随着材料科学与微加工技术的进步,功能材料已开始由天然物质向人工设计的结构发展,材料组成由单一型向复合型、杂化型转化,颗粒大小由微米级向纳米级过渡。纳米材料微观结构的奇异性和特殊的物理、化学性质为寻找和制造具有特异功能的新材料开辟了道路。随着纳米科技的飞速发展, 纳米材料已被广泛应用到电子、生物医药、催化和材料等各个领域。这些纳米产品在生产、运输和使用过程中, 其产生的人工纳米颗粒(nanoparticles, NPs)难免会通过各种途径进入到大气、水体和土壤中, 而NPs本身所具有的独特的电学性能、化学性能、光学性能力学性能等会给生态环境带来潜在的风险(Sánchez等2011；杨玉芬和陈清如2002）。目前, 在生态环境保护领域, 人工合成NPs已经被认为是一种潜在的新型污染物, 越来越多的研究开始关注NPs的生态毒性效应。

植物作为生态系统中的初级生产者, 对食物链的传递及整个生态系统的稳定起着非常重要的作用。已有报道研究NPs在植物体的吸收和转运, 对植物种子萌发、幼苗生长的影响。Wang等（2012）研究表明一旦被生物体吸收后, CuO NPs就会积累在生物体中, 最终产生显著的毒性效应。Wang等（2013）研究了NPs对植物体的吸收和转运的影响；Lin等（2007）研究了NPs对植物种子萌发的影响；Song等（2013）研究了NPs对植物幼苗生长的影响。但关于纳米颗粒对植物生长影响的研究依然有限。本课题选用的NPs为氧化铁纳米颗粒，氧化铁纳米颗粒的主要性质是有较好的耐热性、磁性、耐光性，并且纳米微粒尺寸小有较高的表面能，因此表现出很多不同于普通尺寸材料的特征。本课题选用的植物为拟南芥，拟南芥是一种极普通的草本植物，常用俗名鼠耳芥，是一种十字花科植物，广泛用于植物遗传学、发育生物学和分子生物学的研究，已成为一种典型的“模式”植物。拟南芥具有以下主要特点:(1)形态个体小，高度只有30cm左右；(2)生长周期快，从播种到收获种子一般只需6周左右；(3)种子多，每株每代可产生数千粒种子；(4)形态特征简单；(5)基因组小，只有5对染色体。

本实验拟通过培养拟南芥幼苗，旨在研究不同浓度的纳米氧化铁对拟南芥生长生理的影响。通过观察不同浓度的纳米氧化铁处理后的拟南芥萌发及幼苗生长外貌，测量生物量、根长等基本生长状况、叶绿素含量、可溶性糖、可溶性蛋白等生理生长基本组分和脂质过氧化作用，并检测抗氧化酶的活性，以期弄清纳米氧化铁对植物幼苗生长生理的影响。为纳米材料安全、科学、有效的利用以及生态安全评价提供重要的理论依据。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 研究内容

1）前期知识储备：查阅相关文献，了解和学习纳米颗粒对植物生理的影响。

2）用不同浓度的纳米氧化铁处理拟南芥幼苗，通过实验研究进行相关检测，以期获得一定结论：

1完成拟南芥种子的萌发以及幼苗培养；

2用不同浓度的纳米氧化铁处理幼苗；

3完成对拟南芥的各项生理指标的检测：

a.根的生长状况：根长、根系活力