使用激光剥离-诱导合等离子光学发射光谱学对受精的ZnO NP小麦内的元素成像

科学领域:

• 农业科学 农业科学
• 食品科学 食品科学 食品科学
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• (Zn) 对人类健康至关重要,缺乏会给健康带来重大风险.
• 用对小麦等作物的农学生物强化提供了一种应对缺乏症的策略.
• 氧化物纳米粒子 (ZnO NPs) 正在探索在植物中增强的输送.

研究的目的:

• 为了研究Zn和其他微量营养素在小麦谷物中的分布,在ZnO NP叶子应用后.
• 量化 ZnO NPs 对 Zn 含量和小麦内的元素梯度的影响.
• 了解各种微量营养素进入小麦内的通道.

主要方法:

• 开发一个基本的定量成像激光除-诱导合等离子体光辐射光谱法 (LA-ICP-OES) 方法.
• 在四轮的小麦植物中,ZnO NPs的叶子应用.
• 分析和其他微量营养素元素 (Ca,Mg,P,Fe,Mn,K,Cu,Sr,Ba) 在小麦谷物和内的分布.

主要成果:

• 在叶子上应用ZnONP显著增加了小麦内中的Zn含量,增加了221±61%.
• Zn,Ca,Mg和P的度梯度从外层到内精下降.
• Fe,Mn,K,Cu,Sr和Ba梯度从纹区域转移到更深的内,这表明了特定的进入机制.

结论:

• 用ZnONP进行农业生物强化,有效提高小麦内的Zn含量.
• ZnO NP的应用会改变微量营养素含量,但不会改变小麦粒中的基本积累模式.
• 该研究提供了对小麦中各种元素的差异分布和潜在进入机制的见解.