徐圓圓，陸明英， 蔣維昕，程 飛，譚 玲，楊 梅

（1.廣西大學(xué) 林學(xué)院，廣西 南寧 530004；2.廣西大學(xué) 廣西高校林業(yè)科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧530004）

鋁脅迫下不同耐鋁型桉樹無(wú)性系根和葉抗氧化特征的差異

徐圓圓1,2，陸明英1， 蔣維昕1,2，程 飛1,2，譚 玲1,2，楊 梅1,2

（1.廣西大學(xué) 林學(xué)院，廣西 南寧 530004；2.廣西大學(xué) 廣西高校林業(yè)科學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧530004）

為了闡明不同桉樹無(wú)性系對(duì)鋁的抗逆性生理響應(yīng)機(jī)制，采用室內(nèi)水培法，以廣西區(qū)2個(gè)桉樹無(wú)性系耐鋁型巨尾桉9號(hào)Eucalyptus grandis×E.urophylla No.9（記為G9）和鋁敏感型尾葉桉4號(hào)E.urophylla No.4（記為G4）為研究對(duì)象，在4.4 mmol·L－1鋁離子濃度下處理24 h（以pH 4.0，0.5 mmol·L－1氯化鈣為對(duì)照），從根系及葉片內(nèi)細(xì)胞膜透性（CMP），丙二醛（MDA）質(zhì)量摩爾濃度及過氧化氫酶（CAT），多酚氧化酶（PPO），超氧化物歧化酶（SOD），抗壞血酸過氧化物酶（APX）和谷胱甘肽還原酶（GR）等抗氧化酶活性方面探討了鋁脅迫下供試苗木的耐鋁機(jī)制。采用SPSS 21.0軟件分別對(duì)根和葉中G9和G4的各測(cè)定指標(biāo)進(jìn)行單因素方差分析和Duncan多重比較。根細(xì)胞膜透性、丙二醛質(zhì)量摩爾濃度均顯著（P＜0.05）高于葉，鋁對(duì)2個(gè)桉樹無(wú)性系苗木的毒害主要表現(xiàn)在根部。在4.4 mmol·L-1鋁離子處理下，G4根相對(duì)電導(dǎo)率與丙二醛質(zhì)量摩爾濃度最高，分別為48.8%，11.5 μmol·g－1，而G9根內(nèi)過氧化氫酶、抗壞血酸過氧化物酶、谷胱甘肽還原酶活性極顯著（P＜0.01）大于G4，且G9根過氧化氫酶活性比相應(yīng)對(duì)照增加145.0%，G4根過氧化氫酶活性比相應(yīng)對(duì)照僅增加43.0%，過氧化氫酶在G9根中對(duì)鋁毒害的緩解起到了更為重要的作用。G9清除活性氧能力較G4強(qiáng)，表明耐鋁型桉樹對(duì)鋁毒害具有較好的適應(yīng)能力。圖7參28

