纳米TiO 2 在拟南芥中的富集、转运及对其生长和生理的影响

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TiO 2 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TiO 2 中，通过ICP-MS测定纳米TiO 2 在根和叶中的生物积累量，并采用TEM技术观察纳米TiO 2 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TiO 2 并向地上部转运，但转运系数较低；TEM切片观察到纳米TiO 2 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TiO 2 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TiO 2 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TiO 2 胁迫下，拟南芥根部与叶片对纳米TiO 2 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.