《BMC Plant Biology》:Graphene nanomaterials and copper co-exposure in Populus nigra L.: ultrastructural, biochemical, and nutritional impact under in vitro conditions
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摘要石墨烯纳米材料的广泛应用导致其释放到环境中,引发了生态风险担忧,尤其是在与其他污染物(如铜(Cu)共存时,铜是环境中最为普遍存在的金属之一)。这些纳米材料与铜共同存在对木本植物的影响尚未得到研究,在这方面,愈伤组织培养是一种可靠的毒理学研究工具。在本研究中,我们探讨了铜与两种
摘要
石墨烯纳米材料的广泛应用导致其释放到环境中,引发了生态风险担忧,尤其是在与其他污染物(如铜(Cu)共存时,铜是环境中最为普遍存在的金属之一)。这些纳米材料与铜共同存在对木本植物的影响尚未得到研究,在这方面,愈伤组织培养是一种可靠的毒理学研究工具。在本研究中,我们探讨了铜与两种不同的石墨烯纳米材料——氧化石墨烯(GO)和石墨烯纳米片(GNP)结合使用,对Populus nigra L.(河岸生态系统中的先锋树种)愈伤组织细胞超结构、生化反应及养分吸收的影响。Populus nigra L.的愈伤组织培养结果显示,单独使用GO和GNP会对杨树细胞产生不利影响,导致干重显著下降、MDA水平显著升高、水分和钙的吸收增加以及蛋白质合成减少。同时暴露于铜和GO或GNP会增加干重,但会降低水分含量、MDA水平、抗氧化酶活性和蛋白质含量。此外,GO + Cu处理比GNP + Cu处理更能促进细胞对金属的吸收,这表明GO作为铜载体的效果更好,这是因为其表面含有更多的氧功能基团。透射电子显微镜(TEM)观察证实了GO和GNP被细胞吸收,并揭示了它们对细胞超结构的不同影响。这些结果为评估石墨烯纳米材料与铜之间的相互作用以及制定农业林业领域的可持续管理策略提供了有用信息。
石墨烯纳米材料的广泛应用导致其释放到环境中,引发了生态风险担忧,尤其是在与其他污染物(如铜(Cu)共存时,铜是环境中最为普遍存在的金属之一)。这些纳米材料与铜共同存在对木本植物的影响尚未得到研究,在这方面,愈伤组织培养是一种可靠的毒理学研究工具。在本研究中,我们探讨了铜与两种不同的石墨烯纳米材料——氧化石墨烯(GO)和石墨烯纳米片(GNP)结合使用,对Populus nigra L.(河岸生态系统中的先锋树种)愈伤组织细胞超结构、生化反应及养分吸收的影响。Populus nigra L.的愈伤组织培养结果显示,单独使用GO和GNP会对杨树细胞产生不利影响,导致干重显著下降、MDA水平显著升高、水分和钙的吸收增加以及蛋白质合成减少。同时暴露于铜和GO或GNP会增加干重,但会降低水分含量、MDA水平、抗氧化酶活性和蛋白质含量。此外,GO + Cu处理比GNP + Cu处理更能促进细胞对金属的吸收,这表明GO作为铜载体的效果更好,这是因为其表面含有更多的氧功能基团。透射电子显微镜(TEM)观察证实了GO和GNP被细胞吸收,并揭示了它们对细胞超结构的不同影响。这些结果为评估石墨烯纳米材料与铜之间的相互作用以及制定农业林业领域的可持续管理策略提供了有用信息。