k w h e a tr o o t s ，a n dt h i sc h a r a c t e r i s t i ci s g r o u p e di n t op a t t e r1 a im a ya c t i v a t eap r e e x i s t i n gt r a n s p o r t e r ( p o s s i b l ya na n i o nc h a n n e l ) i nt h ep l a s n l a m e m b r a n et oi n i t i a t eo x a l a t ee f f i u x i nt h i ss t u d y , ap r o t e i n s y n t h e s i si n h i b i t o r , c y c l o h e x i m i d e ，w a s a p p l i e db e f o r e , t o g e t h e rw i t ho ra f t e ra 1s t r e s s ，a n dd e m o n s t r a t e dt h a td en o v op r o t e i ns y n t h e s i si sn o t r e q u i r e df o ra l i n d u c e do x a l a t ee f f l u xi nb u c k w h e a t w ea l s od e m o n s t r a t e dt h a to x a l a t ec o n t e n ti nr o o t s w a sn o tt h ed e t e r m i n i n gf a c t o re f f e c t i n gt h ea m o u n to fo x a l a t ee f f t u xa sw h e no x a l a t ec o n t e n ti n a m a r a n t hr o o t sw a sd e c r e a s e db ya b o u t5 0 w i t hi n c r e a s i n gr a t i oo fn h 4 + - nt on 0 3 - ni nn u t r i e n t i v 浙江大学博士学位论文 a b s t r a c t s o l u t i o n , t h ea m o u n to fa i i n d u c e do x a l a t es e c r e t i o ns t i l lk e p tc o n s t a n t ；a n dt h e r ew a sn or e l a t i o n s h i p b e t w t h ec o n t e n to f t h ew a t e rs o l u b l eo x a l a t ei nf o u rs p e c i e so f o x a l a t ea c c u m u l a t o r sa n dt h ea m o u n t o f t h ea i - s t i m u l a t e do x a l a t ee f f l u xi nr o o t s t h u sw ep r o p o s e dt h a ta l t h o u g ha l lt h eo x a l a t ea c c u m u l a t o r s t e s t e dh a dt h es a i u ep a t t e r no fa i - i n d u c e do x a l a t ee f f l u x ，t h ed e n s i t yo fa n i o nc h a n n e l si np l a s m a m e m b r a n em a yp l a ym o r ei m p o r t a n tr o l ei na i - r e g n l a t e do x a l a t ee f f i u xi nt h e s es p e c i e s i ti su n d o u b t e d l yt h a ta ir e s i s t a n c ei sc e r t a i n l yr e l a t e dt oo r g a n i ca n i o n se f f i u x ，b e c a u s et h e s e a n i o n s ，e s p e c i a l l yc i t r a t e 3 ，o x a l a 岔。a n dm a l a t e 2 c a l lc h e l a t ea i pe f f e c t i v e l ya n dm a k ei tl e s so rn o n p h y t o t o x i c h o w e v e r , a m a r a n t h ，t o m a t o ，a n ds p i n a c hp l a n t ss h o w e dh i g hs e n s i t i v et oa is t r e s s ，a l t h o u g h t h e yc a ne x u d eas u b s t a n t i a la m o u n to fo x a l m e w ei n v e s t i g a t e dt h eu n d e r l y i n gm e c h a n i s m su s i n g s p i n a c hp l a n t sa n df o u n dt h a te f f l u xo f o x a l a t ei sas p e c i f i cr e s p o n s et oa is t r e s s t h ei n f l u e n c eo f p ho n r o o tg r o w t hm a yh a v em a s k e dt h ep o t e n t i a lf o ro x a l a t et op r o t e c tt h