磷緩解油茶鋁脅迫的葉片生理響應(yīng)

渠心靜，陳 銘，廖 皎，張宸輝，陳隆升,袁 軍

（1.中南林業(yè)科技大學(xué),經(jīng)濟(jì)林培育與保護(hù)省部共建教育部重點實驗室,湖南 長沙 410004；2.湖南省林業(yè)科學(xué)院，湖南 長沙 410004）

鋁是地殼中含量最豐富的金屬元素，在土壤中主要以植物不可利用的鋁氧化物和鋁硅酸鹽化合物存在[1]，然而，在pH 值低于5.5 的酸性土壤中，難溶態(tài)鋁大量溶出為Al3+，Al(OH)2+和Al(OH)2+等生物活性形態(tài)，對植物的生長產(chǎn)生毒害作用[1]。研究發(fā)現(xiàn)，鋁脅迫首先抑制根系伸長，引起根系損傷，過多的Al3+還會抑制植株對鉀、鈣、鎂等養(yǎng)分元素的吸收和轉(zhuǎn)運，從而影響植物的正常代謝和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[2]。長期的鋁脅迫還會破壞葉綠體被膜，降低葉綠體光轉(zhuǎn)化效率，抑制植物的光合作用和碳水化合物的合成[3]。此外，鋁脅迫還會引起抗氧化應(yīng)答異常，Mukhopadyay 等[3]就發(fā)現(xiàn)茶樹在鋁脅迫下其葉片超氧化物歧化酶（SOD）、抗壞血酸過氧化物酶（APX）、過氧化物酶（POD）和過氧化氫酶（CAT）活性被抑制，導(dǎo)致活性氧（ROS）累積。磷是植物生長所必需的大量元素，參與核酸、磷脂、ATP 等大分子物質(zhì)的合成[4]。然而，酸性土壤中磷易被鐵、鋁等固定，導(dǎo)致土壤有效磷含量極低，對植株生長、碳水化合物合成、有機酸、氨基酸等代謝產(chǎn)生重要影響[5]。酸性土壤中同時存在的低磷和高鋁脅迫嚴(yán)重影響作物的生產(chǎn)和增產(chǎn)[6]，研究表明低磷和鋁脅迫對植物生長的抑制呈正協(xié)同效應(yīng)。因此，磷添加被認(rèn)為是緩解鋁脅迫的一個重要手段，Sun等[7]研究表明磷的添加能夠降低植株的鋁累積，提高磷的吸收并向地上部轉(zhuǎn)運；于姣妲等[2]對杉木的研究表明，磷能夠緩解鋁脅迫對抗氧化酶活性的抑制，增強細(xì)胞自由基清除能力。

油茶Camellia oleifera是我國重要的木本油料樹種，已有2 300年栽培歷史。茶油因其不飽和脂肪酸含量高，被認(rèn)為是健康優(yōu)質(zhì)的食用油，逐漸擴大油茶種植面積成為緩解糧油供應(yīng)、改善居民膳食結(jié)構(gòu)的有效方式[8-10]。目前，油茶在我國的種植面積超過400 萬hm2，主要分布在長江以南的酸性紅壤區(qū)[8]，南方酸性紅壤區(qū)高鋁和低磷成為限制油茶生長和產(chǎn)量的主要因素之一，研究表明，磷的添加可以緩解鋁脅迫對油茶植株生長的抑制，提高了植株對鋁的忍耐能力。葉片是光合作用的主要器官，葉片的功能健康是植株生長和高產(chǎn)的關(guān)鍵，本研究設(shè)置不同的磷（+P 和–P）、鋁（–Al 和+Al）組合處理，測定油茶‘華金’的生長、光合及抗氧化生理相關(guān)指標(biāo)，以期為揭示磷緩解油茶鋁脅迫機制提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 供試材料及培養(yǎng)條件

