【摘 要】
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纳米颗粒（NPs）由于特殊的物理化学性质成为许多领域的热点,特别是在农业领域。随着纳米技术的发展,利用植物提取液合成的纳米材料已被证明是农用化学品和传统纳米材料在可持续绿色发展领域中的替代品。由于该法制备得到的纳米材料在牧草上缺少应用,并且研究多局限于毒理,所以将纳米材料采用合适的方式应用于苜蓿是十分有必要的。本研究基于紫花苜蓿（Medicago sativa L.）的提取液绿色合成纳米银材料,探
【基金项目】
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陕西省重点产业创新链项目（编号:2019ZDLNY05-02）；
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纳米颗粒（NPs）由于特殊的物理化学性质成为许多领域的热点,特别是在农业领域。随着纳米技术的发展,利用植物提取液合成的纳米材料已被证明是农用化学品和传统纳米材料在可持续绿色发展领域中的替代品。由于该法制备得到的纳米材料在牧草上缺少应用,并且研究多局限于毒理,所以将纳米材料采用合适的方式应用于苜蓿是十分有必要的。本研究基于紫花苜蓿（Medicago sativa L.）的提取液绿色合成纳米银材料,探究在不同引发浓度和时间处理下,纳米银引发处理对紫花苜蓿种子萌发和幼苗生理特性的影响。主要研究结果如下:1.基于紫花苜蓿提取液绿色合成纳米银。利用超声醇提法提取紫花苜蓿地上部分的活性物质。通过对反应条件的探究,得到了两种纳米银悬浮液制备的反应条件:室温、450 rpm、反应物料体积比（Ag NO3:紫花苜蓿提取物）为1:2,黑暗放置2 d或光照放置3 d。通过表征技术分析,该法制备的纳米银颗粒为球形,晶型结构良好,外表面被酯类、酚类、羧酸类、氨基酸类和糖类等化学物质包裹。两种纳米银悬浮液均具有与紫花苜蓿提取液相同的成分,均在0-200 mg/L浓度范围内具有极低的游离Ag+。光照放置条件下的粉色纳米银悬浮液中的游离Ag+更低,仅有实际配比纳米银悬浮液浓度的2%左右。2.研究了绿色合成的纳米银对紫花苜蓿种子萌发特性的影响。以不同浓度（0、12.5、25、50、100和200 mg/L）的纳米银悬浮液,在不同时间（1 h、2 h和3 h）对紫花苜蓿种子进行引发处理。结果表明,低中浓度纳米银（12.5 mg/L、25 mg/L和50mg/L）对紫花苜蓿种子发芽势、发芽指数和活力指数有显著提高趋势（P＜0.05）,而高浓度纳米银处理（100 mg/L和200 mg/L）则降低。纳米银的引发浓度显著影响发芽势、发芽指数、活力指数和发芽率（P＜0.05）,而纳米银的引发时间显著影响活力指数和发芽指数（P＜0.05）。与对照相比,水引发和所有浓度纳米银处理种子的α-淀粉酶活性无显著性差异（P＞0.05）。但是,引发处理种子的种皮表面细胞间隙增大,形成孔洞,从而使种子吸水率增加。另外,处理种子的横截面子叶中检测到银的分布,说明纳米银可进入种子并影响苜蓿种子萌发。3.研究了绿色合成纳米银对幼苗生理特性的影响。不同引发处理后幼苗生长和生理特性结果表明,银的分布与紫花苜蓿的生理指标相对应:在所有引发时间,低中浓度纳米银（12.5 mg/L、25 mg/L和50 mg/L）处理下,银积累在叶中,苗长显著降低（P＜0.05）,但叶片叶绿素总量显著增加（P＜0.05）,并且通过伊文思蓝染色发现叶细胞无死亡情况。叶与根细胞的SOD和POD酶活性显著增强（P＜0.05）,CAT酶活性增加幅度不大,质膜无损伤。而高浓度纳米银（100 mg/L和200 mg/L）处理下,银积累在根中,对根细胞分裂有一定的积极作用,显著提高根系活力和伸长率（P＜0.05）。叶与根细胞的SOD和POD酶活性显著增强（P＜0.05）,CAT酶活性增加幅度不大,质膜有损伤。纳米银的引发浓度和时间均影响着幼苗活力指标和抗氧化酶系统（P＜0.05）,而纳米银的引发浓度要比引发时间更显著影响幼苗的叶绿素、叶片活力、根系活力、生物量、脯氨酸和丙二醛的含量（P＜0.05）。另外,当银在幼苗的叶与根的分布比率为1:1左右时,幼苗的生物量达到最大值。综上所述,适当的光诱导、活性物质覆盖和纳米引发可最大限度降低纳米银对紫花苜蓿的毒性,并且在合适的浓度和时间下,绿色合成的纳米银促进紫花苜蓿种子萌发,并增强幼苗生长的抗氧化酶系统。该研究可为纳米材料影响紫花苜蓿的毒理学提供理论参考依据,并为绿色纳米材料的进一步推广应用提供技术支撑。
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