纳米氧化锌对水稻幼苗生长的影响及其吸收和转运的研究

发布时间：2023-04-28 22:08

　　随着纳米技术的快速发展,纳米材料的应用日益广泛。越来越多的纳米材料进入生态环境中,引发人们对纳米材料引起的生物和环境安全的高度关注。氧化锌纳米颗粒(ZnO NPs)由于其独特的理化性质,在陶瓷、化工、化妆品、纺织等领域展现出广阔的应用前景。因而,ZnO NPs的生态毒性和环境风险成为当前的研究热点。尽管关于ZnO NPs的植物毒性报道已有不少,但关于ZnO NPs的分子作用机制研究还不够深入,且对重要粮食作物——水稻的影响未见报道。本研究采用水培试验,以日本晴水稻种子为供试植物,研究不同浓度(25、50、100 mg/L)的ZnO NPs对水稻幼苗生长的影响,研究结果表明,ZnO NPs对水稻幼苗的生长有抑制作用,能够降低水稻幼苗的生物量和叶绿素含量,且随着浓度的升高,ZnO NPs对水稻的抑制作用增强。通过不同尺寸的ZnO纳米颗粒(50 nm、100 nm)与ZnO微米颗粒(5μm)对水稻毒性的比较,发现三种尺寸ZnO颗粒的毒性大小为50 nm>100nm>5μm。此外,通过对叶绿素、类胡萝卜素含量等生理指标的测定及光合色素相关基因表达水平的分析,发现ZnO NPs能够抑...

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【学位级别】：硕士

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Abstract
第一部分 引言
    1 纳米材料概述
        1.1 纳米材料与纳米颗粒
        1.2 纳米材料的分类
        1.3 纳米材料的来源
        1.4 纳米材料的性质
        1.5 纳米材料的应用
        1.6 纳米材料的环境风险和生物毒性效应
    2 纳米材料对植物的毒性研究概况
        2.1 纳米材料对植物生长发育的影响
        2.2 纳米材料对植物毒性作用的影响因素
        2.3 纳米材料植物毒性机制的研究
    3 纳米材料在植物体内的吸收、运输及生物转化
        3.1 植物对纳米材料的吸收
        3.2 纳米材料在植物体内的运输
        3.3 纳米材料在植物体内的生物转化
    4 氧化锌纳米颗粒的研究现状
        4.1 氧化锌纳米颗粒
        4.2 氧化锌纳米颗粒的应用
        4.3 氧化锌纳米颗粒在植物中的毒性研究
    5 研究目的和研究内容
        5.1 研究目的
        5.2 研究内容
        5.3 技术路线
第二部分 实验材料与方法
    1 实验材料
        1.1 纳米材料和供试种子
        1.2 实验试剂
        1.3 实验耗材及仪器设备
    2 实验方法
        2.1 水稻的培养及材料处理
        2.2 水稻生理指标的测定
        2.3 样品消解及组织中Zn元素含量的测定
        2.4 水稻根部组织超薄切片的制作及透射电子显微镜观察
        2.5 水稻根部组织细胞形态的观察
        2.6 光合色素相关基因表达水平的测定
        2.7 抗氧化相关基因表达水平的测定
        2.8 数据分析
第三部分 结果和分析
    1 氧化锌纳米颗粒的离子释放
    2 氧化锌纳米颗粒对水稻幼苗生长的影响
        2.1 不同浓度的氧化锌纳米颗粒对水稻幼苗生长的影响
        2.2 不同尺寸的氧化锌对水稻幼苗生长的影响
    3 氧化锌纳米颗粒对水稻根部细胞形态的影响
    4 氧化锌纳米颗粒对水稻抗氧化相关指标的影响
        4.1 氧化锌纳米颗粒对水稻幼苗H2O2 含量的影响
        4.2 氧化锌纳米颗粒对水稻幼苗抗氧化酶活性的影响
        4.3 氧化锌纳米颗粒对水稻抗氧化酶相关基因的影响
    5 氧化锌纳米颗粒对水稻叶片光合色素含量及相关基因表达水平的影响
        5.1 氧化锌纳米颗粒对水稻幼苗光合色素含量的影响
        5.2 氧化锌纳米颗粒对水稻光合色素相关基因的影响
    6 氧化锌纳米颗粒在水稻体内的吸收和运输
第四部分 讨论
    1 氧化锌纳米颗粒对水稻的毒性及其影响因素
    2 水稻对氧化锌纳米颗粒的吸收和运输
    3 氧化锌纳米颗粒对水稻的氧化胁迫
    4 氧化锌纳米颗粒对水稻光合色素的影响
第五部分 结论
参考文献
致谢
在研期间公开发表论文及著作情况
在研期间参加科研项目情况



本文编号：3804576