速度為 2m/s升溫至45°C后，再緩慢加入90g Na2Si03，充分溶解后冷卻至室溫，制得pH為11的堿性硅 溶液;將上述堿性硅溶液以5mL/min的速度，勻速通過1 OOmL (濕體積)氫型弱酸性陽離子樹 脂交換柱，控制柱出口收集液pH值為5.5，得到活性酸性硅溶膠前驅(qū)物;將活性酸性硅溶膠 前驅(qū)物水浴攪拌加熱到45°C，并保持此溫度攪拌20min，靜止冷卻陳化45min后，得到酸性硅 溶膠、備用;該酸性硅溶膠的pH值為5.5;二氧化硅質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為15 %。其TEM如圖1所示。
[0076] 實(shí)施例2硒溶膠葉面阻隔劑的制備
[0077] (1)配制成亞硒酸溶液，控制其硒的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.1%;
[0078] (2)水浴25°C條件下，向步驟（1)制得的亞硒酸溶液中加入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.5%的 抗壞血酸溶液，控制抗壞血酸和硒的摩爾比為1:1，反應(yīng)2h;然后用離心機(jī)在10000g條件下 離心10min，離心后用超純水清洗沉淀3次，得到納米硒凝膠；
[0079] (3)在攪拌條件下，將乳化劑聚乙烯吡咯烷酮加入到步驟（2)制得的納米硒凝膠 中，乳化劑的終質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.05%，調(diào)節(jié)pH至4.5;得到精準(zhǔn)調(diào)控水稻鎘吸收轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基 因表達(dá)的葉面阻隔劑(硒溶膠葉面阻隔劑），其中，該硒溶膠葉面阻隔劑中硒的質(zhì)量百分?jǐn)?shù) 為 0.15%〇
[0080] 實(shí)施例3硒溶膠葉面阻隔劑的制備
[0081] (1)配制亞硒酸鈉溶液，控制其硒的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5% ;
[0082] (2)水浴50°C條件下，向步驟（1)制得的亞硒酸鈉溶液中加入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10%的 抗壞血酸溶液，控制抗壞血酸和硒的摩爾比為1:3，反應(yīng)5h;然后用離心機(jī)在4000g條件下離 心40min，離心后用超純水清洗沉淀3次，得到納米硒凝膠；
[0083] (3)在攪拌條件下，將乳化劑斯潘-80加入到步驟(2)制得的納米硒凝膠中，乳化劑 的終質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為5%，調(diào)節(jié)pH至6.5;得到精準(zhǔn)調(diào)控水稻鎘吸收轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因表達(dá)的葉面 阻隔劑(硒溶膠葉面阻隔劑），其中，該硒溶膠葉面阻隔劑中硒的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2%。
[0084]實(shí)施例4硒溶膠葉面阻隔劑的制備
[0085] (1)配制成亞硒酸鉀溶液，控制其硒的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.5%;
[0086] (2)水浴50°C條件下，向步驟（1)制得的亞硒酸鉀溶液中加入質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2.5 % 的抗壞血酸溶液，控制抗壞血酸和硒的摩爾比為1:1.5,反應(yīng)3h;然后用離心機(jī)在5000g條件 下離心30min，離心后用超純水清洗沉淀3次，得到納米硒凝膠；
[0087] (3)在攪拌條件下，將乳化劑吐溫-80加入到步驟(2)制得的納米硒凝膠中，乳化劑 的終質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.5%，調(diào)節(jié)pH至5.5;得到精準(zhǔn)調(diào)控水稻鎘吸收轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因表達(dá)的葉 面阻隔劑(硒溶膠葉面阻隔劑），其中，該硒溶膠葉面阻隔劑中硒的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為1.5%。
