伴隨納米技術(shù)的快速發(fā)展,納米材料在人類生活生產(chǎn)各領(lǐng)域中的應(yīng)用需求日益增長。近年來,納米材料（大多為金屬納米材料）已經(jīng)作為肥料、農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)制劑逐漸應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。然而,潛入農(nóng)業(yè)生境中的納米材料會對植物生長及其微生物群落產(chǎn)生何種效應(yīng),已成為納米生態(tài)環(huán)境研究領(lǐng)域中的熱點問題。考慮到納米材料進(jìn)入土壤中會發(fā)生團(tuán)聚、老化等環(huán)境化學(xué)行為,可能會影響其原先顆粒的毒性效應(yīng)。本研究擬選取原始態(tài)氧化鋅納米顆粒（pZnO NPs）及其老化產(chǎn)物納米硫化鋅（sZnO NPs）為供試材料,使用豆科模式植物蒺藜苜蓿作為供試植物,采用土壤暴露實驗,從生理水平、亞細(xì)胞水平以及分子水平研究pZnO NPs和sZnO NPs脅迫下蒺藜苜蓿的響應(yīng)過程,結(jié)合轉(zhuǎn)錄組學(xué)比較分析不同鋅處理下蒺藜苜蓿基因轉(zhuǎn)錄表達(dá)譜并從中發(fā)掘差異性表達(dá)基因與相關(guān)代謝通路;此外,另通過高通量測序技術(shù)分析土壤微生物群落的響應(yīng)變化趨勢,從“植物-微生物”整體出發(fā),多角度闡釋pZnO NPs與其老化產(chǎn)物sZnO NPs對蒺藜苜蓿及土壤微生物群落的環(huán)境效應(yīng)。主要研究結(jié)果如下:1. 三種鋅處理高濃度暴露(500 mg·kg^-1)均顯著抑制蒺藜... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

氧化鋅納米和硫化鋅納米顆粒的形態(tài)表征及元素組成

西北農(nóng)林科技大學(xué)碩士學(xué)位論文203.4結(jié)果3.4.1納米氧化鋅對蒺藜苜蓿生長指標(biāo)的影響由蒺藜苜蓿地上莖生長高度與生物量（干重和鮮重）得知（圖3-1A、圖3-1B和圖3-1C），ZnSO4、pZnONPs和sZnONPs三種鋅處理方式在低濃度下對蒺藜苜蓿莖葉的伸長及生物量積累沒有顯著效應(yīng)，而高濃度暴露均顯著抑制蒺藜苜蓿地上莖葉的生長及生物量積累（P<0.05）；對于根部而言，低濃度ZnSO4和pZnONPs暴露下蒺藜苜蓿根干重顯著下降（P<0.05），而sZnONPs處理組無顯著效應(yīng)；高濃度ZnSO4、pZnONPs和sZnONPs暴露皆顯著抑制蒺藜苜蓿根干重的積累（P<0.05）（圖3-1D）。圖3-1E顯示相比于對照組，低濃度ZnSO4和pZnONPs暴露顯著降低了蒺藜苜蓿根部根瘤的數(shù)量（P<0.05），而sZnONPs處理對根瘤數(shù)量無抑制效應(yīng)；高濃度組所有鋅處理方式均顯著抑制了根瘤的數(shù)量（P<0.05）。綜上而言，對于蒺藜苜蓿莖葉部分，高濃度Zn2+、pZnONPs和sZnONPs顯著抑制了蒺藜苜蓿莖葉伸長與莖葉生物量的積累，而地下根器官和根瘤對于Zn2+、pZnONPs和sZnONPs的響應(yīng)較莖葉部分更為敏感，Zn2+、pZnONPs低濃度暴露時即可顯著抑制蒺藜苜蓿根部干生物量與根瘤數(shù)量，sZnONPs處理組高濃度暴露時才顯現(xiàn)出同樣的抑制作用。圖3-1不同鋅形式暴露對于蒺藜苜蓿生長的影響效應(yīng)A：莖長；B：莖葉干重；C：莖葉鮮重；D：根干重；E：結(jié)瘤數(shù)。不同小寫字母表示低濃度不同處理間差異顯著，不同大寫字母表示高濃度不同處理間差異顯著，“*”表示相同處理高、低濃度組間差異顯著，數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差（P<0.05），下同（圖3-2、圖3-3和圖4-1）。Fig.3-1.EffectsofdifferentZnformsexposuresonMedicagotruncatualgrowth(shoots,rootsandnodules)

