纳米氧化铁在植物缺铁黄化病防治中的应用研究

摘要

铁元素是植物生存不可缺少的一种微量元素。植物缺铁会产生缺铁黄化病这一生理性疾病，严重影响植物的正常生长发育。目前采用的大部分铁强化剂难于进入植物体内或者进入后有效果不佳。目前有研究表明，有些纳米粒子可以被植物吸收，对植物的生长产生促进作用，包括促进种子萌发以及根伸长，以及促进光合作用、叶绿素的合成和促进氧化应激等。纳米氧化铁有着特殊的纳米效应，其是否能被植物体吸收利用尚有待研究。本研究的目的就是探明纳米氧化铁作用于缺铁胁迫下的植物幼苗后，对黄化现象的矫正作用及相关生理生化影响。
　　本工作设计让柑橘、豇豆、西瓜和玉米四种植物幼苗产生缺铁胁迫，然后用不同的纳米氧化铁对植物进行处理，通过检测抗氧化酶（超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT）的活性，丙二醛、叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白，以及Fe3+活性和根系活力等生理数据来评价植物生理状况，通过显微观察来研究纳米氧化铁粒子在植物体的吸收、转运和存储机制。研究结果表明：低浓度的纳米氧化铁对于植物的缺铁黄化有一定的矫治作用，而高浓度的纳米氧化铁则会抑制植物的生长。同时，在本工作中，荧光标记技术被用来研究氧化铁纳米粒子在植株幼苗体内的转运和吸收行为。异硫氰酸荧光素(FITC)通过硅烷化的方法偶联到氧化铁纳米粒子上赋予纳米氧化铁粒子荧光特性。通过用荧光纳米铁配制的营养液培养植物，可以用荧光显微镜十分直观地观察到纳米氧化铁的分布情况。结果发现纳米氧化铁能够进入植株幼苗的根里，但很难跨越凯氏带向上运输。这些结果为研究纳米材料在植物体内的吸收、转运和蓄积及植物缺铁黄化的防治提供了重要的理论依据。

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第1章 绪论

1.1.缺铁黄化病的研究进展

1.2.纳米材料对植物生理影响的研究进展

1.3.选题的目的、意义及主要研究内容

第2章 纳米氧化铁及荧光纳米铁的制备及其表征

2.1仪器及试剂

2.1纳米氧化铁的制备及荧光纳米铁的制备

2.2纳米氧化铁和荧光纳米氧化铁的表征

第3章 纳米氧化铁对柑橘缺铁黄化的作用研究

3.1.仪器与试剂

3.2 实验部分

3.3 结果与分析

3.4 本章小结

第4章 纳米氧化铁对豇豆缺铁黄化的作用研究

4.1试剂

4.2 实验部分

4.3 结果分析

4.4 本章小结

第5章 纳米氧化铁对西瓜缺铁黄化的作用研究

5.1仪器与试剂

5.2 实验部分

5.3 结果分析

5.4 本章小结

第6章 纳米氧化铁对玉米生长的影响

6.1仪器与试剂

6.2实验部分

6.3结果和讨论

6.4本章小结

第7章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表论文