【毕业学位论文】纳米TiO2 光半导体植物抗菌材料及其生物学效应研究博士论文

密级： 论文编号： 中国农业科学院 学位论文 纳米 生物学效应研究 ol 士研究生：张 萍 指 导 教 师：崔海信 研究员 申请学位类别：理学博士 专 业：生物物理学 研 究 方 向：纳米生物技术 培 养 单 位：中国农业科学院研究生院 农业环境与可持续发展研究所 提交日期 2007 年 6 月 ol 2007 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下 进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国农业科学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 时间： 年 月 日 关于论文使用授权的声明 本人完全了解中国农业科学院有关保留、使用学位论文的规定，即：中国农业科学院有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业科学院可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 (保密的学位论文在解密后应遵守此协议 ) 论文作者签名： 时间： 年 月 日 导师签名： 时间： 年 月 日 I 摘 要 以细菌、真菌、病毒等微生物为侵染原的植物病害种类繁多，各种植物病害的发生、流行、传播对现代种植业构成了重大威胁。目前，各种有机杀菌剂农药的使用非常普遍与频繁，导致了十分严重的农药污染与食品安全性问题，引起社会各界的广泛关注。因此，开发新型绿色植物抗菌材料与制剂，对于缓解农药污染和保护人民健康具有重要意义。对人畜安全无害的纳米光半导体材料，是一种对细菌、真菌、病毒等多种微生物具有强烈杀灭作用的绿色抗菌材料，在环境卫生领域已经获得了广泛应用，然而在植物病害防治方面的研究尚未见文献报道。基于光半导体纳米材料在其他领域的研究成果，本论文开拓性地开展了纳米 以溶胶凝胶法制备纳米 过对材料进行物性分析、抗菌性能与安全性评价、植物病害防治效果评价、植物光合机能与生长促进效应评价，首次将纳米 结果表明： （ 1）试验制备的纳米 黄色， 在 右，溶胶中 锥形；颗粒粒径分布范围在 间，平均有效粒径为 溶胶中具有良好的分散度和稳定性；（ 2）纳米 够形成连续、透明、稳定的 效持久发挥光催化抗菌作用；（ 3）纳米 人畜安全无害； （ 4）纳米 孢量及孢子萌发均具有一定的抑制作用；对植物病原细菌的生长繁殖具有显著的抑制效果，且种间敏感性差异不大，显示了持久、广谱抗菌的特征；（ 5）纳米 易形成一层连续、透明、功效持久的 黄瓜霜霉病、细菌性角斑病及白粉病的发生与危害具有一定的防治效果，可以显著地降低病害发病率和病情指数及叶片的病斑数量与病斑面积；（ 6）可以提高黄瓜种子的发芽率，促进根系生长，增强根系活力；叶面喷施一定浓度的纳米 时，叶片单位鲜重的叶绿素、类胡萝卜素含量及株高和叶面积均显著增加。 本研究工作已经证实，纳米 时还可以促进光合作用并加速植物生长。因此，开发以纳米 半导体材料为主要有效成分的植物抗菌剂与保护剂具有一定的现实性和可能性，有可能为作物病害的无公害防治，特别是设施园艺作物食品安全性的提高开辟新途径。 关键词 : 纳米材料， 害防治，抗菌，生长促进 of a to of is in of of of to of in on a of is no of in in on in we a on in by by of by of of on by of of in by in is a of a 97.9 30.6 a in in as (1) to no to (2) a to no of (3) on of in of of ; (4) of of (5) of of or by as in is be in 录 第一章 引言 .米光半导体材料 .内外研究进展 . 纳米 . 研发历史 . 纳米 .催化抗菌技术原理 .菌机理研究进展 . 纳米 . 影响纳米 . 纳米 .境净化 .疗与环境卫生 .业 .究意义 . 19 究内容 . 20 用的研究方法及技术路线 . 21 解决的关键问题与创新点 . 22 用前景及对策 . 23 第二章 纳米 性分析及活性评价 .料与方法 . 24 要试剂与仪器 . 纳米 . 工艺流程 . 物性分析 .析 .析 .析 . 纳米 .米 .解甲基蓝染料 .解油实验法 .布抗菌试验 .肠杆菌试验 .蕉防腐试验 . V 果 . 30 米 . 粒度仪分析 . 析 . 析 . 析 . 纳米 .膜中 .解染料法 .解油实验 .布抗菌试验 .肠杆菌试验 .蕉防腐试验 . 论 . 39 结 . 41 第三章 纳米 .料与方法 . 43 品 43 物 43 法 43 果 . 43 论 . 44 结 . 44 第四章 纳米 .料与方法 . 45 料 45 剂和仪器 .试菌种 . 纳米 . 对植物病原真菌的抑制作用 .玻片法 .菌丝生长的影响 .产孢量的影响 .孢子萌发的影响 . 对植物病原细菌的抑制作用 . 相对电导率及伤害度的测定 .果与分析 . 49 外可见吸收光谱 . 真菌生长抑制效应 . 黄瓜灰霉菌丝生长抑制效应 . 黄瓜灰霉产孢量的抑制 . 黄瓜灰霉孢子萌发抑制 . 植物病原细菌的抗菌性能 . 细菌细胞的伤害效应 . 论 . 56 结 . 58 第五章 纳米 .瓜霜霉病防治效果 . 59 料和方法 .试材料 .培方法 .验处理 .间调查统计方法 .害测定 .计方法 . 结果与分析 .症识别 .季栽培黄瓜的霜霉病防治效果 .季栽培黄瓜的霜霉病防治效果 .瓜霜霉病病斑面积调查 .害测定结果 .瓜细菌性角斑病防治效果 . 67 料与方法 .试菌株与品种 .事管理 .验处理 .查方法 . 结 果 69 症识别 .瓜细菌性角斑病防治效果 .瓜白粉病防治效果 . 70 料和方法 .验处理 .间调查和统计方法 . 结果与分析 .症识别 . 瓜白粉病防治效果 . 论 . 73 结 . 75 第六章 纳米 .料与方法 . 76 种子发芽率