【摘 要】
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植物根系分泌物中的有机酸可通过金属螯合、络合等作用降低重金属胁迫对植物的毒害作用,提高植物对重金属的耐受能力。有研究表明,不同品种的植物在应对重金属胁迫时其根系分泌有机酸的成分和规律有较大区别。因此,植物根系分泌的有机酸可作为筛选耐重金属胁迫品种（系）的重要依据。然而,目前常用的植物根系分泌物中有机酸的检测方法（IC、HPLC、GC-MS）存在前处理时间长、步骤繁琐等问题,无法实现原位、实时监测。
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植物根系分泌物中的有机酸可通过金属螯合、络合等作用降低重金属胁迫对植物的毒害作用,提高植物对重金属的耐受能力。有研究表明,不同品种的植物在应对重金属胁迫时其根系分泌有机酸的成分和规律有较大区别。因此,植物根系分泌的有机酸可作为筛选耐重金属胁迫品种（系）的重要依据。然而,目前常用的植物根系分泌物中有机酸的检测方法（IC、HPLC、GC-MS）存在前处理时间长、步骤繁琐等问题,无法实现原位、实时监测。针对以上问题,本文结合柔性电子的微纳加工技术和高分子水凝胶材料,研发了一种具有水下粘附性的柔性可拉伸p H传感器,可用于粘附在作物根系,实现其分泌有机酸的原位、实时监测。主要研究内容和研究结果如下:1、研发了一种柔性可拉伸p H传感器,利用微纳加工技术和电化学沉积技术,制备了厚度仅为75μm的柔性可拉伸p H传感器,可拉伸率超过25%,灵敏度可达-71.63 m V/p H,具有良好的H+选择性并对温度不敏感;可在水中连续稳定监测12 h以上,电势波动小于5 m V。2、制备了一种具有水下粘附性能的单宁酸/PEGDA水凝胶,粘附强度可达42.5 k Pa,可在水下粘附超过24 h,且具有低溶胀率（约为35%）和自愈合能力,解决了传感器在根系表面固定的问题。3、通过根系苹果酸模拟分泌实验,初步验证了该传感器用于水下原位、实时监测作物根系有机酸分泌的可行性;通过监测镉胁迫下西瓜苗根际p H变化验证了该传感器在水下原位、实时监测作物根系有机酸分泌行为的可行性。
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