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1. 研究目的与意义（文献综述）
在人们物质需求日益增长和社会飞速发展的双重背景下，纳米材料逐渐出现在大众的视野中。目前，纳米材料已成为与人们日常生活以及科学领域密切相关的一部分。而纳米银（agnps）作为一种常见的纳米材料，因其突出的导电、催化以及抗菌等性能，被广泛应用于工商业、手工业、医药业以及电子信息等各行各业中。随着agnps产品的使用，越来越多的agnps颗粒释放到了自然环境中，并通过降雨、沉降、富集等方式汇聚进入水体，对水生生态系统造成了一定的威胁[1]。agnps的毒性开始受到人们的重视。前人研究发现，经agnps暴露处理的青鳉体内金属银含量明显升高，其肝脏和鳃中的sod值低于对照组，推测agnps对青鳉具有亚慢性毒性[2]。jiang等发现高浓度agnps会抑制紫背浮萍光合作用的能力，导致糖含量降低[3]。mirzajani等在水稻中也得到了相同的结论[4]。yin等通过研究11种湿地植物，发现agnps对植物的萌发有一定程度的影响[5]。agnps不仅能够影响植物的发芽率，还影响了小麦、黑麦草等植物的根长、株重等生物量[6-7]。这些研究结果都表明了agnps对动植物有着一定的胁迫作用，但如今关于agnps的研究仍主要集中在动植物生理生化层面，对于植物分子水平的研究尚少，在agnps胁迫下影响高等植物相关基因表达水平的分子机制仍未可知。
活性氧（reactive oxygen species，ros）是具有较高化学反应活性的氧化剂，包括了超氧阴离子（o2-）、过氧化氢（h2o2）、羟自由基（oh-）、臭氧（o3）等[8]。ros对于维持植物生理代谢平衡具有重要作用。当植物处于干旱、寒冷、盐碱甚至是金属毒性的环境下时，ros含量上升，若该累积量超过了阈值，则植物膜系统将受到破坏[9]。清除ros的抗氧化体系分为酶系和非酶系，而还原型谷胱甘肽（glutathione, gsh）通过谷胱甘肽-抗坏血酸非酶系统清除ros，是植物体内重要的抗氧化物。gsh1（谷氨酰半胱氨酸合成酶）基因参与调控 gsh的生物合成，其表达水平可以反应植物所受胁迫程度。gr（glutathione reductase,谷胱甘肽还原酶）基因主要存在于真核生物与原核生物的叶绿体中，也有少量位于细胞质和线粒体[10]，能催化氧化型谷胱甘肽（gssg）通过抗坏血酸-谷胱甘肽途径还原为还原型谷胱甘肽（gsh）[11]。前人研究发现，在受到环境胁迫时，油菜、芦苇、转基因番茄的gr基因发挥了重要作用[12-14]。
1,5–二磷酸核酮糖羧化酶/加氧酶 (ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase / oxygenase，rubisco) 是由8个大亚基（rbcl）和8个小亚基（rbcs）组成的一种双功能酶，对调节植物光合作用和光呼吸起着至关重要的作用[15]。rbcl基因由叶绿体基因组编码，是rubisco酶的活性中心和催化部位。rbcs基因由核基因组编码，能够调控rubisco酶活性，具有组织特异性和光诱导性[16]。rbcl基因和rbcs基因的表达水平是判断植物受到环境胁迫大小的重要指标。研究发现，rbcl基因和rbcs基因之间存在某种联系，菠菜的rbcl基因表达水平受到rbcs基因调控[17]。在干旱胁迫下，油菜叶片rbcl基因和rbcs基因表达水平下调[18]。在一定浓度agnps的处理条件下，拟南芥叶片rubisco酶活性受到抑制，其中10mg/l的agnps抑制效果最为显著[19-20]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 研究的基本内容
2.1.1设计引物
利用拟南芥已知胁迫相关基因序列（gr、gsh1、rbcs、rbcl、wrky70a、wrky70b）在莲基因组数据库中进行同源搜索，获得莲胁迫相关基因候选序列，再利用primer premier 5设计引物。
3. 研究计划与安排
第1-2周：查阅文献，准备开题。
第3周：完成毕业论文开题报告，确定实验技术路线。
第4-14周：实验，结果分析，继续查阅文献，撰写论文，导师审阅，定稿。
4. 参考文献（12篇以上）
[1] bhushanb.encyclopedia of nanotechnology[m].speinger,2012.
[2] 周艳君,施阳,吴源.纳米银对青鳉的亚慢性毒性研究[j].安徽医科大学学报,2017,52(05):719-723.
[3] jiang h s, li m, chang f y, et al.physiological analysis of silver nanoparticles and agno3 toxicity to spirodelapolyrhiza [j]. environmental toxicology and chemistry, 2012, 31 (8):1880-1886.
