SCIE
KCI등재
SCOPUS
Aluminum Toxicity and Tolerance Mechanism in Cereals and Legumes - A Review
저자
Arunakumara, Kodithuwakku Kankanange Indika Upali ; Walpola, Buddhi Charana ; Yoon, Min-Ho
발행기관
학술지명
Applied Biological Chemistry (Appl Biol Chem)(Applied Biological Chemistry)
권호사항
발행연도
2013
작성언어
English
주제어
KDC
470
등재정보
SCIE,KCI등재,SCOPUS
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
1-9(9쪽)
제공처
Aluminum (Al), the third most abundant element overall, after silicon and oxygen, is found virtually in all food, air, soil and water. Under acidic conditions, Al is solubilized into $[Al(H_2O)_6]^{3+}$, which is highly toxic to many plant species. Present paper reviewed Al toxicity and tolerance mechanism in agricultural plants with special reference to cereals and legumes. Even at micromolar concentrations, cell division in the root tip meristem in sensitive plants is quickly inhibited by $Al^{3+}$. Expressing the species-dependent manner of response, growth enhancement at low concentrations of $Al^{3+}$ is also reported from some plants such as soybean. Plasma membrane can be identified as the primary target of Al toxicity, where production of higher reactive oxygen species and higher fatty acid peroxidation has been observed due to alteration of plasma membrane integrity. Though, toxicity and the mechanisms attributed to Al-resistance are extremely complex phenomena, exclusion is widely accepted as the key mechanism involved in detoxifying $Al^{3+}$. Exudation of chelating ligands, formation of pH barrier at the rhizosphere or at root apoplasm, cell wall immobilization, selective permeability of the plasma membrane, and Al efflux have been proposed as the possible mechanisms for Al exclusion. Al-induced exudation in cereals and legumes is dominated by citrate, malate, and oxalate in varying degrees depending on the species and/or cultivar. Apart from sensitive cultivars, moderately tolerant or tolerant cultivars can also be distinguished from various kinds of cereals and legumes. However, reliable techniques for screening such resistant genotypes have not been developed for any economically important crops.
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