林木育種學(xué)；鋁脅迫；桉樹；抗氧化酶；細(xì)胞膜透性；丙二醛

鋁是地殼中含量最高的金屬元素，約占土壤礦物質(zhì)總量的7%，僅次于氧元素和硅元素，通常以難溶性的硅酸鹽和氧化物的形式存在于長(zhǎng)石、云母、高嶺石等礦石中，對(duì)植物和環(huán)境沒有毒害作用［1］。酸性條件下（pH＜5.5），難溶性的鋁會(huì)逐漸解離轉(zhuǎn)變?yōu)橛卸镜碾x子態(tài)鋁離子（Al3+），Al（OH）2+和Al（OH）2+，酸雨的沉降加上長(zhǎng)期施用生理酸性化肥可進(jìn)一步增進(jìn)土壤的酸化過程，土壤中活性鋁的增加會(huì)對(duì)植物生長(zhǎng)造成極為不利的影響。目前，已經(jīng)對(duì)玉米Zea mays，小麥Triticum aestivum，高粱Sorghum bicolor，馬尾松Pinus massoniana，杉木Cunninghamia lanceolata，桉樹Eucalyptus，柚木Tectona grandis等農(nóng)林作物開展了有關(guān)鋁毒害及耐鋁毒機(jī)制的研究［2］。鋁對(duì)植物的危害主要是通過抑制植物根系的生長(zhǎng)，進(jìn)而影響根系對(duì)水分和養(yǎng)分的吸收，最終影響植物的生長(zhǎng)和發(fā)育［3］。不同植物或同種植物不同基因型對(duì)鋁毒的耐性存在著一定的差異［4］。鋁會(huì)對(duì)植物細(xì)胞產(chǎn)生氧化損傷，而這些損傷可以得到抗氧化酶的保護(hù)［5］。植物器官在鋁脅迫下受到傷害時(shí)往往會(huì)發(fā)生膜脂過氧化作用，丙二醛（MDA）是膜脂過氧化過程的最終分解產(chǎn)物，其含量可以反映植物遭受酸鋁傷害的程度。植物體內(nèi)的過氧化物酶（POD），過氧化氫酶（CAT），超氧化物歧化酶（SOD），多酚氧化酶（PPO），抗壞血酸過氧化物酶（APX）和谷胱甘肽還原酶（GR）等是重要的抗氧化酶，在清除金屬等誘發(fā)產(chǎn)生的氧自由基和過氧化物、抑制膜脂過氧化、保護(hù)細(xì)胞免遭傷害等方面起著重要作用。在許多作物抗性機(jī)制研究中，這類抗氧化酶活性的變化已廣泛作為指示植物抵御逆境傷害的指標(biāo)［6］。目前，關(guān)于鋁處理下抗氧化系統(tǒng)的變化多集中在農(nóng)作物及經(jīng)濟(jì)作物方面，而有關(guān)林木方面的研究相對(duì)較少。桉樹具有豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、適應(yīng)性強(qiáng)、用途廣泛等特點(diǎn)。目前，中國(guó)桉樹人工林面積已達(dá)300萬(wàn)hm2，廣西是其主要栽培區(qū)之一［7］。桉樹人工林生產(chǎn)力的維持與養(yǎng)分供應(yīng)有很大關(guān)系，持續(xù)施肥可加劇土壤酸化，使土壤活性鋁不斷增多［8］。西班牙桉樹林土壤中鋁含量及桉樹根系中鋁的積累受土壤酸度影響，且存在潛在的鋁毒危險(xiǎn)性，赤桉E.camaldulensis，藍(lán)桉E.globulus，巨桉E.grandis，鄧恩桉E.dunnii等實(shí)生苗在鋁脅迫下分泌蘋果酸、檸檬酸和草酸［9］，低濃度鋁離子甚至?xí)龠M(jìn)桉樹生長(zhǎng)［10］。筆者曾對(duì)4個(gè)速生桉優(yōu)良無(wú)性系（巨尾桉9號(hào)E.grandis×E.urophylla No.9，巨尾桉12號(hào)E.grandis×E. urophylla，尾葉桉4號(hào)E.urophylla，韋赤桉3號(hào)E.wetarensis×E.Camaldulensis No.3等的耐鋁性進(jìn)行了研究，結(jié)果為巨尾桉9號(hào)具有較強(qiáng)的耐鋁性，而尾葉桉4號(hào)的耐鋁性較差，且耐鋁桉樹無(wú)性系根部鋁的積累量較低［11－12］。在此基礎(chǔ)上，本研究進(jìn)一步探討了不同耐鋁型桉樹無(wú)性系在根、葉器官中對(duì)鋁的抗性生理響應(yīng)差異，為闡明桉樹耐鋁機(jī)制提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以2月生速生桉無(wú)性系組培苗巨尾桉9號(hào)（G9）及尾葉桉4號(hào)（G4）為試驗(yàn)材料，修剪留根長(zhǎng)4.0 cm，去根基向上1/3葉以便固定植株。試驗(yàn)苗浸入1.0‰多菌靈溶液消毒30 min后，用自來(lái)水沖洗凈。移入盛有約2.5 L營(yíng)養(yǎng)液的塑料桶中，用剪成圓形的珍珠棉泡沫板做固定材料，分4孔·板－1，5株·孔－1，此外板中央留1孔通氣。使用Hoagland營(yíng)養(yǎng)液（pH 5.5）［13］進(jìn)行培養(yǎng)，3 d更換培養(yǎng)液1次，并用1.0‰多菌靈溶液消毒5 min，用2.0 mol·L－1鹽酸及氫氧化鈉將營(yíng)養(yǎng)液的酸度從pH 5.5以0.1降幅逐級(jí)調(diào)至pH 4.0，持續(xù)7 d后轉(zhuǎn)入pH 4.0，0.5 mmol·L－1氯化鈣中清洗1 d。采用完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，取長(zhǎng)勢(shì)優(yōu)良、大小一致的桉樹苗進(jìn)行鋁處理。本課題組前期檢測(cè)5年生桉樹人工林林地土壤可溶性鋁的平均濃度為4.4 mmol·L－1［12］。參照楊振德等［14］進(jìn)行的鋁對(duì)桉樹幼苗生長(zhǎng)影響的研究，當(dāng)鋁質(zhì)量濃度為120.0 mg·L－1時(shí)，僅有1株桉樹幼苗存活，被認(rèn)為是耐鋁性較強(qiáng)的單株。因此，鋁離子濃度設(shè)為 4.4 mmol·L－1

