铝的毒害作用迫使植物在生长发育时期形态发生了改变，会使农作物的产量减少。铝毒作用抑制了植物前期的营养成长，即植物根、茎、叶的生长，从而后期的生殖生长也会受到部分程度的影响。在铝毒害下，植物根系会减少对营养物质和水分的吸收，植物含有水分和营养素的缺乏，也会抑制植物叶片的生长，植物会很难进行光合作用，叶片产生有机物的能力大大削弱，果实以及成熟了的种子会变得干瘪，缺乏水分，或者不饱满，严重的减少了植物(作物)的收成，同时也影响到其种子的质量。

1.1.3 马尾松价值及生长现状

马尾松具有非常多样的用途，具备良好的耐湿性，被称为“水中的千年松[9]。其含有的木质纤维素高达62%，去脂以后，是人造纤维和造纸产业的重要材料，马尾松同时是我国最普遍的脂肪树木，松香则作为大批工业的材料，通常用作造纸、油漆、橡胶、胶粘等[10]。

马尾松主要生长于长江中下游中低海拔地区。由于工业需求旺盛，经济价值明显，马尾松的种植面积也愈来愈大。但是，由于我国酸雨灾害严重，重金属污染加深，给马尾松的生存带来了严重挑战。马尾松的主要生长环境是红壤、赤红壤以及砖红壤，铝元素在这些土壤中含量十分丰富。在酸雨的活化作用下，土壤中的铝产生的铝毒效应造成马尾松林减产，甚至滞长，以及大量死亡的危害，使我国林木行业遭受巨大损失。文献综述

1.1.4 植物的耐铝机制

植物的抗铝毒机制可以分为内部解毒与外部排斥两个部分[11]。

外部排斥机制是指通过铝的细胞外的螯合以及排除，被阻拦在植物细胞外，大部分的植物抵抗铝毒害的方法是外部排斥，通过减少铝的吸收来消除对植物的毒害作用。经过研究，外部的排斥机制一般有两方面：一是通过变化细胞壁的物理与化学性质，降低铝和细胞壁之间的结合机会。二是分泌一些具有螯合性质的配体，例如磷酸盐、有机酸、酚类等。

内部解毒机制是指为了实现解铝毒的目标，将吸取的铝以毒性非常小或者没有毒性的络合物的形式储藏起来。主要包括：一是铝在贮存、运送的近程当中与酚类以及有机酸等配体构成的没有毒性或毒性非常小的化合物。二是把铝分室在表皮、液泡等一些代谢比较弱的器官。三是诱导关联酶的活性以及通过编码有关酶的基因表达来抵制铝的毒害作用。

1.2课题背景与意义

重庆马尾松短时间衰亡一半的重大事故，让人们再次意识到酸雨与铝毒联合作用产生的强大破坏力[12]。但是，目前大部分研究重点都放在了酸雨对土壤的酸化作用上，对于铝毒对马尾松本身的影响，缺乏严格的实验数据支撑。所以，学习铝的胁迫作用对植物的正常生长机理的影响至关重要，是科学的新突破。

2  材料与方法

2.1  材料培养与处理

2.1.1  材料培养

本实验以马尾松种子作为实验对象。首先选取一定量正常无损坏的马尾松种子，以4℃春化三天。将75%的酒精在种子的表皮消毒30s，再用1%的NaCl消毒10min。消毒结束后，用无菌水清洗5—6次，均匀播撒到塑料盆中，塑料盆底部需铺两到三层滤纸，并且需要保证种子均匀稀疏分布。用保鲜膜将塑料盆封住出口，置于培养室中培养。培养室培养条件如表2-1所示：

表2-1 培养室条件设定表

项目 范围

温度/℃ 22±1

相对湿度/% 75

光周期/h