ep l a n t sf r o ma it o x i c i t y i tw a s c o n c l u d e dt h a tr e s i s t a n c et ob o t hp r o t o na n da it o x i c i t ya l en e c e s s a r yf o rap l a n tt os u r v i v ei na c i d i c , a l u m i n u m - t o x i cs o i l s 3 r u l eo fo x n l a t ee f f l u xi nb u c k w h e a ta ir e s i s t a n c e a 胁s e r e e n i n go fn i n eb u c k w h e a tc u l t i v a r s ，w eo b t a i n e da l la 1s e n s i t i v ec u l t i v a ls h a n x ia n d f o u n dt h ea ig e n o t y p i ed i f f e r e n c e sa m o n gb u c k w h e a tc u l t i v a r sa r ec l o s e l y r e l a t e dt ot h e i ro r i g i n a l g r o w t hc o n d i t i o n se s p e c i a l l ys o i lp hv a l u e s ，i n d i c a t i n gs o m eb u c k w h e a te u l t i v a r sh a v ea d a p t a t i o n m e c h a n i s m st oc o p ew i t ha is t r e s s h o w e v e r , o x a l a t ee f f l u xc a n n o t f u l l ye x p l a i na ig e n o t y p i c d i f f e r e n c e si nb u c k w h e a t a f t e rl o n g e rt r e a t m e n t si na i ( 1 0d ) t h ec o n c e n t r a t i o n so f p h o s p h o r o u sa n da i i nt h er o o t so f a l - r e s i s t a n te u l t i v a rj i a n g x i 恍s i g n i f i c a n t l yh i g h e rt h a nt h o s ei ns h a n x i f u r t h e r m o r e , m o r ea 1w a sl o c a l i z e di nt h ec e l lw a l l so f t h er e s i s t a n tc u l t i v a r s w ep r e s e n t e de v i d e n c es u g g e s t i n gt h e g r e a t e ra ir e s i s t a n c ei nb u c k w h e a ti sf u r t h e rr e l a t e dt ot h ei m m o b i l i z a t i o na n dd e t o x i f i c a t i o no f a 1b y p h o s p h o r o u si nt h er o o tc e l lw a l l s 4 ar o l eo f c e l lw a l lf o r a ir e s i s t a n c ei nr i e e r i c e ( o r y z as a t i v al ) i st h em o s ta i - r e s i s t a u tc r o ps p e c i e sa m o n gs m a l lg r a i nc e r e a l s ，b u tt h e m e c h a n i s m sr e s p o n s i b l ef o r t h eh i 【g hr e s i s t a n c ei ss t i l lu n c l e a r i nt h ep r e s e n ts t u d y , o r y z as a t i v as u b s p j a p o n i c ao r n i p p o o b a r e ( a l la i - r e s i s t a n te u l t i v a r ) a n do t y z as a t i v as u b s p i n d i c ac v z h e f u 8 0 2 ( a n a 1 - s e n s i t i v ec u l t i v a r ) w e r ec o m p a r e dt oi n v e s t i g a t et h em e c h a n i s m sr e s p o n s i b l ef o rt h e i rd i f f e r e n t i a la i r e s i s t a n c e w ef o u n dt h a ta ic o n t e n ti nr o o ta p e x ( 0 - 1 0r a m ) i ss i g n i f i c a n t l yl o w e ri nn i p p o n b a r et h a n i nz h e f u 8 0 2 ，a n dm o r ea 1w a sl o c a l i z e dt oc e l lw a l l si nz b e f u 8 0 2 ( 9 6 o ft o t a la i ) t h a l li n n i p p o n b a r e ( 8 0 o f t o t a la i ) h o w e v e r , n