【摘要】：隨著科技的發(fā)展,納米技術(shù)的日益更新,納米技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在材料和制備、微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)、醫(yī)學(xué)與健康、航天和航空、環(huán)境和能源、生物技術(shù)和農(nóng)產(chǎn)品等方面。尤其是在農(nóng)產(chǎn)品方面,有著顯著地成效,但納米科技畢竟還是二十世紀(jì)八十年代的才進(jìn)入人們視野的,所以在其進(jìn)入環(huán)境進(jìn)而影響植物的生長(zhǎng)的機(jī)理還不明確。本文主要通過用不同濃度ZnO NPs對(duì)玉米、綠豆、油菜、小白菜種子處理5天使其發(fā)芽來討論鋅對(duì)種子發(fā)芽以及幼苗的影響。再通過水培試驗(yàn)研究不同濃度ZnO NPs對(duì)玉米和綠豆這兩種作物生長(zhǎng)的影響。發(fā)芽試驗(yàn)的結(jié)果表明ZnO NPs對(duì)綠豆發(fā)芽率的影響并不顯著,而對(duì)玉米、白菜、油菜種子的發(fā)芽率影響大致表現(xiàn)為濃度越高抑制作用越明顯。綠豆的根長(zhǎng)與芽長(zhǎng)在ZnO NPs濃度為50 mg/L時(shí)達(dá)到最大值,且較空白分別增加了7.98%、6.31%,油菜的根長(zhǎng)與芽長(zhǎng)在ZnO NPs濃度為10 mg/L時(shí)達(dá)到最大值,且較空白分別增加了33.99%、28.89%.且當(dāng)綠豆和油菜根長(zhǎng)芽長(zhǎng)達(dá)到最高后,隨著鋅處理濃度增加ZnO NPs對(duì)綠豆、油菜的根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)開始出現(xiàn)較為顯著的抑制作用。濃度越高,抑制作用越明顯。玉米和白菜的根長(zhǎng)與芽長(zhǎng)在所有鋅處理都表現(xiàn)出對(duì)根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)的抑制作用且濃度越高作用越明顯。過氧化物酶活性及超氧化物歧化酶活性則隨著ZnO NPs濃度的增加而顯著升高,說明植物在不適環(huán)境中生長(zhǎng)時(shí)會(huì)通過提高體內(nèi)酶活來抗逆。所有植物的鋅含量均隨著ZnO NPs濃度的增加而增加,但玉米鋅含量與其他三種相比較少,說明玉米種子可能對(duì)鋅敏感性較弱。水培試驗(yàn)的結(jié)果表明ZnO NPs處理對(duì)玉米和綠豆這兩種作物的幼苗及根系都有抑制作用,并且從低濃度10 mg/L的ZnO NPs處理時(shí)就開始受到抑制,在第6周時(shí)玉米和綠豆鮮重分別最高抑制了74.91%、81.87%。綠豆在高濃度下尤為嚴(yán)重。并且在100 mg/L ZnO NPs處理下作物體內(nèi)Zn的含量相比對(duì)照也有明顯的增加,玉米和綠豆地上根部的鋅含量在第6周的增加量都超過90%。通過掃描電子顯微鏡的觀察,發(fā)現(xiàn)處理后的玉米和綠豆根尖結(jié)構(gòu)不完整,出現(xiàn)斷裂面積和大量空隙。在酶活以及鋅含量方面,玉米和綠豆表現(xiàn)出的不同規(guī)律可能與植物根系發(fā)達(dá)情況有關(guān),也與植物本身特性有關(guān)。分析結(jié)果表明,玉米根部暴露在ZnO NPs下時(shí),遷移的主導(dǎo)方法可能是ZnO NPs通過破壞玉米根尖從而使玉米地上、根部鋅含量顯著增加,綠豆地上、根部鋅含量的增加可能受多種因素共同影響牽制,比如抗氧化酶、ZnO NPs溶解Zn~(2+)的程度等。試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步說明綠豆比玉米有對(duì)ZnO NPs更強(qiáng)的耐受力和適應(yīng)性。
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：Q945;TB383.1
【圖文】：