[0088] (4)對步驟(3)制得的硒溶膠葉面阻隔劑樣品進(jìn)行粒徑分布分析，結(jié)果表明，平均 粒徑為17.35±1.4nm，見圖2;對制得的硒溶膠葉面阻隔劑樣品進(jìn)行TEM觀察形貌并進(jìn)行分 析，該反應(yīng)體系形成的納米硒為球形顆粒，而且分散均勻，平均粒徑15nm左右，見圖3。
[0089] 實(shí)施例5硒復(fù)合硅溶膠葉面阻隔劑的制備
[0090] 將實(shí)施例4制備的硒溶膠葉面阻隔劑分別與實(shí)施例1制備的pH為5.5、二氧化硅質(zhì) 量百分?jǐn)?shù)為15 %的酸性硅溶膠，pH為4.5、二氧化硅質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為18 %的酸性硅溶膠，pH為 6.5、二氧化硅質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為20%的酸性硅溶膠混合，其中，硒溶膠葉面阻隔劑和硅溶膠的 體積比分別為1:1、1:2和1:4;攪拌30min，獲得精準(zhǔn)調(diào)控水稻鎘吸收轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因表達(dá)的硒 復(fù)合硅溶膠葉面阻隔劑;所制得的硒復(fù)合硅溶膠葉面阻隔劑中二氧化硅質(zhì)量百分?jǐn)?shù)分別為 7.5%、6%和4%，硒和二氧化硅質(zhì)量比分別為1:10、1:24和1:53。對制備的二氧化硅質(zhì)量百 分?jǐn)?shù)為7.5 %的硒復(fù)合硅溶膠葉面阻隔劑樣品進(jìn)行TEM觀察形貌并進(jìn)行分析，如圖4所示，該 反應(yīng)體系形成的納米硒負(fù)載在納米二氧化娃球表面，粒徑為45~55nm(圖5)。
[0091] 實(shí)施例6酸性硅溶膠對水稻懸浮細(xì)胞鎘轉(zhuǎn)運(yùn)基因表達(dá)的精確調(diào)控及其對鎘吸收抑 制
[0092] 用實(shí)施例1制備的pH為5.5、二氧化硅質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為15%的硅溶膠，稀釋至二氧化 娃的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為千分之五處理水稻細(xì)胞(Oryza sativa L.Japonica);24h后，再加入不 同濃度的鎘繼續(xù)培養(yǎng)24h后，提取水稻懸浮細(xì)胞RNA，進(jìn)行qRT-PCR分析(相關(guān)引物見表14)， 結(jié)果表明，與空白對比（CK，沒有加入硅溶膠），相同鎘濃度下，硅溶膠處理后，水稻細(xì)胞中 OsLsil、0sNramp5和OsLCTl基因表達(dá)量顯著降低(表1、表2、表3)，0sHMA3基因表達(dá)量顯著升 高(表4)。01以1、〇 8處&111?5基因表達(dá)的蛋白可能與鎘的吸收有關(guān)，〇81^11基因表達(dá)的蛋白 可能與鎘由韌皮部向籽粒轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)，這3個基因表達(dá)的下調(diào)有利于減少水稻對鎘的吸收以 及減少鎘向籽粒中的轉(zhuǎn)運(yùn);而0sHMA3基因表達(dá)蛋白功能可能與鎘轉(zhuǎn)運(yùn)到液泡中從而降低其 向木質(zhì)部轉(zhuǎn)運(yùn)，從而降低鎘從根系向地上部運(yùn)輸。硅溶膠使用精確調(diào)控上述基因后水稻細(xì) 胞內(nèi)鎘積累量顯著降低，與對照相比，10、20、40μΜ Cd條件下使用二氧化硅溶膠處理后水稻 細(xì)胞內(nèi)鎘濃度分別下降72.8 %、75.5 %和81.3 % (表5)。
[0093] 表1硅溶膠處理對水稻懸浮細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)基因 OsLsil表達(dá)量的影響
[0094]
[0095] 表2硅溶膠處理對水稻懸浮細(xì)胞對鎘轉(zhuǎn)運(yùn)基因0sNramp5表達(dá)量的影響