（以AlCl3·6H2O形式加入），以pH 4.0，0.5 mmol·L－1氯化鈣為對(duì)照（ck），處理24 h后測(cè)定相關(guān)指標(biāo)。試驗(yàn)期間營(yíng)養(yǎng)液容器密閉遮光處理，增氧電泵全天通氣。

1.2 指標(biāo)測(cè)定方法

取中間部位葉片、根尖3 cm以內(nèi)根系0.2 g，葉片用蒸餾水沖洗3次，根系在0.5 mmol·L－1氯化鈣溶液中清洗30 min，以洗脫樣品表面的鋁殘留，再用去離子水沖洗3次以除去表面的電解質(zhì)，吸干水分后剪碎，細(xì)胞膜透性（CMP）采用電導(dǎo)率儀測(cè)定［15］，用相對(duì)電導(dǎo)率（%）表示。

參照陳建勛等［16］方法提取酶液。其中，丙二醛（MDA）提取方法為取桉樹苗木中間部位葉片、根尖3.0 cm以內(nèi)根系0.5 g，加體積分?jǐn)?shù)為5%的三氯乙酸（TCA）2.0 mL，研磨至勻漿，再加8.0 mL三氯乙酸充分研磨，勻漿以4 000 r·min－1離心20 min，上清液即為樣品提取液?？寡趸敢禾崛》椒槿¤駱涿缒局虚g部位葉片、根尖3.0 cm以內(nèi)根系0.5 g于預(yù)冷的研缽中，加10.0 mL pH 7.0,0.05 mol·L－1磷酸緩沖液、0.1 g聚乙烯吡咯烷酮（PVP）及少許石英砂，在冰浴中研磨成勻漿，于4℃ ，5 000 g下離心20 min，上清液即為過氧化氫酶（CAT）提取液/抗壞血酸過氧化物酶（APX）提取液/超氧化物岐化酶（SOD）提取液/多酚氧化酶（PPO）提取液/谷胱甘肽還原酶（GR）提取液。

試驗(yàn)參照陳建勛等［16］測(cè)定丙二醛質(zhì)量摩爾濃度及酶液活性。丙二醛質(zhì)量摩爾濃度用硫代巴比妥酸（TBA）法測(cè)定，單位為 μmol·g－1。過氧化氫酶活性采用過氧化氫（H2O2）法測(cè)定，酶活力以1 min變化0.01個(gè)吸光度值D（240）所需酶量為1個(gè)活性單位，以U·min－1·g－1（1 U=16.67 nkat）表示；抗壞血酸過氧化物酶活性采用紫外吸收法測(cè)定，酶活力以1 min變化0.01個(gè)吸光度值D（290）所需酶量為1個(gè)活性單位，以U·min－1·g－1（1 U=16.67 nkat）表示；超氧化物歧化酶活性采用氮藍(lán)四唑比色法測(cè)定酶活力以四唑氮藍(lán)（NBT）被抑制50%為1個(gè)酶活性單位，以鮮質(zhì)量酶單位每克表示（U·g－1，1 U=16.67 nkat）；多酚氧化酶活性采用鄰苯二酚法測(cè)定，酶活力以1 min變化0.01個(gè)吸光度值D（400）所需酶量為1個(gè)活性單位，以U·min－1·g－1（1 U=16.67 nkat）表示；谷胱甘肽還原酶采用紫外分光法測(cè)定，酶活力以1 min變化0.01個(gè)吸光度值D（340）所需酶量為1個(gè)活性單位，以U·min－1·g－1（1 U=16.67 nkat）表示。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel和SPSS 21.0等軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，并分別對(duì)根和葉中G9和G4的各測(cè)定指標(biāo)進(jìn)行Duncan多重比較分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鋁處理對(duì)2個(gè)桉樹無(wú)性系細(xì)胞膜透性的影響