圖 2-1 不同 Zn 處理對(duì)玉米、綠豆、白菜、油菜發(fā)芽率的影響Figure 2-1 Effects of Different Zn Treatments on Germination Rates of Corn ,Rreen Bean, ChineseCabbage and Rape在圖 2-1 中從玉米發(fā)芽率情況看出，在第三天的時(shí)候玉米的發(fā)芽率趨于平穩(wěn)，在所有的處理中，發(fā)芽率最高的是使用硫酸鋅處理過的玉米，為 85%左右，跟對(duì)照發(fā)芽率70% 相比有較為明顯的升高，說明一定濃度范圍內(nèi)的鋅對(duì)玉米的發(fā)芽率有一定的促進(jìn)作用。當(dāng)鋅濃度大于 50 mg/L 后，對(duì)玉米的發(fā)芽率反而有略微抑制。從綠豆發(fā)芽率情況看出，可以看出綠豆的發(fā)芽情況很好，各個(gè)處理的區(qū)別不大。在ZnO NPs 作用下的發(fā)芽率，與空白相比有細(xì)微的降低，但不明顯，在硫酸鋅的作用下，也并沒有顯著的變化，均為 90%～95%之間。這說明 ZnO NPs 對(duì)綠豆的發(fā)芽率影響不大。從白菜發(fā)芽率情況看出，白菜種子在第四天發(fā)芽率趨于平穩(wěn)，與對(duì)照的 80 %發(fā)芽率相比，高濃度的 ZnO NPs 鋅處理對(duì)白菜的發(fā)芽率有抑制作用，1000 mg/L 的 ZnO NPs對(duì)白菜的發(fā)芽率有抑制作用，僅為 40%左右。而硫酸鋅處理與對(duì)照相比沒有明顯的變化。從油菜發(fā)芽率情況可以看出，在第三天的時(shí)候油菜的發(fā)芽率趨于平穩(wěn)，在所有的處

10 納米氧化鋅對(duì)不同植物幼苗生長(zhǎng)及鋅吸收和分布的影響理中，發(fā)芽率最低的是使用硫酸鋅處理過的油菜，為 80% 左右，發(fā)芽率最高的是 1000mg/L 的 ZnO NPs 的處理，為 95%左右，說明硫酸鋅對(duì)油菜的發(fā)芽率有抑制作用，而一定濃度的 ZnO NPs 對(duì)油菜的發(fā)芽有促進(jìn)作用。整體來看同樣處理對(duì)不同的種子的發(fā)芽率有著不同影響，高濃度的 ZnO NPs 在某些程度上可以延緩玉米和白菜的發(fā)芽時(shí)間，但在綠豆和油菜發(fā)芽率中卻沒有看到這種情況。植物發(fā)芽是植物生長(zhǎng)的第一步，發(fā)芽的好壞也影響著植物的整個(gè)生命周期，整體來看高濃度的 ZnO NPs 處理對(duì)玉米、白菜、油菜的發(fā)芽有抑制作用。而所有施鋅處理對(duì)綠豆發(fā)芽均沒有影響，這可能是由于種皮表現(xiàn)出的選擇性滲透性，通過限制納米顆粒的進(jìn)入來保護(hù)胚胎免受 ZnO NPs 的毒性，直到胚根出現(xiàn)并且與生長(zhǎng)培養(yǎng)基中的納米顆粒直接接觸（Costa，Sharma 2016）。2.3.2 Zn 處理對(duì)不同作物發(fā)芽 5 天后根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)

圖 2-3 不同 Zn 處理對(duì)玉米、綠豆、白菜、油菜發(fā)芽 5 天后抗氧化酶活性的影響Figure 2-3 Effects of different Zn treatments on the activities of antioxidant enzymes in corn, greenbean, cabbage and rapeseed after 5 days germination如圖 2-3 所示，玉米的過氧化物酶活性（POD）隨著 ZnO NPs 濃度的增加大致呈現(xiàn)出先降低后增加再降低的趨勢(shì)，兩個(gè)峰值分別在 10 mg/L 和 50 mg/L ZnO NPs 處理下。但所有的鋅處理玉米發(fā)芽的POD值都較空白下降。而玉米的超氧化物歧化酶活性（SOD）大致呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，但所有的鋅處理玉米 SOD 值都較空白高，在 ZnO NPs濃度為1000 mg/L時(shí)，有最小SOD活性值，較空白升高了10.42 %。硫酸鋅處理與20 mg/LZnO NPs 處理相差不大。說明在玉米發(fā)芽中，鋅處理能夠降低玉米體內(nèi)過氧化物酶活性，卻升高其超氧化物歧化酶活性。隨著 ZnO NPs 濃度的升高，綠豆的過氧化物酶活性（POD）在 100 mg/LZnO NPs處理下出現(xiàn)最低值，比空白低了 46.15 %，在 1000 mg/LZnO NPs 處理下出現(xiàn)最高值，比空白高 53.85 %。其余處理變化并不明顯。隨著 ZnO NPs 濃度的升高，綠豆超氧化物歧化酶活性（SOD）大致逐漸升高，在 ZnO NPs 濃度為 1000 時(shí)，有最大 SOD 值，較空白升高了 5 倍多。硫酸鋅處理較 20 mg/L ZnO NPs 處理升高了 70.96 %。可以看出鋅處理

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2777370