纳米TiO2在拟南芥中的富集、转运及对其生长和生理的影响

摘要：

为了探讨纳米材料对植物的生理效应,以拟南芥(Arabidopsis thaliana)作为受试生物,研究了纳米TiO2在拟南芥中的富集、转运及对其生长和生理的影响.本研究将拟南芥分别暴露于浓度为0、0.05、0.1、0.5、1.0、1.5 mg·L-1的纳米TiO2中,通过ICP-MS测定纳米TiO2在根和叶中的生物积累量,并采用TEM技术观察纳米TiO2转运至叶片后对叶绿体结构的影响.在处理0、7和14 d后,测定拟南芥生物量、根系活力、叶片相对电导率和超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)、活性氧自由基(ROS)等生长生理指标的变化.结果显示:拟南芥能吸收纳米TiO2并向地上部转运,但转运系数较低;TEM切片观察到纳米TiO2能进入拟南芥体内并造成叶绿体内囊体中质体小球数目增多、体积变大.与对照组相比,幼苗地上部生物量、叶片相对电导率、叶肉原生质体活力呈下降的趋势,地下部生物量及根系活力呈上升趋势;纳米TiO2还可引起叶片及根部活性氧(ROS)含量的变化,进而导致MDA、SOD、GSH等抗氧化体系酶活性的应激变化,同时与根部相比,叶片引起的毒性效应更强.说明纳米TiO2在拟南芥中富集并转运至地上部后,对拟南芥叶片的生长具有显著的抑制作用,诱导其产生氧化应激.同时,一定浓度的纳米TiO2胁迫下,拟南芥根部与叶片对纳米TiO2的响应不同,敏感度存在差异,叶生长受到抑制的同时却对根有促进作用.

关键词：纳米TiO2、拟南芥、富集、生理

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分类号：X171.5(环境生物学)

资助基金：浙江省自然科学基金No.ZX2013000355Supported by the Natural Science Foundation of Zhejiang ProvinceZX2013000355

在线出版日期：2018-03-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：837-846