圖1顯示：2個(gè)桉樹無(wú)性系根相對(duì)電導(dǎo)率均比葉高；G4根電導(dǎo)率最大，4.4 mmol·L－1鋁離子處理下為48.8%，細(xì)胞膜透性顯著（P＜0.05）增大，而G9變化不明顯，但G9葉片的電導(dǎo)率則與對(duì)照有極顯著（P＜0.01）差異；G4和G9根電導(dǎo)率分別為相應(yīng)對(duì)照的1.3倍和1.2倍，葉電導(dǎo)率分別為相應(yīng)對(duì)照的1.2倍和1.5倍；可見2個(gè)無(wú)性系在鋁處理下細(xì)胞受損情況不一樣，同一個(gè)無(wú)性系根系和葉片表現(xiàn)不同。

2.2 鋁處理對(duì)2個(gè)桉樹無(wú)性系丙二醛質(zhì)量摩爾濃度的影響

圖2所示：G4根及葉內(nèi)丙二醛質(zhì)量摩爾濃度均較G9大，4.4 mmol·L－1鋁離子處理下桉樹根及葉內(nèi)丙二醛質(zhì)量摩爾濃度均有顯著（P＜0.05）增加；G4根丙二醛質(zhì)量摩爾濃度最大，為11.5 μmol·g－1，且其變化幅度最大，比相應(yīng)對(duì)照增加46.0%，G4葉、G9根及葉內(nèi)丙二醛質(zhì)量摩爾濃度變化相對(duì)較小，均小于20.0%。

2.3 鋁處理對(duì)2個(gè)桉樹無(wú)性系過氧化氫酶活性的影響

圖3顯示：4.4 mmol·L－1鋁離子處理下G9根及葉內(nèi)過氧化氫酶活性均顯著（P＜0.05）大于G4，G9根及葉過氧化氫酶活性變化幅度較大，分別比相應(yīng)對(duì)照增加145.0%和43.0%，差異極顯著（P＜0.01）；而G4根和葉的過氧化氫酶活性變化不明顯，并在鋁處理后其根過氧化氫酶活性受到抑制。

2.4 鋁處理對(duì)2個(gè)桉樹無(wú)性系抗壞血酸過氧化物酶活性的影響

圖4所示：G9根內(nèi)抗壞血酸過氧化物酶活性顯著（P＜0.05）大于G4，而葉內(nèi)的抗壞血酸過氧化物酶活性則相反；在4.4 mmol·L－1鋁離子處理下， G4根、葉內(nèi)抗壞血酸過氧化物酶活性均有極顯著（P＜0.01）變化，分別增加92.9%和30.7%；而G9根抗壞血酸過氧化物酶活性變化不大，葉抗壞血酸過氧化

物酶活性則增加了35.4%，差異極顯著。G4根抗壞血酸過氧化物酶活性增幅達(dá)到G9的5.6倍，表明其在G4根部清除活性氧的過程中起到重要作用。

圖1 鋁處理下不同桉樹無(wú)性系根、葉細(xì)胞膜透性的變化Figure 1 Changes of CMP in 2 eucalyptus seedling roots and leaves under aluminum-induced

圖2 鋁處理下不同桉樹無(wú)性系根、葉丙二醛質(zhì)量摩爾濃度的變化Figure 2 Changes of MDA in 2 eucalyptus seedling roots and leaves under aluminum-induced

圖3 鋁處理下不同桉樹無(wú)性系根、葉過氧化氫酶活性的變化Figure 3 Changes of CAT in 2 eucalyptus seedling roots and leaves under aluminum-induced

