The invention discloses a method for measuring the subcellular distribution of graphene in rice body, which belongs to the application and development of nanotechnology in the agricultural field. The steps are as follows: germinating the rice seeds, exposing the germinated rice to graphene; collecting the stem and leaf parts of the rice plant separately, cutting them into pieces and grinding them thoroughly after freezing with liquid nitrogen; adding the pre-cooled homogenate medium into the grinded tissue to prepare homogenate; separating five parts of the homogenate by differential centrifugation: cell wall, chloroplast, nucleus, and so on. Mitochondria and soluble fractions; the components were fully burned by bio-oxidizer, carbon dioxide was collected, and graphene content in each component was determined by liquid scintillation counter. In order to evaluate the possible interaction between organelles and graphene during centrifugation, three controlled experiments were designed to achieve this goal. This method has realized the accurate quantification of graphene in rice plant subcellular.
【技术实现步骤摘要】
测定石墨烯在水稻体内亚细胞分布的方法
本专利技术专利涉及到一种测定石墨烯在水稻体内亚细胞分布的方法,属于纳米技术在农业领域的应用开发。
技术介绍
石墨烯是由平滑的单层碳原子组成的二维蜂巢晶格结构,是其他石墨材料的基本构件。石墨烯裹起来能形成零维富勒烯,卷起来能形成一维碳纳米管,或者堆积起来形成三维石墨。自2004年由英国曼彻斯特大学Geim和Novoselov首次从石墨上剥离出石墨烯以来,由于其拥有许多非比寻常的物理化学性质,如高热导率、内在强度、高导电性、高透光度、气体不渗透性和易官能化,石墨烯研究就飞速发展,石墨烯的研究也拓展至各科学研究领域,例如电子、光学、传感器、能源储存和转换、环境污染处理等方面。近年来,随着纳米技术的进一步发展,科学家逐渐将纳米技术应用于农业领域。其中主要涉及的研究方向为纳米农药、纳米肥料、纳米疫苗、纳米饲料和添加剂以及纳米激素等。有科学家研究了纳米颗粒型抗氧化剂与从植物体内提取出来的叶绿体之间的相互作用,结果发现纳米颗粒型抗氧化剂能够消耗叶绿体中产生的活性氧物种,从而能够保护叶绿体的光活性,这也间接表明纳米颗粒能够保护叶绿体活性,从而促进植物的光合作用。对于碳纳米材料,由于其具有较好的稳定性以及独特的光学、电子性质,因此一旦其进入植物体内,其可能大大促进叶绿体的光合作用。例如,有研究表明单壁碳纳米管能够吸收较宽波长范围的光子,因此能够吸收更多的太阳能,从而将其储存起来以促进植物光合作用中的光电传递速率。然而目前存在的主要问题是石墨烯进入植物体内,如何准确定量其在体内亚细胞内的分布,这对于评估植物体内石墨烯的存在对植物光合作用中 ...
【技术保护点】
1.一种测定石墨烯在水稻体内亚细胞分布的方法,其步骤包括:(1)对水稻种子进行发芽处理,待种子萌发后,挑选芽和根系发育一致的幼苗分别转移到含有石墨烯母液和不含有石墨烯母液中进行培育,其中在不含石墨烯母液中培育的幼苗为空白对照组;(2)对上述水稻幼苗培育7‑21天,培育结束后,先将其剪碎、液氮冷冻后充分研磨;待液氮蒸发完毕后加入预冷的匀浆介质继续研磨,随后将匀浆液倒入离心管中,再用匀浆介质清洗研钵数次,清洗液均汇入盛有匀浆液的离心管中,将离心管中的液体摇匀,过滤,滤液用作随后的离心;(3)通过差速离心法将步骤(2)收集的匀浆液分离出5个部分:细胞壁、叶绿体、细胞核、线粒体和可溶性部分;(4)检测步骤(3)得到的在石墨烯溶液中培育的幼苗的5个组分的石墨烯含量;(5)离心管中分别加入步骤(3)中获得的空白对照组的5个亚细胞组分,然后滴加石墨烯母液振荡摇匀,再分别按照权利要求1步骤(3)中的离心条件进行离心,最后分别测定5个亚细胞组分匀浆介质中的石墨烯含量;(6)将同样含量的石墨烯母液滴加到5份同样体积的匀浆介质不含亚细胞组分的样品中振荡摇匀,再分别按照步骤(3)中的离心条件进行离心,最后测定 ...
【技术特征摘要】
1.一种测定石墨烯在水稻体内亚细胞分布的方法,其步骤包括:(1)对水稻种子进行发芽处理,待种子萌发后,挑选芽和根系发育一致的幼苗分别转移到含有石墨烯母液和不含有石墨烯母液中进行培育,其中在不含石墨烯母液中培育的幼苗为空白对照组;(2)对上述水稻幼苗培育7-21天,培育结束后,先将其剪碎、液氮冷冻后充分研磨;待液氮蒸发完毕后加入预冷的匀浆介质继续研磨,随后将匀浆液倒入离心管中,再用匀浆介质清洗研钵数次,清洗液均汇入盛有匀浆液的离心管中,将离心管中的液体摇匀,过滤,滤液用作随后的离心;(3)通过差速离心法将步骤(2)收集的匀浆液分离出5个部分:细胞壁、叶绿体、细胞核、线粒体和可溶性部分;(4)检测步骤(3)得到的在石墨烯溶液中培育的幼苗的5个组分的石墨烯含量;(5)离心管中分别加入步骤(3)中获得的空白对照组的5个亚细胞组分,然后滴加石墨烯母液振荡摇匀,再分别按照权利要求1步骤(3)中的离心条件进行离心,最后分别测定5个亚细胞组分匀浆介质中的石墨烯含量;(6)将同样含量的石墨烯母液滴加到5份同样体积的匀浆介质不含亚细胞组分的样品中振荡摇匀,再分别按照步骤(3)中的离心条件进行离心,最后测定滴加石墨烯母液的匀浆介质中石墨烯含量;(7)将步骤(6)中得到的石墨烯含量减去步骤(5)中的得到的石墨烯含量即为细胞器吸附的石墨烯的含量;(8)石墨烯在...
【专利技术属性】
技术研发人员:毛亮,卢坤,吴伟,
申请(专利权)人:南京大学,蜻蜓农业研究院江苏有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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