人工碳纳米材料的植物效应研究进展

随着纳米科技的发展,人工碳纳米材料(Engineered carbon nanomaterials,ECNMs)在诸多领域得到广泛应用。与此同时,ECNMs不可避免地释放进入环境,增加与生物接触的机会,其生物毒性效应及潜在的环境风险不容忽视。植物是人类重要的食物来源,目前已有研究表明ECNMs对植物有毒害作用,对食品安全及人类健康造成威胁。鉴于此,在简要介绍ECNMs环境来源的基础上,综述了目前国内外关于ECNMs对植物生理生长的影响及作用机制的研究进展,并对当前研究方法和面临的挑战进行探讨,为ECNMs的生物安全性评估、植物保护、原材料的合理规划使用提供一定的理论依据与实践参考。

氧化石墨烯暴露对水稻和小麦发芽及幼苗生长的影响

氧化石墨烯(GO)作为新兴材料,随着其在工业、医学、商业等领域的广泛应用,在生产和应用的过程中将不可避免地进入环境,对植物及生态环境产生一系列影响。为明确GO的植物效应及潜在的生态风险与其作用机制,本实验以我国两种主要粮食作物——水稻、小麦为研究对象,观察种子和幼苗在不同浓度(0、100、200、300、400、500 mg?L?1) GO胁迫下的生长生理变化。结果表明,胁迫处理5 d后,低浓度(100、200 mg?L?1) GO胁迫对水稻和小麦发芽无显著影响,高浓度GO胁迫抑制水稻和小麦发芽,且表现出剂量效应关系;在幼苗生长阶段,胁迫处理15 d后,对于水稻,低浓度(100 mg?L?1) GO胁迫促进根茎伸长,高浓度对根茎伸长起到抑制作用,不同浓度GO胁迫则均抑制小麦根茎伸长,但二者电解质泄漏率均随GO浓度提高而增加;经检测抗氧化系统酶(CAT、POD、SOD)和丙二醛(MDA)后发现两种植物均出现了氧化应激现象,推测GO对水稻和小麦的影响可能主要通过调节植物体内水分含量以及氧化应激作用来实现,该结果为GO的植物效应与作用机制提供了实验数据与实践参考。