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本研究以纳米碳溶胶和烟草为试材，利用水培试验和无菌培养试验，比较了不同供钾水平下纳米碳溶胶促进烟草钾素吸收的效果，研究了纳米碳溶胶对烟草根系生理特性、钾吸收相关基因表达量和根系K+流速的影响，探讨了纳米碳溶胶促进烟草钾素吸收的作用机理，并通过透射电镜初步探讨了烟草对纳米碳颗粒吸收运输的可能途径。主要结果如下: (1)苗期水培试验结果显示:随供钾水平提高，烟草各部位氮、磷、钾、钙积累量都呈现出上升的趋势，而镁素表现略有差异。不同供钾水平对纳米碳溶胶促进烟草钾吸收的作用效果有一定影响，K326在中钾水平下施用纳米碳溶胶钾素积累量增加显著，而红大在高钾水平下施用纳米碳溶胶钾素积累量增加显著。 (2)水培试验和无菌培养试验结果显示:纳米碳溶胶浓度分别为10-20mg/L和5-10mg/L时，能显著增加K326和红大根系活力、根系吸收面积和根系阳离子交换量，说明适宜浓度的纳米碳溶胶能改善烟草根系生理特性，促进烟草根系对养分的吸收。适宜浓度的纳米碳溶胶还能促进烟草生长，增加玉米素核苷(ZR)含量，调节烟草发育和养分吸收。 (3)纳米碳溶胶对烟草钾吸收相关基因表达量影响的研究结果显示:纳米碳溶胶诱导K+吸收相关基因表达的效果品种间存在差异，20mg/L纳米碳溶胶能显著增加K326的NKTl和NtHAKl表达量，显著减少NTORKl表达量，对NtKCl、NHAl的表达影响不大;而红大的NKTl、NtHAK、NtKCl及NHAl表达量经10mg/L纳米碳溶胶处理后均显著增加，NTORKl表达量显著降低。说明适宜浓度的纳米碳溶胶能促进部分烟草K+内通道基因和K+转运体基因的表达，抑制K+外通道基因的表达，从而促进了烟草对K+的吸收。 (4)纳米碳溶胶对烟草钾吸收特性的研究结果显示:经过纳米碳溶胶处理后，烟草根系对钾离子的亲和性Km和最低耐受浓度Cmin较对照相比显著降低，钾吸收最大速率Vmax和烟草根系K+流速大大增加，瞬时加入纳米碳溶胶烟草根系钾离子流由净外流变成净内流。可见，纳米碳溶胶能改善烟草根系对K+的亲和性，提高根系对钾离子的吸收速率。 (5)烟草对纳米碳溶胶吸收途径的研究结果显示:纳米碳颗粒会在烟草根系表面发生聚集，在无菌培养条件下，能穿过烟草BY-2悬浮细胞细胞壁，附着在细胞膜上，少量的纳米碳颗粒甚至能进入悬浮细胞内部。但在水培条件下，未发现纳米碳颗粒进入烟草根系细胞，说明纳米碳颗粒可能不能通过共质体途径进入烟草根细胞内部，其在植物体内的运输途径还需做深入研究。