大叶相思是亚热带速生树种,有固氮作用,能耐强酸。本研究以一年生大叶相思实生苗为材料,探讨大叶相思在强酸胁迫下抗氧化酶系统调控的生理机制。试验采用水培法,设置了p H 2.0、p H 3.0、p H 5.8(营养液自身p H)三个梯度,并设置3天、9天两个持续胁迫时间,观测了大叶相思幼苗在不同强度酸胁迫及不同胁迫时间下叶片丙二醛(MDA)含量,脯氨酸(Pro)含量以及抗氧化酶如过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)和谷胱甘肽还原酶(GR)等活性的响应特征,同时采用转录组高通量测序法分析了强酸胁迫下大叶相思叶内抗氧化酶相关基因的差异表达情况,并利用实时荧光定量技术进行检测和验证。研究结果表明:(1)酸胁迫加重过程中,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)表现出下降趋势;(2)与p H 5.8(CK)比较,在p H 3.0胁迫下,Pro无显著变化,但在p H 2.0持续胁迫下显著上升,表明当p H值低至2.0时,大叶相思幼苗受到严重胁迫;(3)与CK比较,在p H值为3.0和2.0持续3天、9天的胁迫下,MDA含量无显著变化,表明大叶相思幼苗在极强酸胁迫下膜脂过氧化程度并未显著提高;(4)与CK比较,在p H 3.0胁迫下GST和GPX活性显著上升,但在p H 2.0胁迫下无显著变化;与CK比较,在p H3.0胁迫下GR和POD活性无显著差异,但在p H 2.0胁迫下有所下降,表明大叶相思幼苗体内不同抗氧化酶在应对不同程度强酸胁迫时表现不同,其中GST对强酸胁迫响应最为敏感;(5)转录组测序结果表明,编码大叶相思GPX、GR和P5CR相关unigene(共11个)表现出显著差异;(6)经酸胁迫3天后,编码大叶相思GPX、GR和P5CR的unigene总体上调,与转录组测序结果一致,但编码相同酶的不同unigene相对表达量对酸胁迫的响应有所差异;(7)编码大叶相思GPX和P5CR的unigene相对表达量随着酸胁迫强度的增强而增高,编码GR的unigene随酸胁迫强度增强而有所降低。综合分析各指标在不同梯度酸胁迫下的变化,认为大叶相思幼苗耐强酸胁迫的生理调节阈值可能在p H 3.0左右。