氧化石墨烯對擬南芥生長的促進作用

編號：SH00176

篇名：氧化石墨烯對擬南芥生長的促進作用

作者：高聰 蕭楚健 魯帥 王蘇蓉 袁卉華 曹云英

關(guān)鍵詞： 擬南芥 氧化石墨烯 納米材料 根系生長 基因表達

機構(gòu)： 南通大學生命科學學院

摘要： 明確氧化石墨烯(graphene oxide,GO)對擬南芥生長的促進作用,為納米材料應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供理論依據(jù)。采用不同濃度GO的1/2 MS培養(yǎng)基點擬南芥種子,測定其主根長、側(cè)根數(shù)、根系活力、超氧陰離子自由基的產(chǎn)生、超氧化物歧化酶活性、根系生長相關(guān)基因的表達情況。經(jīng)20-200 μg/mL GO處理后,擬南芥主根長度比對照(不加GO)提高了4.6%-43.0%,在50-200 μg/mL內(nèi),與對照相比,差異達顯著水平。50 μg/mL處理顯著促進了側(cè)根形成,側(cè)根數(shù)比對照增加了約27.1%,高于或低于50 μg/mL則不利于側(cè)根的形成。表明50 μg/mL GO對擬南芥的主根長和側(cè)根數(shù)均存在促進作用,同時還發(fā)現(xiàn)該濃度可以增加擬南芥根尖的分生區(qū)和伸長區(qū)的長度,而對根尖直徑和根冠長度無影響。氯化三苯基四氮唑(TTC)和四硝基氮藍四唑(NBT)組織染色法結(jié)果表明50 μg/mL GO濃度處理提高了根系活力和超氧化物歧化酶活性及降低了超氧陰離子的產(chǎn)生�；�因表達分析顯示ADC1和DAR2表達量下調(diào)和IQM3表達量上調(diào),從而促進了主根的伸長;ARF7、ARF19、ERFII-1和IQM3表達量上調(diào),從而促進了側(cè)根數(shù)量的增加。50 μg/mL GO處理可促進擬南芥根系的生長。根系活力的增加、超氧陰離子的減少及根相關(guān)基因的表達上調(diào)是GO促進根系生長的主要原因。