铝胁迫是酸性土壤中限制植物生长的主要因素。增强酸性土壤中植物对铝的耐受性是提升植物生产的重要途径之一。根系有机酸（柠檬酸、苹果酸、草酸）分泌和抗氧化能力是多种植物抵抗铝毒的有效方式。然而,对于铝激活根系柠檬酸分泌及抗氧化能力的信号调节机制还不太清楚。硫化氢（H₂S）是一种继一氧化氮（NO）和一氧化碳（CO）之后新发现的气体信号分子,有研究显示H₂S参与了植物对多种环境胁迫的应答。但是,关于H₂S在植物应答铝胁迫中的调节作用及机制还不清楚。NO已被证实参与了植物耐铝性的调节。本研究以大豆幼苗为实验材料,研究了铝胁迫下H₂S对抗氧化能力和柠檬酸分泌的调节作用以及H₂S与NO在耐铝性途径中的相互关系。主要结果如下:1、随着铝处理时间延长,H₂S含量不断升高,说明内源H₂S参与了铝胁迫响应。铝胁迫处理增加了H₂S合成途径关键酶L-CD、D-CD和CAS酶活性,降低了H₂S降解酶OAS-TL活性,说明H₂S合成和降解途径均参与了铝胁迫诱导的根尖H₂S的产生。2、H₂S供体NaHS处理减轻了铝诱导的根伸长抑制、根尖丙二醛（MDA）、活性氧（ROS）含量以及根尖细胞死亡情况,而H₂S抑制剂HA处理则产生了相反的效应,说明铝胁迫下H₂S增强了大豆对铝胁迫的耐受性。进一步研究结果显示,铝胁迫下H₂S可以通过激活大豆抗氧化酶系统中POD、CAT、APX活性,增强清除ROS的能力并减轻ROS对细胞所造成的氧化伤害。3、H₂S供体NaHS处理增强了铝诱导的根系柠檬酸分泌,降低了铝诱导的根尖铝的积累,而H₂S抑制剂HA处理则产生了相反的效应,说明铝胁迫下H₂S通过增强根系柠檬酸分泌降低了根尖铝的积累,从而提高了大豆对铝毒害的耐受性。此外,铝胁迫下H₂S提高了根尖内柠檬酸含量;进一步研究结果显示,铝胁迫下H₂S正调了柠檬酸合成酶（CS）的活性及基因表达,负调了柠檬酸降解酶顺乌头酸酶（ACO）活性及基因表达,说明铝胁迫下H₂S通过调节根尖柠檬酸代谢途径,增加柠檬酸合成量,从而增强根系柠檬酸的分泌。4、铝胁迫下H₂S正调了质膜H⁺-ATPase基因、柠檬酸转运蛋白编码基因（GmMATE13和GmMATE47）的表达;进一步结果显示,在拟南芥中过表达GmMATE13和GmMATE47增强了转基因植株根系柠檬酸的分泌和铝胁迫耐受性,说明铝胁迫下H₂S可通过激活柠檬酸转运系统增强根系柠檬酸的分泌,从而增强植物耐铝性。5、外源NO供体处理增加了根尖H₂S产生,NO清除剂处理则消除了铝诱导的根尖H₂S的积累;进一步结果显示,铝胁迫下NO增强了H₂S合成酶L-CD、D-CD和CAS酶活性,降低了H₂S降解酶OAS-TL的活性。而外源H₂S供体和抑制剂处理对铝诱导的根尖NO含量无明显影响,说明铝胁迫下NO诱导了根尖H₂S产生,H₂S可能作用于NO信号下游发挥作用。综上所述,H₂S通过增强抗氧化酶（POD、CAT、APX）活性来清除过多的活性氧,缓解了铝胁迫造成的氧化损伤;另外,H₂S可通过增强根尖柠檬酸合成量（激活CS和抑制ACO）和转运（活化质膜H⁺-ATPase和GmMATE）增强根系柠檬酸分泌,降低根尖铝含量的积累,从而缓解铝毒害。在大豆耐铝信号途径中,NO可能作用于H₂S上游促进根尖H₂S产生而发挥作用。