圖4 鋁處理下不同桉樹無(wú)性系根、葉抗壞血酸過氧化物酶活性變化Figure 4 Changes of APX in 2 eucalyptus seedling roots and leaves under aluminum-induced

2.5 鋁處理對(duì)2個(gè)桉樹無(wú)性系超氧化物歧化酶活性的影響

圖5所示：G4根及葉內(nèi)超氧化物歧化酶活性均顯著（P＜0.05）大于G9，且其增幅均較G9大。4.4 mmol·L－1鋁離子處理下，G4根及葉超氧化物歧化酶活性變化幅度較大，分別為相應(yīng)對(duì)照的1.9倍和1.7倍，差異極顯著（P＜0.01）；G9根超氧化物歧化酶活性顯著（P＜0.05）大于對(duì)照，而其葉中超氧化物歧化酶活性變化較小；2個(gè)桉樹無(wú)性系均表現(xiàn)出根內(nèi)超氧化物歧化酶活性較葉大。

2.6 鋁處理對(duì)2個(gè)桉樹無(wú)性系多酚氧化酶活性的影響

圖6所示：G4根中多酚氧化酶活性顯著（P＜0.05）高于G9。在4.4 mmol·L－1鋁離子處理下，G4和G9根的多酚氧化酶活性均與相應(yīng)的對(duì)照有顯著（P＜0.05）差異，其中G4的多酚氧化酶活性最高，為488.9×16.67 nkat·min－1·g－1，增幅達(dá)49.5% ，且顯著大于G9根多酚氧化酶活性。而2個(gè)無(wú)性系的葉多

酚氧化酶活性較穩(wěn)定，均沒有明顯變化。

圖5 鋁處理下不同桉樹無(wú)性系根、葉超氧化物歧化酶活性變化Figure 5 Changes of SOD in 2 eucalyptus seedling roots and leaves under aluminum-induced

圖6 鋁處理下不同桉樹無(wú)性系根、葉多酚氧化酶活性變化Figure 6 Changes of PPO in 2 eucalyptus seedling roots and leaves under aluminum-induced

2.7 鋁處理對(duì)2個(gè)桉樹無(wú)性系谷胱甘肽還原酶活性的影響

在4.4 mmol·L－1鋁離子處理下，2個(gè)無(wú)性系根谷胱甘肽還原酶活性均被抑制，G4根谷胱甘肽還原酶活性降幅比G9大2.5倍。其中G4根谷胱甘肽還原酶活性最低（7.1× 16.67 nkat·min－1·g－1），明顯受到抑制，而G9根谷胱甘肽還原酶活性下降幅度不顯著。葉部谷胱甘肽還原酶活性較穩(wěn)定，在鋁處理下均沒有顯著的變化，但G4降低而G9有所增加（圖7）。

圖7 鋁處理下不同桉樹無(wú)性系根、葉谷胱甘肽還原酶活性變化Figure 7 Changes of GR in 2 eucalyptus seedling roots and leaves under aluminum-induced

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

在逆境或脅迫條件下，植物對(duì)環(huán)境中鋁離子的吸收及鋁在植物不同器官中的分布因不同植物而異，一般植株吸收的鋁大部分積累在根中，只有很少量部分轉(zhuǎn)運(yùn)到地上部分，脅迫下根系受鋁毒害更嚴(yán)重［17－18］。鋁離子進(jìn)入桉樹植株體內(nèi)后，主要集中在桉樹根部［19］。在4.4 mmol·L－1鋁離子處理下，桉樹根系反應(yīng)敏感，其相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛質(zhì)量摩爾濃度的變化程度比葉片的高。由于鋁離子直接作用于根部，使根部細(xì)胞受到較重傷害，膜透性增強(qiáng)，電解質(zhì)外滲多［20－21］，巨尾桉9號(hào)的根部細(xì)胞透性變化較小，表現(xiàn)出其耐鋁的特征。

