我国南方红、黄壤区土壤普遍呈现强酸富铝特性,严重的铝胁迫抑制紫花苜蓿生长,限制紫花苜蓿在南方种植。本课题选择对紫花苜蓿耐铝毒有明显促进作用的内源有机酸系统作为研究对象,采用铝胁迫处理、外源有机酸处理和酶活抑制剂处理三个途径,从有机酸合成代谢过程的主要产物、主要有机酸合成酶的活性、蛋白表达和基因表达四个层面,系统研究缓解紫花苜蓿铝毒的主要有机酸系统(包括组成和含量)及其主要合成酶系统(包括酶活性、蛋白表达和基因表达)。主要研究内容:铝胁迫下紫花苜蓿有机酸系统的动态变化;铝胁迫对紫花苜蓿主要有机酸合成酶系统的影响;外源有机酸对紫花苜蓿有机酸系统及其合成酶系统的影响;抑制主要有机酸合成酶活性对紫花苜蓿有机酸系统和主要合成酶系统的影响,以期揭示苜蓿耐铝胁迫的有机酸作用系统及其分子调控机理,发现铝胁迫下制约苜蓿有机酸合成的关键环节,确定关键限速酶,为进一步开展耐铝紫花苜蓿基因克隆和分子育种奠定基础。