本試驗以油茶 ‘華金’Camellia oleifera‘Huajin’扦插苗為試驗材料。選取健康粗壯的穗條，剪成8 cm 長插穗，每個穗條保留一芽一葉，扦插于干凈的珍珠巖苗床上，進(jìn)行常規(guī)管理。4 個月后，選取根系良好，長勢一致的健壯扦插苗（高15.0±1.0 cm）移植于18 cm×22 cm 的塑料花盆中。生長介質(zhì)為干凈的珍珠巖和河沙混勻（體積比5∶2）。移植后的油茶 ‘華金’放置于小型溫室中，白天平均溫度為（28±3）℃，夜間平均溫度為（22±3）℃，光源為日光，平均光強為847 μmol/(m2·s)，平均濕度為47%。放入溫室的油茶‘華金’幼苗在試驗開始前進(jìn)行3 周的預(yù)培養(yǎng)，5 天澆1 次營養(yǎng)液。營養(yǎng)液配方:0.713 mmol/L(NH4)2SO4、0.73 mmol/L NH4NO3、0.46 mmol/L K2SO4、0.50 mmol/L CaCl2、0.41 mmol/L MgSO4、0.032 mmol/L Fe-EDTA、0.046 mmol/L H3BO3、0.002 mmol/L CuSO4、0.09 mmol/L MnSO4、0.002 6 mmol/L Na2MoO4、0.009 1 mmol/L ZnSO4，溶液pH 值為4.2[11]。預(yù)培養(yǎng)3 周后，在原營養(yǎng)液基礎(chǔ)上加入KH2PO4作為P 源，加入AlCl3作為Al源，進(jìn)行不同的P、Al 組合處理。根據(jù)前期試驗結(jié)果，本試驗設(shè)置4 個組合處理：0.50 mmol/L P和0 mmol/L Al(+P–Al，對照)；0.025 mmol/L P 和0 mmol/L Al (–P–Al)；0.50 mmol/L P 和4.00 mmol/L Al (+P+Al)；0.025 mmol/L P 和4.00 mmol/L Al (–P+Al)。–P 處理組的營養(yǎng)液加入相應(yīng)量的KCl溶液以補齊因KH2PO4濃度降低引起的K+濃度降低。本試驗用于澆灌油茶‘華金’幼苗的營養(yǎng)液澄清透明無任何沉淀。幼苗隨機區(qū)分為4 個處理，每個處理20 株。P、Al 組合處理8 周后進(jìn)行各項指標(biāo)測定。

1.2 油茶‘華金’幼苗生長指標(biāo)測定

處理結(jié)束后，記錄每株幼苗葉片數(shù)，分別用卷尺和游標(biāo)卡尺測定株高和地徑。葉片和根系用根系掃描儀（Epson,Japan）掃描成圖像后用WinRhizo Pro 2013 圖像處理軟件（Regent Instruments,Quebec,Canada）計算葉面積、根長、根表面積和根尖數(shù)。幼苗收獲后，用純水沖洗干凈，置于60℃烘箱中烘干至質(zhì)量不再變化，記錄植株質(zhì)量，記為植株干質(zhì)量。

1.3 葉片磷和鋁含量測定

油茶‘華金’葉片烘干后粉碎，用濃硫酸-雙氧水法消解制備待測液，用全自動間斷式化學(xué)分析儀（Westco Scientific Instruments,Rome,Italy）測定磷含量；適當(dāng)稀釋后用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（iCAP Q,Thermo Fisher Scientific,Waltham,MA,USA）測定鋁含量。

1.4 葉綠素含量的測定

采用王學(xué)奎等[12]的方法，葉片切成細(xì)條狀，稱取0.1 g 樣品，加入10 mL 95%乙醇，避光提取24 h，提取液用分光光度計測定663 和645 nm 波長處的吸光值，并計算葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素含量及葉綠素a/b。