根部細(xì)胞的抗氧化系統(tǒng)對(duì)鋁脅迫起到重要的防御作用，能有效阻止活性氧在植物體內(nèi)的積累，其活性的升降反映了植物在逆境因子作用下通過自身防御機(jī)制對(duì)環(huán)境脅迫做出保護(hù)性應(yīng)激反應(yīng)［22］。在耐鋁的巨尾桉9號(hào)和鋁敏感的尾葉桉4號(hào)中，根中抗壞血酸過氧化物酶、超氧化物歧化酶、多酚氧化酶活性均有顯著增加，且增幅較葉明顯，而過氧化氫酶、谷胱甘肽還原酶則在葉中變化幅度較大。植株受害后其體內(nèi)抗氧化酶系統(tǒng)做出反應(yīng)，通過過氧化氫酶、抗壞血酸過氧化物酶、超氧化物歧化酶、多酚氧化酶、谷胱甘肽還原酶等協(xié)同作用來(lái)減緩鋁的毒害，超氧化物歧化酶將O2－歧化成過氧化氫和氧氣，緊接著過氧化氫酶將過氧化氫轉(zhuǎn)化為水和氧氣，多酚氧化酶是清除多余的氧氣，抗壞血酸過氧化物酶、谷胱甘肽還原酶能通過抗壞血酸（AsA）-谷胱甘肽-NADPH循環(huán)，催化AsA氧化，清除過氧化氫和氧離子（O2－）［23］。

在鋁脅迫下，桉樹植株體內(nèi)的抗壞血酸過氧化物酶、超氧化物歧化酶、多酚氧化酶起到重要的抗氧化作用。

鋁脅迫下植物體內(nèi)保護(hù)酶活性高低與植物鋁毒耐性成正相關(guān)，且抗氧化酶在抗鋁處理上具有一定的協(xié)同性［24－27］。耐鋁基因型巨尾桉9號(hào)在鋁誘導(dǎo)下抗氧化系統(tǒng)比較活躍，消除活氧能力較強(qiáng)，其根和葉過氧化氫酶、抗壞血酸過氧化物酶、谷胱甘肽還原酶活性顯著大于尾葉桉4號(hào)，超氧化物歧化酶、多酚氧化酶活性較尾葉桉4號(hào)小，這可能與不同耐鋁性的無(wú)性系活性氧生成量有關(guān)。尾葉桉4號(hào)產(chǎn)生較多的活性氧，而激發(fā)了超氧化物歧化酶活性，而巨尾桉9號(hào)的活性氧少，而且在清除過氧化氫和氧離子后期時(shí)，過氧化氫酶、抗壞血酸過氧化物酶、谷胱甘肽還原酶活性較大，對(duì)氧化損傷具有較高的保護(hù)作用。植物器官在逆境條件下，耐受型品種有較高的抗氧化酶活性［28］。巨尾桉9號(hào)細(xì)胞膜透性沒有受到鋁脅迫的顯著影響，且其膜脂過氧化程度也較低，其自身細(xì)胞膜系統(tǒng)較穩(wěn)定，對(duì)于緩解鋁離子的毒害作用起到重要的防身作用，而且其抗氧化酶的協(xié)同作用能有效清除自由基，減輕了對(duì)膜的破壞，維持質(zhì)膜的正常通透性。

今后可對(duì)不同濃度梯度及脅迫時(shí)間梯度的鋁脅迫下不同耐鋁型桉樹無(wú)性系根系與葉片生理生化指標(biāo)的變化過程進(jìn)行進(jìn)一步研究，并在多個(gè)桉樹種植區(qū)域?qū)﹁駱淙斯ち值劁X含量及形態(tài)進(jìn)行測(cè)定，將室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果與田間試驗(yàn)相結(jié)合，闡明桉樹人工林鋁脅迫情況，對(duì)桉樹在中國(guó)南方酸性土壤的栽植、提高林地利用率及保證人工林的可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)。

3.2 結(jié)論

2個(gè)桉樹無(wú)性系根、葉的相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛質(zhì)量摩爾濃度及過氧化氫酶、抗壞血酸過氧化物酶、超氧化物歧化酶、多酚氧化酶、谷胱甘肽還原酶等活性在不同部位對(duì)鋁處理的響應(yīng)程度不一致。鋁對(duì)桉樹苗木的毒害主要表現(xiàn)在根部，根中抗壞血酸過氧化物酶、超氧化物歧化酶、多酚氧化酶活性變化幅度較大，而過氧化氫酶在根和葉中變化趨勢(shì)相似，谷胱甘肽還原酶在根中受到抑制，所以抗壞血酸過氧化物酶、超氧化物歧化酶、多酚氧化酶主要在根中起作用，過氧化氫酶在根和葉中起同等重要的作用，谷胱甘肽還原酶則在葉中對(duì)活性氧的清除起有更為重要的作用。

