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我国的酸性土壤主要集中在南方地区,约占全国土地面积的22%。铝毒害是酸性土壤中限制植物生长发育的一个重要因素。铝毒害不仅会抑制植物根的生长,也会限制植物对水分和营养元素的吸收;而且会破坏生物膜系统,产生过量的ROS,损害细胞器,对植物机能造成损害。甜菜碱作为一种相容性物质,具有渗透调节、清除活性氧、维持生物膜的稳定性、保护光合机构、维持大分子蛋白质复合物稳定等功能;并且在高温、低温、盐、干旱、重金属等非生物胁迫中发挥重要作用。但不是所有的植物都能合成甜菜碱,例如拟南芥、番茄、马铃薯和水稻中不能合成甜菜碱,玉米只能合成少量的甜菜碱。另外,关于甜菜碱在铝胁迫下的作用研究较少,本研究以水稻和玉米为材料采用外源施加甜菜碱的方法研究甜菜碱在铝胁迫中调控作用。研究结果如下:（1）在铝胁迫下,水稻和玉米地上部生长受到了抑制,外源施加甜菜碱降低了铝胁迫对植株生长的抑制程度,水稻和玉米地上部的生物量有所提高。不过,外源施加甜菜碱后水稻根伸长抑制程度加重。此外,外源施加甜菜碱对水稻茎部的组织细胞生长有积极作用。（2）在铝胁迫下,水稻和玉米叶片叶绿素含量降低,ФPSI、ETR（I）、ФPSII和ETR（II）降低,光系统活性受到抑制。外源施加甜菜碱能够提高叶绿素含量,维持较高的光系统I和光系统II的光化学效率,光合电子传递速率也维持在较高水平。外源甜菜碱减轻了铝胁迫对光系统的损伤。（3）在铝胁迫下,水稻和玉米的MDA和O2.-含量升高,植物受到了严重的氧化胁迫。外源施加甜菜碱提高了抗氧化酶活性,活性氧清除能力增强,减轻了氧化胁迫。外源施加甜菜碱处理提高了植株体内脯氨酸和可溶性蛋白含量。（4）在铝胁迫下,水稻和玉米体内铝积累量增加,外源施加甜菜碱后,水稻根部铝的积累量增加,而地上部铝积累量降低;外源施加甜菜碱后玉米根系的铝含量增加。并且,外源施加甜菜碱增加了水稻根细胞壁铝含量与根系铝含量的比值,增加了铝在细胞壁上的积累。外源施加甜菜碱能够减轻铝胁迫引起的钙离子含量的降低,维持植物体内其他离子稳态。（5）在铝胁迫下,外源施加甜菜碱增加了水稻根细胞壁半乳糖醛酸含量,可能致使铝离子在根细胞壁上附着,导致根部铝离子大量积累。同时编码位于质膜和液泡膜上的铝转运蛋白的基因表达量上升,这可能使更多的铝离子积累在液泡中,使向地上部运输的铝含量减少。