1.5 光合及葉綠素?zé)晒鈪?shù)的測定

光合和葉綠素?zé)晒鈪?shù)選取完全展開的成熟葉片測定。每個處理隨機選取5 株苗，每株苗選取3 片葉，在9:00—11:00 間用Li-6400XT 光合儀（LICOR,Lincoln,NE）測定凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、蒸騰速率(Tr)、胞間CO2濃度(Ci)等光合參數(shù)。葉綠素?zé)晒鈪?shù)用LI-6400XT 光合儀熒光葉室測定，于夜間測定初始葉綠素?zé)晒?Fo)，然后施加飽和脈沖為7 200 μmol/(m2·s)的光強下0.8 s，測得暗適應(yīng)下最大葉綠素?zé)晒?Fm)，根據(jù)Fv/Fm=(Fm-Fo)/Fm計算出Fv/Fm[13]。第2 天上午，測定PS II 有效光化學(xué)量子產(chǎn)量Fv′/Fm′、實際光化學(xué)量子效率（ΦPS II）、非光化學(xué)淬滅系數(shù)（NPQ）以及相對電子傳遞速率（ETR）等參數(shù)。

1.6 葉片可溶性糖、可溶性蛋白、游離氨基酸、脯氨酸含量測定

參照王學(xué)奎和黃見良的方法[12]，可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定；可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍(lán)G-250 法測定；游離氨基酸含量采用茚三酮顯色法測定；游離脯氨酸含量采用磺基水楊酸提取，茚三酮顯色法測定。

1.7 葉片PAL、PPO 活性及酚類物質(zhì)含量測定

苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性參照王學(xué)奎和黃見良的方法以苯丙氨酸為底物進(jìn)行測定[12]；多酚氧化酶（PPO）活性參照Hajiboland 等的方法以鄰苯二酚為底物進(jìn)行測定[14]；可溶態(tài)酚類物質(zhì)和細(xì)胞壁結(jié)合態(tài)酚類物質(zhì)測定參照Heidarabadi 等的方法用福林酚試劑以沒食子酸為標(biāo)準(zhǔn)測定[15]。

1.8 葉片H2O2、MDA 含量以及抗氧化酶活性測定

參照王學(xué)奎和黃見良的方法[12]，SOD 采用氮藍(lán)四唑法測定；CAT 活性以H2O2為底物分光光度法測定；POD 活性以愈創(chuàng)木酚為底物測定；APX活性采用Nakano 和Asada 的方法以抗壞血酸為底物用分光光度計測定[16]；丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸法測定。參照張志良等的方法[17]，H2O2含量采用二甲酚橙法測定。

1.9 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2013 軟件記錄數(shù)據(jù)，采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行均值、標(biāo)準(zhǔn)差計算及方差分析，其中方差分析采用Duncan 法，采用Origin 8.0 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 磷對鋁脅迫下油茶‘華金’幼苗生長的影響

磷鋁交互處理對油茶‘華金’生長指標(biāo)的測定結(jié)果見表1。與+P–Al 處理相比，低磷和鋁脅迫（–P+Al）處理植株的生長明顯受到抑制，植株干質(zhì)量、株高、地徑、葉片數(shù)、葉面積、根長、根表面積和根尖數(shù)分別降低了39.81%、38.33%、18.97%、51.61%、39.79%、42.75%、40.63% 和33.97%。高磷處理明顯緩解了鋁脅迫對植株生長的抑制，與–P+Al 處理相比，+P+Al 處理植株干重、株高、地徑、葉片數(shù)和葉面積分別提高了36.94%、10.25%、13.58%、50.00%、47.79%、35.06%、31.02%和42.46%。

表1 磷對鋁脅迫下油茶‘華金’幼苗生長指標(biāo)的影響?Table 1 Effect of P on growth indices of C.oleifera ‘Huajin’ seedlings under Al stress

2.2 磷對鋁脅迫下油茶‘華金’幼苗葉片磷和鋁含量

鋁脅迫顯著提高了鋁在油茶‘華金’葉片的累積（圖1A），+P+Al 處理葉片鋁含量顯著低于–P+Al 處理，鋁含量降低了20.12%；而+P–Al 和–P–Al 處理鋁含量沒有明顯變化。高磷處理顯著提高了油茶‘華金’葉片磷含量（圖1B），其中+P+Al 處理磷含量顯著高于+P–Al 處理，磷含量提高了16.19%。