4.4 mmol·L－1鋁離子處理下，根和葉丙二醛質(zhì)量摩爾濃度均顯著高于對(duì)照；巨尾桉9號(hào)根和葉相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛質(zhì)量摩爾濃度及其葉內(nèi)變化幅度均低于尾葉桉4號(hào)，巨尾桉9號(hào)根和葉過氧化氫酶、抗壞血酸過氧化物酶、谷胱甘肽還原酶活性顯著大于尾葉桉4號(hào)，超氧化物歧化酶、多酚氧化酶活性較尾葉桉4號(hào)??；耐鋁性較強(qiáng)的巨尾桉9號(hào)膜質(zhì)過氧化程度較低，其根內(nèi)過氧化氫酶及葉過氧化氫酶、抗壞血酸過氧化物酶、谷胱甘肽還原酶活性顯著增強(qiáng)，可更有效地消除膜脂過氧化產(chǎn)生的活性氧，同時(shí)其根和葉的超氧化物歧化酶、多酚氧化酶活性又低于敏感品種，說明巨尾桉9號(hào)產(chǎn)生的活性氧較少及褐化水平較低，且消除活氧能力較強(qiáng)，比尾葉桉4號(hào)具有更高的抗氧化水平。

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Al stress with lipid peroxidation and antioxidant enzyme activities in eucalyptus roots and leaves

XU Yuanyuan1,2,LU Mingying1,JIANG Weixin1,2,CHENG Fei1,2,TAN Ling1,2,YANG Mei1,2
（College of Forestry,Guangxi University,Nanning 530004,Guangxi,China;2.Key Laboratory of Forestry Science and Engineering of Guangxi,Guangxi University,Nanning 530004,Guangxi,China）

Eucaplytus is the main timber tree species in south China with enrichment of aluminum（Al）in soil, but the physiological mechanisms of Al tolerance in eucalyptus trees is not well understood.To clarify the physiological response mechanism of Al resistance of eucalyptus,seedlings of the two eucalyptus genotypes（Eucalyptus grandis×Eucalyptus urophylla No.9,Al-resistant type,designated G9;E.urophylla No.4,Al-sensitive type,designated G4）were grown for 24 hours in 0.5 mmol·L－1CaCl2solutions（pH 4.0）containing 0 and 4.4 mmol·L－1Al respectively.The indexes of plant stress resistance were measured by cell membrane permeability（CMP）,malondialdehyde content（MDA）,catalase activities（CAT）,polyphenol oxidase（PPO）,superoxide dismutase（SOD）,ascorbate peroxidase（APX）,and glutathione reductase（GR）in the roots and leaves. The significance of data was analyzed with one-way Anova and Duncan multiple comparison by SPSS 21.0 system.The contents of CMP and MDA in the roots were significant higher（P＜0.05）than those in the leaves indicating that Al toxicity mainly happened in the roots of the two eucalyptus genotypes.With 4.4 mmol·L－1of Al stress in the roots of G4,the highest relative electrical conductivity was 48.8%and MDA content was 11.5

forest tree breeding;aluminum stress;eucalyptus;antioxidant enzymes;cell membrane permeability;malondialdehyde

S722.3

A

2095-0756（2016）06-1009-08

2015-11-05；

2015-11-28

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（31070560）；廣西自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（2015GXNSFAA139081）

徐圓圓，從事森林培育研究。E-mail：xuyuan829475@163.com。通信作者：楊梅，教授，博士，從事森林培育研究。E-mail：fjyangmei@126.com

10.11833/j.issn.2095-0756.2016.06.012

μmol·g－1.CAT,APX,and GR activities in roots of G9 were extremely significant higher （P＜0.01）than G4. CAT play an important role in the detoxification of reactive oxygen species in Al-tolerant eucalyptus clone,because it rose by 145%in the roots of G9 in response to Al treatment,only rose by 43%in G4.Conclusively, the Al-resistant eucalyptus genotype G9 was adapted to Al toxicity with active physiological characteristics to remove reactive oxygenresistant.［Ch,7 fig.28 ref.］