铝毒害是酸性土壤上植物生长的主要限制因子之一。为了抵抗铝的毒害，植物形成了多种防御机制，其中一个很重要的机制就是根系分泌一种或是多种有机酸根阴离子来螯合铝离子，使其成为无毒性的复合物，达到解铝毒的目的。目前，已经在多种植物中分离到了编码铝诱导的苹果酸和柠檬酸跨膜转运的基因，并且证明这些基因在植物根系有机酸分泌和耐铝中具有重要的作用。此外，由于酸性土壤上较低的pH和较弱的硝化作用，铵态氮成为影响酸性土壤植物生长的主要无机氮源，因此植物在酸性土壤上的生长受到铝毒和铵态氮营养的双重影响。豆科胡枝子属具有耐酸耐贫瘠等优良特性，前期的研究表明根系苹果酸和柠檬酸的分泌是其主要的耐铝机制。本研究选用耐铝型的江西二色胡枝子和铝敏感型的浙江截叶胡枝子作为研究对象，通过RT-PCR分别扩增编码胡枝子苹果酸和柠檬酸跨膜转运蛋白基因，并对其时空表达特征、核酸序列、氨基酸序列、蛋白二级结构进行了分析，来探讨胡枝子根系分泌有机酸的分子机制。同时，本文也研究了不同氮素形态(铵态氮/硝态氮)对胡枝子铝毒害和有机酸分泌的影响，试图阐明胡枝子铝毒和铝诱导的根系有机酸分泌的氮素调控机制。所得研究结果归纳如下：　　 1.LbALMT1和LbALCT1的分子克隆及表达分析　　 通过对已克隆和鉴定的一些植物ALMT和ALCT基因保守序列的分析，分别设计引物，成功克隆出胡枝子ALMT和ALCT基因片段，命名为LbALMT1和LbALCT1，其基因序列与其他植物具有较高同源性。进一步通过RACE-PCR成功克隆出LbALMT1基因全长，该基因全长cDNA序列为1840bp，其中包括105bp的5非编码区，274bp的3非编码区以及1461bp的编码区，共编码486个氨基酸。　　 LbALMT1主要在铝处理下胡枝子根尖(0-10mm)表达并随着铝处理浓度的增加而增加，其表达量在铝处理3 h后达到最大，随后降到初始水平，且铝处理3 h后铝敏感胡枝子LbALMT1基因在根尖的表达量显著低于耐铝胡枝子；LbALCT1主要在根部表达，铝处理对其表达量没有太大影响，且不同耐铝胡枝子之间没有差异。镧也诱导了耐铝胡枝子根尖LbALMT1的表达，但表达量比铝诱导的表达量低，而镧对LbALCT1的表达没有影响。以上结果表明LbALMT1可能在胡枝子耐铝中具有重要作用，而LbALCT1作用较小。　　 2.铵态氮/硝态氮对胡枝子铝毒害和铝胁迫下根系有机酸分泌的影响　　 长期试验结果表明，与铵态氮处理相比，铵态氮和铝共同处理的胡枝子根部和地上部干重均增加；相反，与硝态氮处理相比，硝态氮和铝共同处理的胡枝子根部和地上部干重略微下降，但无统计上差异。同时，硝态氮和铝共同处理的胡枝子根部比铵态氮和铝共同处理累积更多的金属元素(Al、Ca、Mg、Fe和Mn)。短期试验结果表明，铝处理24 h之后，铵态氮预处理的胡枝子根相对伸长率比硝态氮预处理的高，而根尖铝含量前者比后者低。此外，长期铵态氮预处理的胡枝子铝诱导的苹果酸分泌量比硝态氮预处理的低。以上结果表明相对于硝态氮，铵态氮降低了胡枝子铝毒害以及铝在根部的累积，并导致了铝诱导的苹果酸分泌量的减少。