圖1 磷和鋁處理對油茶‘華金’葉片磷鋁含量的影響Fig.1 Effect of P and Al on P and Al content in leaves of C.oleifera ‘Huajin’

2.4 磷對鋁脅迫下油茶‘華金’葉片葉綠素含量的影響

磷鋁交互處理對油茶‘華金’葉片葉綠素含量的影響見表2。低磷和鋁脅迫均顯著抑制了葉綠素含量，其中–P+Al 處理抑制作用最為明顯。與+P–Al 處理相比，–P+Al 處理的葉綠素a、葉綠素b 和葉綠素含量降低了43.36%、50%和44.19%。高磷處理顯著緩解了鋁脅迫誘導(dǎo)的葉片葉綠素含量的降低。與–P+Al 處理相比，+P+Al 處理的葉綠素a、葉綠素b 和葉綠素含量提高了27.68%、26.67%和36.46%。與+P–Al 處理相比，低磷和鋁脅迫處理增加了葉綠素a/b 的比值。

表2 磷對鋁脅迫下油茶‘華金’葉片葉綠素含量的影響Table 2 Effect of P on chlorophyll content of C.oleifera ‘Huajin’ leaves under Al stress

2.3 磷對鋁脅迫下油茶‘華金’幼苗葉片光合指標(biāo)的影響

低磷和鋁脅迫均顯著抑制凈光合速率Pn、氣孔導(dǎo)度Gs和蒸騰速率Tr，與+P–Al 處理相比，–P+Al 處理的抑制作用最為明顯；而高磷明顯緩解了鋁脅迫對Pn、Gs和Tr的抑制（圖2A—C）。與+P–Al 處理相比，鋁脅迫下油茶‘華金’葉片胞間CO2濃度Ci明顯提高，其中–P+Al 處理Ci高于+P+Al 處理，但差異不顯著（圖2D）。

圖2 磷對鋁脅迫下油茶‘華金’葉片光合參數(shù)的影響Fig.2 Effect of P on photosynthesis parameters of C.oleifera ‘Huajin’ leaves under Al stress

2.5 磷對鋁脅迫下對油茶‘華金’葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響

Fv/Fm反映了PS Ⅱ最大光化學(xué)效率，當(dāng)植物受到脅迫時，該指標(biāo)會明顯下降。–P+Al 處理Fv/Fm顯著低于+P–Al 處理，而+P+Al 處理Fv/Fm值顯著高于–P+Al 處理（表3）；表明高磷處理提高了鋁脅迫下葉片PS Ⅱ的光能轉(zhuǎn)換效率。與+P–Al 處理相比，低磷和鋁脅迫顯著降低了PSII 有效光化學(xué)量子產(chǎn)量Fv′/Fm′值，磷的添加提高了鋁脅迫下葉片F(xiàn)v′/Fm′值，但差異不顯著。–P+Al 處理的相對電子傳遞速率ETR、實際光化學(xué)量子效率ΦPSII 和非光化學(xué)淬滅系數(shù)NPQ 顯著低于+P–Al處理，而+P+Al 處理的ETR 和ΦPSII 值顯著高于–P+Al 處理，表明磷添加緩解了鋁脅迫對ETR 和ΦPSII 的抑制。

表3 磷對鋁脅迫下油茶‘華金’葉片葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響Table 3 Effect of P on chlorophyll fluorescence parameters of C.oleifera ‘Huajin’ leaves under Al stress

2.6 磷對鋁脅迫下油茶‘華金’葉片可溶性糖、可溶性蛋白、游離氨基酸和游離脯氨酸含量的影響

低磷和鋁脅迫均明顯降低了葉片可溶性糖和可溶性蛋白含量（表4）。與+P–Al 處理相比，–P+Al 處理的可溶性糖和可溶性蛋白含量分別降低了19.29%和21.52%；而磷添加緩解了鋁脅迫誘導(dǎo)的可溶性糖和可溶性蛋白含量的降低，與–P+Al處理相比，+P+Al 處理的可溶性糖和可溶性蛋白分別提高了18.46%和19.89%。相反，低磷和鋁脅迫均顯著提高了游離氨基酸含量和游離脯氨酸含量，其中以–P+Al 處理最高。

