镰刀菌对农作物和经济作物生产、畜牧业发展及其人类健康造成严重影响,成为国内外微生物、真菌、生态学及植物病理学等领域的研究热点。目前,镰刀菌枯萎病的致病机理不清楚,导致防治效果不理想,利用荧光示踪技术研究其致病机理已成为业界共识。传统有机荧光染料及量子点材料均无法完全满足活体细胞的长时程荧光示踪要求,开发新型活体细胞荧光标记材料刻不容缓。最新研究发现,SiC量子点光学性能及生物相容性良好,成为一种可替代传统荧光染料的活体细胞荧光标记与示踪纳米生物材料。基于此,本文采用自蔓延制备的纳米均质碳化硅颗粒,通过对化学腐蚀、超声波破碎分散、超重力场层析剪裁过程的可控处理,制备出粒子尺寸及表面物化特性可调控的SiC量子点,探究了SiC量子点的光学特性及其影响因素、量子点表面物化特性、量子点标记机理及检测方法、量子点荧光标记致病镰刀菌稳定性及其长时程示踪等内容,获得如下结论:(1)系统研究了SiC量子点成型过程中的组织形貌演变规律及制备工艺参数对SiC量子点光致发光的影响规律,得到了制备工艺-粒径大小-光致发光特性之间的相互关联机制。结果表明,氢氟酸与硝酸的比例为3:1时,SiC量子点光致发光强度达到最大值;最佳超声处理时长为20~25 min;超重力系数是SiC量子点尺寸的重要影响因素。SiC量子点的荧光颜色与粒子尺寸、激发光波长具有密切相关性。(2)利用JADE 5.0及Materials Studio 6.0软件解析SiC量子点的晶体结构,并计算模拟功能团在SiC量子点表面的吸附机制。研究结果表明,SiC量子点属于面心立方(fcc)晶系,a=b=c=4.348?,α=β=γ=90o,空间群为F-43m,晶型为3C-SiC,每单胞含化学式Z=4;-COOH、-OH功能团能够在SiC量子点表面形成稳定的化学键结合,键能分别为2.65 eV、5.09 eV,并对吸附后构型的态密度、电子密度分布及其成键机理进行了分析探讨。(3)研究了致病镰刀菌活体细胞SiC量子点荧光标记及成像示踪方法,结果表明,SiC量子点可以实现致病镰刀菌颜色可调谐(激发光波长为:320~520 nm,发射光波长为:420~620 nm)的荧光标记;由于SiC量子点无毒、抗光漂白能力强,实现了致病镰刀菌活体细胞的长时程荧光成像,并进行了该菌侵染苹果幼苗根系过程动态示踪的应用研究。