e i t h e ro r g a n i ca c i da n i o n se f f l u xn o rc h a n g e so fr h i z o s p h e r e p hi sr e s p o n s i b l ef o rt h ee x c l u s i o no f a li na i r e s i s t a n tc v n i p p o n b a r e i n t e r e s t i n g l y , i nt h ea b s e n c eo f a i ，c e l lw a l lp o l y s a e c h a r i d e s ( p e c t i n ，h e m i c e l l u l o s el ，a n dh e m i c e l l u l o s e2 ) a r es i g n i f i c a n t l yh i g h e ri n z h e f u s 0 2r o o ta p e xt h a ni nn i p p o n b a r ea n da it r e a t m e n ti n c r e a s e dp o l y s a c c h a r i d e sc o n t e n t si nb o t h c u l t i v a l sb u tw i t hm o r es i g n i f i c a n t l yi nz h e f u 8 0 2 b o t ht r a n s c r i p t i o n a la n d 盯l z y m ea c t i v i t ya n a l y s i so f p e c t i nm e t h y l e s t e r a s e s ( p m e ) r e v e a l e dt h a tt h ee x p r e s s i o nl e v e li sc o n s t i t u t i v e l yh i g h e ri na i s e n s i t i v e z h e f u 8 0 2t h a ni nn i p p o n b a r e a ia d s o r p t i o na n dd e s o r p t i o nk i n e t i c si n d i c a t e dt h a tc e l lw a l l sw i t h h i g h e rp o l y s a c c h a r i d e sc o n t e n t sa n dh i | g h e l p m ea c t i v i t yh a sg r e a t e ra b i l i t yt ob i n da ia n dt h eb o u n da i v 濒_ 匝大学博士学位论文 a b s t r a c t w a sr e t a i n e dm o r et i g h t l y h o w e v e r , r e s l ) o n s eo ft h et w oc u l f i v a r st oo t h e rm e t a l s ( c d c l 2 ，l a c l 3 ，a n d c u c l 2 ) i sd i f f e r e n tf r o mt h e i rr e s p o n s et oa i ，a n dt h ea b i l i t yo f c e l lw a l lm a t e r i a l st oa d s o r bt h e s em e t a l s i sa l s on o tr e l a t e dt ot h e i rc e l lw a l lp o l y s a c c h a r i d e s t h e s er e s u l t ss u g g e s tt h a tc e l lw a l lp o l y s a c c h a r i d e s m a yp l a ya l li m p o r t a n tr o l ei ne x c l u d i n ga is p e c i f i c a l l yf r o mr i c er o o ta p e x k e yw o r d s ：a l u m i n u mt o x i c i t y ；a l u m i n u mt o l e r a n c e , o r g a n i ca c i d ；c e l lw a l l ；p e c t i n ；p e c t i n m e t h y l e s t e r a s e ；a n i o nc h a n n e l v i 浙江大学博士学位论文图袁目录 图表目录 表i - 1 耐铝有关的q t l 6 表1 2 与耐铝有关基因在转基因植物中的表达及其效果8 表2 1 铝诱导不同植物有机酸的分泌 表8 i ，荞麦耐铝基因型差异 图3 一1 c h m 处理对决明根尖蛋白含量的影响3 0 图3 2 不同浓度c h m 对铝诱导决明分泌柠檬酸的影响3 0 图3 ，3 铝和c h m 对决明柠檬酸分泌的影响3 i 图3 ，4 c h m 预处理对铝诱导决明分泌柠橡酸的影响3 l 图3 5 c h m 对铝脉冲处理后决明柠檬酸分泌的影响 图3 6 铝和c h m 对决明根尖柠檬酸合酶活性的影响3 2 图3 ，7 铝诱导决明根系柠檬酸分泌机制3 3 图禾1 铝诱导饭豆柠檬酸分泌的时间响应关系3 9 图4 ，2 缺磷对有机酸分泌的影响3 9 图禾3 l a c l 3 和铝对有机酸分泌的影响3 9 图4 - 4 不同根段柠檬酸分泌量和体内含量4 0 图乒5 不同阴离子通道抑制剂对柠檬酸分泌的影响4 0 图4 6 不同柠檬酸载体抑制剂对柠檬酸分泌的影响：4 0 图4 - 7 铝脉冲处理后，a 9 - c 和p i 对柠檬酸分泌和含量的影响4 l 图4 8 蛋白合成抑制剂对柠檬酸分泌的影响4 1 图4 9 v a 对铝诱导饭豆根系柠檬酸分泌的影响4 2 图4 1 0 细胞质膜的纯度检测4 2 图禾1 1 铝和m f + 对细胞质膜h + - a