表4 磷對鋁脅迫下油茶‘華金’葉片可溶性糖、可溶性蛋白、游離氨基酸和游離脯氨酸含量的影響Table 4 Effect of P on soluble sugar,soluble protein,free amino acid,and free proline content of C.oleifera ‘Huajin’leaves under Al stress

2.7 磷對鋁脅迫下葉片PAL、PPO 活性及酚類物質(zhì)含量的影響

–P+Al 處理PAL 活性較+P–Al處理提高了20.59%，而+P+Al 處理PAL 活性較–P+Al 處理降低了14.92%，但3 個處理間差異不顯著（表5）。低磷和鋁脅迫均顯著提高了葉片PPO 活性，其中–P+Al 處理PPO 活性最高，是+P–Al 處理的3.22倍；而磷的添加顯著降低了鋁脅迫誘導(dǎo)的PPO 活性的增加。鋁脅迫顯著提高了油茶‘華金’葉片可溶性酚含量，而高磷處理并未顯著影響可溶性酚含量。與+P–Al 處理相比，–P+Al 處理結(jié)合態(tài)酚含量顯著提高，而磷的添加顯著降低了鋁脅迫誘導(dǎo)的結(jié)合態(tài)酚含量的增加。

表5 磷對鋁脅迫下油茶‘華金’葉片PAL、PPO 活性及酚類物質(zhì)含量的影響Table 5 Effect of P on PAL and PPO activity and phenol content of C.oleifera ‘Huajin’ leaves under Al stress

2.8 磷對鋁脅迫下油茶‘華金’葉片MDA、H2O2 含量及抗氧化酶活性的影響

與高磷處理相比，低磷處理顯著抑制了SOD活性（圖3A）。低磷和鋁脅迫均顯著抑制了POD和APX 活性（圖3B—C），其中–P+Al 處理POD和APX 活性最低，磷的添加緩解了鋁脅迫對POD和APX 活性的抑制。與–P+Al 處理相比，+P+Al處理POD 和APX 活性提高了40.01%和41.05%。CAT 活性以+P–Al 處理最高，其余處理均顯著低于+P–Al 處理，且處理間無顯著差異（圖3D）。鋁脅迫引起了油茶‘華金’葉片H2O2的累積，其中–P+Al 處理H2O2含量顯著高于+P+Al 處理，H2O2含量提高了10.82%（圖3E）。MDA 含量以+P–Al處理最低，低磷和鋁脅迫均提高了MDA 含量，其中–P+Al 處理MDA 含量最高（圖3F）。

圖3 磷對鋁脅迫下油茶‘華金’葉片MDA、H2O2 含量及抗氧化酶活性的影響Fig.3 Effect of P on MDA and H2O2 content and antioxidant enzyme activities of C.oleifera ‘Huajin’ leaves under Al stress

3 討 論

強烈的淋溶作用導(dǎo)致酸性紅壤區(qū)土壤活性鋁大量溶出，而過量的活性鋁會抑制植物的根系活力，降低養(yǎng)分吸收，阻礙葉片光合作用，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，從而影響植株生長[18]。研究表明磷的添加能夠提高植物的耐鋁能力[2]。本研究結(jié)果顯示磷添加緩解了鋁脅迫對油茶 ‘華金’幼苗植株生長的抑制，降低了鋁在葉片的累積（表1和圖1A）。葉片是光合作用制造有機物的重要器官，鋁在葉片的過量累積不僅會導(dǎo)致細(xì)胞壁僵化，進(jìn)入原生質(zhì)體的活性鋁還會對細(xì)胞器產(chǎn)生毒害作用[19]。因此，磷添加降低了鋁在葉片的累積，緩解了鋁脅迫對油茶‘華金’葉片的毒害，降低了細(xì)胞壁的僵化度，而+P+Al 處理磷含量高于+P–Al 處理，可能是磷鋁協(xié)同吸收并轉(zhuǎn)運至葉片的結(jié)果[20]。

