生物安全
石墨烯量子点(GQDs)在电化学生物传感器、生物成像和生物医学等领域具有巨大的应用潜力, 在公众和环境中的暴露程度也越来越高, 近年来其生物安全性备受关注。截至目前, 有关石墨烯量子点对植物生长发育影响的研究较少。该文从细胞和分子水平探究了氮掺杂石墨烯量子点(N-GQDs)处理对拟南芥(Arabidopsis thaliana)主根生长方向的影响。结果表明, N-GQDs能够被根摄取, 并通过维管束运输。50-100 mg∙L-1 N-GQDs处理可改变主根的生长方向, 使其朝着远离培养基的方向发生弯曲。研究发现, N-GQDs处理导致根尖小柱细胞中淀粉粒的积累减少, 生长素外排载体PIN3的表达量降低, 小柱细胞中的PIN3重新定位到远离培养基一侧的细胞外侧膜(即朝向空气), 促进根尖生长素的不对称分布, 从而引发主根朝着远离培养基的方向弯曲生长, 以避开较高浓度的N-GQDs环境。研究结果为进一步阐明N-GQDs处理改变根生长方向的机制提供了重要线索, 同时也为N-GQDs的生物安全性评价提供参考依据。
农药是一类用于防治作物病虫草害、保障粮食生产与安全的化学物质。传统农药剂型载药粒子粒径粗大, 有效利用率低, 用量大, 对生态环境造成严重危害。农药纳米剂型可以提高载药系统的分散性、稳定性及生物活性, 是克服传统剂型功能缺陷、提高农药有效利用率、减少环境污染的重要科学途径。研究纳米农药粒子在植物体内的吸收与转运行为, 对于理解纳米农药与植物的互作方式, 揭示其在植物体内的吸收作用机制及生物累积效应, 以及明确其生物安全性具有重要意义。该文从纳米农药在植物体内的吸收转运影响因素、机制、分析方法及其生物安全性4个方面进行综述, 阐明了无机和有机纳米农药在植物体内的吸收转运模式及研究手段, 并展望了其应用前景, 以期为纳米农药的设计、构建及合理安全使用提供理论与技术支撑。