t p a s e 活性的影响4 3 图4 - 1 2 铝诱导饭豆根系柠檬酸分泌的调控模型4 5 图5 1 蛋白合成抑制剂处理对养麦根尖蛋白含量的影响5 0 圈5 2 不同浓度蛋白合成抑制剂对铝诱导荐麦分泌草酸的影响5 0 图5 3 铝和蛋白合成抑制剂对养麦分泌草酸的时间响应关系一5 l 图5 4 蛋白合成抑制剂预处理对铝诱导荞麦分泌草酸的影响5 l 图5 5 蛋白合成抑制剂对铝脉冲处理后荞麦草酸分泌的影响5 2 图6 - 1 有机酸标准品( b ) 和铝胁迫下根系分泌物( a ) 的h p l c 图谱5 6 图6 - 2 铝诱导籽粒苋草酸分泌的时间和浓度响应关系5 6 图6 - 3 细胞质膜抑制剂，阴离子通道抑制剂和蛋白合成抑制剂对铝诱导的草酸分泌的影响 一! ；7 图6 - 4 籽粒苋根系内草酸含量和草酸分泌的关系5 7 图6 - 5 4 个物种8 个品种间草酸含量和草酸分泌量间的关系5 8 图6 6 4 个物种8 个品种间草酸分泌与耐铝性的关系 5 8 矾“：8 ：8 系系关关 应应一一 响响度间位浓时定 的的的响泌泌泌影分分分的酸酸酸泌草草草分系系系酸根根根草菜菜菜菜菠菠菠菠导导导对诱诱诱p 铝铝铅缺 2 3 4 l l l 图图图图 浙江大学博士学位论文图表目录 图7 5 铝和镧对菠菜根系草酸分泌的影响6 6 图7 6 铝对菠菜根伸长影响和根尖铝含量6 6 图7 7 p h 对菠菜根伸长影响6 7 图8 - 1 不同浓度铝对荠麦根伸长影响7 5 图8 2 不同浓度铝处理后荞麦根尖铝含量7 5 圈8 3 图8 4 铝诱导养麦根系草酸分泌的时间响应关系7 6 铝诱导j i a n g x i 和s h a n x i 养麦分泌草酸的计量响应关系7 6 圈8 - 5 葬麦品种j i a n g x i 和s h a n x i 不同根段在铝胁追下分泌的草酸7 6 图8 6 根表p h 对铝胁迫下根伸长的影响7 7 图8 - 7 1 0 天间隔铝处理对养麦品种j i a n g x i 和s h a n x i 根系和叶片中p ，c a ，m g 和a l 浓度的 影响 圈8 - 8 根尖铝定位 7 7 ，7 8 图9 i 铝处理对水稻根伸长的影响8 7 图9 2 水稻根尖和根尖细胞壁的铝含量8 7 图9 3 铝诱导水稻有机酸分泌8 7 图9 4 根表p h 对水稻耐铝性的影响8 8 图9 - 5 水稻根尖细胞壁组分多糖含量8 8 图9 6 水稻有无铝处理条件下根尖p m e 基因表达，( a ) 琼脂糖凝胶电泳图：( b ) 表达强度8 9 图9 7 水稻根尖p m e 活性8 9 图9 8 水稻根尖细胞壁对铝吸附( a ) 解吸( b ) 动力学9 0 图9 9 其它金属( c d ，l a ，c u ) 对水稻根伸长的影响9 0 图9 1 0 细胞壁对c d l a ，c u 的吸附能力一9 l 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经 发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得堑望盘鲎或其他教育机构的学位或证 书而使用过的材料。与我一屙工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了 明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：签字日期：年月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解逝鎏叁堂有关保留、使用学位论文的规定，有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本 人授权逝鎏盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 导师签名： 签字日期：年月 日 签字日期：年月日 浙江大学博士学位论文致谢 致谢 本论文是在导师郑绍建教授的悉心指导下完成的从论文选题、试验设计、方案 实施以及论文的撰写都倾注了导师的智慧和心血在论文完成之际，谨向导师致以最 诚挚的谢意导师严谨的治学态度，渊博的专业知识，开阔的学术思路，勤勉敬业的 精神以及对研究事业的执着追求，都给我留下了深刻的印象，将激励我在以后的科研 事业中更加勤奋，诚恳，踏实地去探索科学的奥秘在此，谨向郑老师表示衷心的感 谢! 在攻读博士学位的三年学习，试验及写作过程中，得到了浙江大学环境与资源学 院和生命科学学院的各位领导和老师的关心，指导和帮助在此，我向他们表示衷心 的感谢! 本文的完成得到了资源科学系全体老师和同学的大力帮助特别感谢实验室的章 永松教授林成永教授，罗安程教授在实验和生活中给予的指导争帮助实验室的团 结友爱的精神时刻鼓舞和激励着我我的每一步坚持和每一滴进步都离不开你们的帮 助和鼓励! 感谢p e t e rr r y a n 博士( c o m m o n w e a l t hs c i e n t i f i ca n di n d u s t r i a lr e s e a r c h o r g a n i z a t i o np l a n ti n d u s t r y , a u s t r a l i a ) ，h a n sl a m b e r s 教授( s c h o o lo f p l a n tb i o l o g y , t h e u n i v e r s i t yo fw e s t e r na u s t r a i l i a ) ，l e o nv k o c h i a n 教授( c o r n e l lu n i v e r s i t y , n e wy 0 r k ) 和h i d e a k im a t s u m o t o 教授( r e s e a r c hi n s t i t u t ef o rb i o r e s o u r c e s ，o k a y a m au n i v e r s i t y , j a p a n ) 对本研究的指导和对手稿修改所作出的贡献，在此表示衷心感谢! 感谢我的家人，他们的勤劳。淳朴、善良和豁达，教会了我很多做人的道理他 们的