erentcapitallettersshowthesignificantdifferencesbetweendifferenttreatmentsathighconcentration(P<0.05);Mean±SEMfollowedbyasterisksshowthesignificantdifferencesbetweendifferentconcentrationsatP<0.05;Ion_Low=100mg·kg-1ZnSO4;NP_Low=100mg·kg-1pZnONPs;S_Low=100mg·kg-1sZnONPs;Ion_High=500mg·kg-1ZnSO4;NP_High=500mg·kg-1pZnONPs;S_High=500mg·kg-1sZnONPs,thesameasbelow(Fig.3-2,Fig.3-3andFig.4-1).3.4.2蒺藜苜蓿莖葉與根部Zn的富集由蒺藜苜蓿莖葉與根部的Zn的累積水平（圖3-2A和圖3-2B）可知，空白對照組的蒺藜苜蓿莖葉與根中Zn累積含量大約在19~35mg·kg-1之間。圖3-2A顯示，與對照組相比較，低劑量處理下ZnSO4處理組蒺藜苜蓿莖葉中Zn的富集濃度相比于對照升高了2.4倍，pZnONPs和sZnONPs處理組蒺藜苜蓿莖葉中Zn的富集濃度分別升高了1倍和0.9倍（P<0.05）；ZnSO4、pZnONPs和sZnONPs處理組高劑量暴露下，蒺藜苜蓿莖葉內(nèi)Zn累積含量較對照組分別升高了6.1倍、2.3倍和4.5倍（P<0.05）。圖3-2B顯示，與對照組相比較，低劑量ZnSO4、pZnONPs和sZnONPs處理組中蒺藜苜蓿根部的Zn累積濃度分別升高了4.7倍、3.3倍和7倍（P<0.05）；ZnSO4、pZnONPs和sZnONPs高濃度暴露下，蒺藜苜蓿根部的Zn累積水平相比對照組分別升高了13.7倍、12.3倍和18.9倍（P<0.05）。總體來看，低濃度與高濃度暴露處理下，蒺藜苜蓿莖葉與根部的Zn累積水平都顯著高于空白對照組，并且所有處理組在蒺藜苜蓿根部的Zn累積濃度皆顯著高于莖葉中。從圖3-2C可知，低劑量和高劑量Zn2+、pZnONPs和sZnONPs處理組的土壤孔隙水中離子態(tài)Zn的含量都顯著高于空白對照組（P<0.05），但相同處理不同濃度間無顯著差異。圖3-2不同鋅處理下苜蓿莖葉（A

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]金屬納米材料的植物生物效應(yīng)及其多組學(xué)研究進(jìn)展[J]. 陳春,劉爽,韋革宏.  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2020(02)
[2]液相合成納米氧化鋅及其光催化性能探討[J]. 況怡,李軍,金央,陳明,左龍濤.  無機鹽工業(yè). 2019(09)
[3]金屬和非金屬納米材料對四膜蟲生物毒性研究[J]. 韓澤洲,蘇銳,史楠,韓明翰.  生態(tài)毒理學(xué)報. 2019(02)
[4]納米TiO2和ZnO顆粒對紅壤理化性質(zhì)的影響[J]. 劉啟明,李瑤,葛健,焦玉佩,劉柳清.  地球與環(huán)境. 2019(03)
[5]金屬納米材料對不同微生物聚集體的毒性研究進(jìn)展[J]. 苗令占,王沛芳,侯俊,王超,姚羽.  水資源保護(hù). 2019(01)
[6]轉(zhuǎn)錄組與蛋白質(zhì)組整合分析在生物學(xué)研究中的應(yīng)用[J]. 蔣可人,馬崢,鄭航,劉小軍.  生物技術(shù)通報. 2018(12)
[7]鎘脅迫下嗜溫鞘氨醇桿菌降解丁草胺的蛋白質(zhì)組學(xué)研究[J]. 林曉燕,牟仁祥,曹趙云,曹珍珍,周蓉,許萍,陳銘學(xué).  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2018(12)
[8]外源Cd脅迫對紅壤性水稻土微生物量碳氮及酶活性的影響[J]. 郭碧林,陳效民,景峰,張曉玲,楊之江,劉巍,劉文心.  農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2018(09)
[9]納米氧化鋅的合成工藝研究[J]. 武立州,祁丹,尹義隆.  云南化工. 2018(08)
[10]納米TiO2在擬南芥中的富集、轉(zhuǎn)運及對其生長和生理的影響[J]. 蘭麗貞,趙群芬.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報. 2018(02)

博士論文
[1]基于多組學(xué)聯(lián)合分析的香菇高溫脅迫研究[D]. 趙旭.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
[2]金屬氧化物納米顆粒的神經(jīng)毒性研究[D]. 李曉波.華中科技大學(xué) 2008

碩士論文
[1]納米氧化鋅暴露下的土壤微生物生態(tài)自恢復(fù)研究[D]. 孫斯蔚.陜西科技大學(xué) 2018



本文編號：3129537