中科院南土所：氧化石墨烯对小麦氧化胁迫及离子流的影响 | NMT毒理研究创新科研平台
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基本信息
主题：氧化石墨烯对小麦氧化胁迫及离子流的影响
期刊：Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology
研究使用平台：NMT毒理研究创新科研平台
标题：Effect of GrapheneOxide on Growth of Wheat Seedlings: Insights from Oxidative Stress and Physiological Flux
作者：中国科学院南京土壤研究所 滕应、任文杰
检测指标
Ca2+、H+
检测样品
小麦根——根冠
离子流实验处理方法
1）瞬时处理膜电位检测：在不添加氧化石墨烯（GO）的对照根样品中，首先检测5-6 min，随后，在不同氧化石墨烯浓度（200和400 mg L-1）处理下，记录氧化石墨烯诱导的膜电位变化8-9 min，直至数据稳定。
2）预处理流速检测：200 mg L-1 GO处理14天的小麦幼苗
Ca2+、H+流结果
GO暴露引起显著的浓度依赖性膜去极化。随着GO浓度的增加，去极化程度增强（Fig.4）。在预暴露期间观察到明显的稳定负膜电位（−55 mV）。200 mg L-1 GO使膜电位的绝对值立即降低到其原始值的50%左右，并在随后的6分钟内显示出轻微的增加。400 mg L-1 的GO使膜电位绝对值（至−5 mV）在添加后立即急剧降低，随后逐渐降低移到正值（5 mV时的最大值）12分钟，并显示出轻微下降，几乎为零。
离子流速结果
图5显示了200 mg L-1 GO对小麦幼苗根冠中H+和Ca2+流速的响应。在该图中，负值和正值分别表示流入和流出。暴露于GO（200 mg L-1）后，H+流出量从39±3显着降低至26±2 pmol cm-2 s-1（p<0.05）。添加200 mg L-1 GO导致Ca2+流入量从40±2降至30±1 pmol cm-2 s-1 明显减少，表明对细胞外Ca2+流入量有抑制作用。
其他实验结果
GO对根的生长具有刺激作用，低浓度（100 mg L-1）促进，高浓度（1000 mg L-1）抑制。
在1000 mg L−1的GO浓度下，根或叶中的氧化酶活性和MDA含量受到极大的刺激。
SOD、CAT、POD活性与MDA水平呈高度相关。
结论
GO对小麦幼苗根系生长具有浓度依赖性效应，即低浓度（100 mg L-1）促进和高浓度（1000 mg L-1）抑制。高浓度GO（1000 mg L-1）显著抑制地上部茎长和鲜重。GO浓度为1000 mg L-1时，氧化应激是导致生长抑制的原因，这可能是由于强烈刺激了根或叶中抗氧化酶的活性和MDA含量。GO暴露可减少H+流出和Ca2+流入，并在根部引起明显的浓度依赖性膜去极化。
离子流实验使用的测试液
0.1 mM CaCl2，0.5 mM MES，pH 5.8
文章链接：https://doi.org/10.1007/s00128-020-02888-9
2019版《NMT论文集》已出版
关键词：非损伤微测技术，Ca2+流速，H+流速
