摘 要

根是植物的重要部分，植物通过根吸收水分和营养物质。纳米粒子由于具有大的比表面积、小尺寸效应、极高的反应活性、量子效应等特性已被广泛的应用于环境、生命科学、能源、日常消费品、医药等领域中。由于其在这些领域的大量使用，因此不可避免的会被释放到水、土壤和空气中，从而与植物的根产生直接接触。

本课题通过在水培条件下培养柑橘幼苗，旨在研究不同浓度的纳米氧化铁对根的作用。在水培条件下培养柑橘幼苗，观察不同浓度纳米氧化铁处理后的根表型，测量根长及生物量。纳米氧化铁对柑橘幼苗生长发育的影响：使用纳米氧化铁培养木本科植物-柑橘，探讨不同浓度纳米氧化铁对于柑橘根生理效应的影响，通过测定各浓度条件下柑橘根过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）所组成的抗氧化酶活性，以及Fe³ 还原酶、丙二醛（MDA）含量，来对其进行评估分析。

实验结果表明，不同浓度的纳米氧化铁对柑橘幼苗根系的生长有影响，低浓度时对植株生长起促进作用，高浓度时促进作用减弱或起抑制效果，其影响方式是复杂的。低浓度的纳米氧化铁对柑橘的促进作用优于普通铁肥，有作为新型铁肥的价值。而高浓度的纳米氧化铁对柑橘的胁迫性过强，使得抗氧化酶活性降低，活性氧簇增加，有毒害作用，不利于柑橘的生长。

关键词:纳米氧化铁，柑橘，氧化应激，不同浓度

Abstract

Roots are an important part of plants, and plants absorb water and nutrients through their roots. Because of its large ratio surface area, small size effect, high reaction activity, quantum effects characteristics has been widely application in the field of environment and life science, energy, consumer products, pharmaceutical and other nanoparticles. Due to its extensive use in these areas, it is inevitable that it will be released into the water, soil and air, thereby producing direct contact with the roots of the plant.

This topic through the cultivation of Citrus seedlings under hydroponic conditions, effects of different concentrations of iron oxide nanoparticles to study on root. In hydroponic cultivation of citrus seedlings, root phenotype was observed after different concentrations of nano iron oxide treatment, the measurement of root length and biomass. Iron oxide nanoparticles on Citrus seedlings growth developmental effects: Wood undergraduate plants - citrus cultivation using iron oxide nanoparticles and investigate the effects of different concentrations of iron oxide nanoparticles for Citrus root physiological effects, by measuring the concentration under the conditions of Citrus root catalase (CAT), oxidation of peroxidase (POD), superoxide dismutase (SOD) activity of antioxidant enzymes, and Fe³ reductase and the content of malondialdehyde (MDA) content, to evaluate.

The experimental results show that the low concentration of nano ferric oxide can promote the growth of citrus, and it is better than ordinary iron fertilizer. The high concentration of nano iron oxide on the stress of citrus is too strong, so that the antioxidant enzyme activity decreased, the active oxygen species increased, there is a toxic effect, is not conducive to the growth of citrus.

Keywords: Nano sized iron oxide, Citrus, Oxidative stress, Different concentration

目录

第1章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.2纳米氧化铁的应用 2

1.2.1作为着色和涂层材料 2

1.2.2作为催化剂 2

1.2.3作为气敏材料 3

1.2.4作为吸附剂 4

1.2.5作为电磁材料 4

1.2.6生物学中的应用 4

1.3 研究内容 5

第2章 实验材料和方法 6

2.1实验试剂和设备 6

2.1.1实验试剂 6

2.1.2 仪器设备 6

2.2柑橘的培育 7

2.2.1营养液的制备 7

2.2.2处理液的制备 8

2.2.3 柑橘幼苗的培育 8

2.3 氧化应激反应的测定 9

2.3.1粗酶提取液与PBS的制备 9

2.3.2 MDA丙二醛含量的测定 9

2.3.3 SOD超氧化物歧化酶活性的测定 10

2.3.4 POD过氧化物酶活性的测定 11

2.3.5 CAT过氧化氢酶活性的测定 11

2.4 根系活力的测定 12

2.5 Fe3 还原酶活性的测定： 13

第3章 结果与分析 14

3.1丙二醛（MDA）含量的分析 14

3.2 抗氧化酶活性的分析 14

3.2.1 CAT酶活性的分析 14

3.2.2 POD酶活性的分析 15

3.2.3 SOD酶活性的分析 16

3.3 Fe³ 还原酶活性的测定 16

3.4 根系活力的测定 17

3.5小结与讨论 18

第4章 结论 19

参考文献 20

致 谢 22

第1章 绪论

1.1研究背景及意义

自进入21世纪以来，许多国家纷纷制定战略计划，大力投资研究发展纳米技术。美国、德国、日本等设立纳米技术研究中心，抢占纳米技术战略高地。经过十几年的快速发展，纳米技术已经广泛应用于各个方面，尤其在材料、动力学、生物学及药物学、电子学上贡献巨大。纳米技术与信息科学技术、生命科学技术一起，成为当前的科学发展主流。纳米材料^[3]被称为“21世纪新材料”，其种类繁多，分为纳米陶瓷材料、纳米半导体材料、纳米聚合材料、金属材料等，具有许多特异性能。

近年来，随着对纳米技术的深入研究，纳米氧化铁^[16]作为一种新型材料，在生物医学、催化剂、涂料、电子等方面均有涉猎。纳米氧化铁^[18]由于纳米材料本身的表面效应、小尺寸效应，被开发用于催化剂中，其催化活性、选择性高于普通的催化剂。它在废水处理、石油污染处理等方面尤为出色。与此同时，良好的耐候性、耐光性，使得纳米氧化铁被广泛应用于装饰材料、油墨材料等方面。磁性纳米氧化铁在生物医学上表现出色，已应用于MRI对比剂、药物载体和生物分子探针等多个方面，在恶性肿瘤的治疗中取得了新的突破。使用纳米氧化铁，通过外加磁场,利用纳米微粒作为载体的磁性导航, 使药物移向靶位,达到定向治疗的目的。这样不但极大地提高了药物的效率, 而且还减少了药物在人体其他器官上的量, 从而有效地避免了药物在对靶位作用的同时伤害人体其他器官。