葉綠素在光合作用中起到捕獲和轉(zhuǎn)化能量的作用，將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，是影響光合效率的關(guān)鍵因素之一。鎂是葉綠素合成的關(guān)鍵元素，前人研究表明Al3+與Mg2+離子會產(chǎn)生競爭作用，鋁脅迫會抑制根系對Mg2+的吸收，使葉片鎂含量降低，抑制葉綠素的合成[21]。–P+Al 處理顯著降低了葉綠素含量，而磷的添加提高了鋁脅迫下葉片的葉綠素含量，可能是磷的添加提高了植株對鎂等養(yǎng)分元素的吸收，促進(jìn)了葉綠素的合成，降低了過量鋁對葉綠素被膜的破壞。

逆境脅迫會導(dǎo)致植物光合能力下降，影響碳水化合物的累積[3]。本研究發(fā)現(xiàn)，–P+Al 處理油茶‘華金’葉片的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率均明顯受到抑制，表明鋁脅迫引起根系水分橫向運輸受阻，導(dǎo)致植物體內(nèi)水分缺乏，氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率下降[22-23]。影響凈光合速率的因素分為氣孔因素和非氣孔因素，當(dāng)氣孔導(dǎo)度下降伴隨胞間CO2濃度升高時，植物光合速率的抑制則是光合系統(tǒng)活性降低的非氣孔因素引起的[24]。本研究中–P+Al 處理油茶‘華金’葉片胞間CO2濃度明顯升高，表明長期的鋁脅迫對光合的影響更多的是非氣孔因素導(dǎo)致的，鋁脅迫降低了光合系統(tǒng)活性，使得進(jìn)入葉肉細(xì)胞的CO2不能被及時同化。磷的添加緩解了鋁脅迫引起的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率的下降，降低了胞間CO2濃度，表明磷可能是降低了鋁脅迫引起來根系疏水物質(zhì)的累積，促進(jìn)了水分和養(yǎng)分向地上部的運輸，減輕了鋁脅迫對光合系統(tǒng)的破壞。此外，研究認(rèn)為葉綠素含量與凈光合速率呈正相關(guān)關(guān)系[13]。當(dāng)葉綠素含量降低時，天線色素和反應(yīng)中心色素捕獲光能轉(zhuǎn)化為電能的能力降低，從而導(dǎo)致光合效率下降[13]。

Fv/Fm值用來反映 PSⅡ復(fù)合物的光抑制程度，正常情況下，F(xiàn)v/Fm一般在0.80～0.83 之間，該值隨著脅迫程度增加而降低[24]。–P+Al 處理Fv/Fm值降低至0.727，表明該處理油茶‘華金’葉片嚴(yán)重光抑制使光合機構(gòu)活性降低，PS Ⅱ的電子傳遞效率、光化學(xué)效率均顯著降低，導(dǎo)致光能用于光化學(xué)電子傳遞的份額降低[18]。而+P+Al 處理Fv/Fm值為0.78，與–P+Al 處理相比光抑制程度降低，PS Ⅱ的電子傳遞效率、光化學(xué)效率均明顯提高，提高了CO2同化能力，從而降低鋁脅迫對光合的抑制。

蛋白質(zhì)合成是一個高耗能的過程，降低蛋白質(zhì)的合成是植物抵御逆境脅迫的重要方式，而鋁脅迫能夠誘導(dǎo)氨基酸的累積[25-26]。本研究發(fā)現(xiàn)–P+Al 處理提高了游離氨基酸和游離脯氨酸的累積，而+P+Al 處理降低了游離氨基酸和游離脯氨酸含量，提高了可溶性蛋白含量，增強了氮代謝。此外，+P+Al 處理葉片可溶性糖含量明顯高于–P+Al 處理，表明光合效率的提高增強了碳代謝。

PAL 是催化苯丙氨酸轉(zhuǎn)化為反式肉桂酸，進(jìn)而合成酚類物質(zhì)的關(guān)鍵酶[14]。多種逆境脅迫均能誘導(dǎo)PAL 活性增加，提高酚類物質(zhì)合成[26-28]。研究表明鋁脅迫可以誘導(dǎo)葉片可溶性酚含量提高，且通過Al 核磁共振檢測出細(xì)胞液中的鋁與兒茶酚形成化合物降低了活性鋁對原生質(zhì)體內(nèi)部的毒害[23]。本研究表明，鋁脅迫顯著提高了油茶‘華金’葉片PAL 活性以及可溶性酚含量（表5），增強了活性鋁螯合能力，抵御逆境脅迫。細(xì)胞壁上的結(jié)合態(tài)酚被認(rèn)為是鋁累積的潛在位點，細(xì)胞壁上鋁的累積會誘導(dǎo)結(jié)合態(tài)酚含量的提高[22]。–P+Al 處理顯著提高了細(xì)胞壁結(jié)合態(tài)酚含量，可能是過多的鋁累積于細(xì)胞壁的結(jié)果。酚類物質(zhì)是木質(zhì)素合成的前體[22]，低磷和鋁脅迫誘導(dǎo)了細(xì)胞壁結(jié)合態(tài)酚含量的增加，促進(jìn)了木質(zhì)素的合成，而磷的添加降低了細(xì)胞壁結(jié)合態(tài)酚含量，降低了木質(zhì)素合成速率，增加了細(xì)胞壁的靈動性。然而，PPO 活性的提高則會促進(jìn)酚類物質(zhì)氧化為醌類物質(zhì)，進(jìn)而誘導(dǎo)ROS的產(chǎn)生，對細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用[29]。磷的添加降低了鋁脅迫引起的油茶‘華金’葉片PPO 活性的提高，降低了有害物質(zhì)的產(chǎn)生。

有研究表明，低磷和鋁脅迫均會破壞抗氧化酶與ROS 間的平衡，引起細(xì)胞氧化傷害[2]。其作用機制是SOD 將超氧化物陰離子轉(zhuǎn)化為H2O2和O2，POD、APX、CAT 將H2O2分解為H2O 和[30]。本研究表明，低磷和鋁脅迫抑制了SOD、POD、CAT 和APX 活性，提高了H2O2的累積，引起了細(xì)胞氧化傷害，而磷的添加緩解了鋁對SOD、POD 和APX 活性的抑制，降低了H2O2的累積，維持了細(xì)胞活性氧平衡，提高了植株耐鋁能力[2]。本研究中+P+Al 處理MDA 含量顯著低于–P+Al 處理，進(jìn)一步表明磷添加誘導(dǎo)了抗氧化酶活性提高有效清除了活性氧，降低了膜脂過氧化傷害[31]。

本研究通過磷鋁交互試驗探究了鋁毒脅迫及磷緩解鋁毒脅迫的葉片光合和抗氧化防御作用機制，而根系也是鋁脅迫的主要部位，磷在根系鋁的累積吸附及抗氧化脅迫過程中的作用機制是下一步研究的內(nèi)容。

4 結(jié) 論

磷和高鋁處理顯著抑制油茶‘華金’幼苗的生長，降低葉綠素合成，減弱光合效率，并引起氧化脅迫。而磷的添加不僅降低鋁脅迫下油茶‘華金’葉片鋁的含量，還提高了葉綠素含量，增加了葉肉細(xì)胞光捕獲能力和CO2同化效率，提高了凈光合速率，增強了碳氮代謝。同時，磷的供應(yīng)還降低了PPO 活性，提高了抗氧化酶活性，降低了活性氧的累積。因此，磷添加可以增強油茶‘華金’對鋁脅迫的忍耐能力，促進(jìn)油茶‘華金’的生長發(fā)育。