[0096]
[0097] 表3硅溶膠處理對水稻懸浮細(xì)胞對鎘轉(zhuǎn)運(yùn)基因 OsLCTl表達(dá)量的影響
[0098]
[0099] 表4硅溶膠處理對水稻懸浮細(xì)胞對鎘轉(zhuǎn)運(yùn)基因0sHMA3表達(dá)量的影響
[0100]
[0101]表5硅溶膠處理對水稻細(xì)胞鎘含量的影響(yg kg4)
[0102]
[0103] 實(shí)施例7硒溶膠葉面阻隔劑對水稻懸浮細(xì)胞鎘轉(zhuǎn)運(yùn)基因表達(dá)的精確調(diào)控及其對鎘 吸收抑制
[0104] 將實(shí)施例4制備的硒溶膠葉面阻隔劑分別稀釋至不同濃度(萬分之一、萬分之五、 萬分之十)培養(yǎng)水稻懸浮細(xì)胞(〇ryza sativa L. Japoni ca) 24h后，再加入不同濃度的錦（10 μΜ、20μΜ和40μΜ)培養(yǎng)24h，提取水稻細(xì)胞RNA，并對其進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄和檢測0sNramp5和0sHMA3 基因表達(dá)水平(相關(guān)引物見表14)。結(jié)果表明（表6、表7)，與空白（CK，沒有加入硒溶膠葉面阻 隔劑）進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)水稻懸浮細(xì)胞0sHMA3基因表達(dá)量成倍數(shù)上調(diào)，而水稻懸浮細(xì)胞 0sNramp5表達(dá)量受到顯著抑制；在較高鎘濃度下（40μΜ)，萬分之五的硒溶膠葉面阻隔劑處 理后對0sNramp5基因表達(dá)的抑制效果最佳。0sNramp5基因表達(dá)的蛋白可能與鎘的吸收有 關(guān)，而0sHMA3基因表達(dá)蛋白功能可能與鎘轉(zhuǎn)運(yùn)到液泡中從而降低其向木質(zhì)部轉(zhuǎn)運(yùn)，從而降 低鎘從根系向地上部運(yùn)輸。硒溶膠葉面阻隔劑使用精確調(diào)控上述基因后水稻細(xì)胞內(nèi)鎘積累 量顯著降低，與對照相比，10、20、40μΜ Cd條件下使用萬分之五的硒溶膠葉面阻隔劑處理后 水稻細(xì)胞內(nèi)鎘濃度分別下降47.1 %、55.3 %和61.7 % (表8)。
[0105] 表6硒溶膠葉面阻隔劑對水稻懸浮細(xì)胞對鎘轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白0sNramp5表達(dá)量的影響
[0106]
[0107] 表7硒溶膠葉面阻隔劑對水稻懸浮細(xì)胞對鎘轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白0sHMA3表達(dá)量的影響
[0108]
[0109]表8萬分之五硒溶膠葉面阻隔劑處理對水稻細(xì)胞鎘含量的影響(yg kg-1)
[0110]
[0112]實(shí)施例8盆栽條件下硒溶膠葉面阻隔劑、硅溶膠和硒復(fù)合硅溶膠葉面阻隔劑對水 稻鎘轉(zhuǎn)運(yùn)基因表達(dá)的精確調(diào)控及其對鎘吸收抑制
[0113]將水稻（品種為優(yōu)優(yōu)128)在木村培養(yǎng)液中培養(yǎng)3周后，轉(zhuǎn)移到含有5μΜ Cd的營養(yǎng)液 中，同時進(jìn)行以下處理（1)對照（CK):每盆噴施200mL去離子水；（2)葉面噴施硅溶膠葉面阻 隔劑處理:每盆噴施200mL稀釋后的硅溶膠(實(shí)施例1制備的pH為5.5、二氧化硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 15%的硅溶膠，稀釋后含千分之五的硅）；（3)葉面噴施硒溶膠葉面阻隔劑處理:每盆噴施 200mL稀釋后的硒溶膠葉面阻隔劑(實(shí)施例4制備，稀釋后含萬分之五的硒）；（4)葉面噴施硒 復(fù)合硅溶膠葉面阻隔劑處理:每盆噴施200mL噴施硒復(fù)合硅溶膠葉面阻隔劑(實(shí)施例5制備， 稀釋后含千分之五二氧化娃、萬分之五的硒）。一周后米樣，測試根系OsLsil和0sLsi2的相 對表達(dá)量(相關(guān)引物見表14);并測試莖葉鎘含量。結(jié)果表明：三種葉面阻隔劑都能精準(zhǔn)抑制 OsLsil和0sLsi2的相對表達(dá)量(表9);從而降低水稻莖葉鎘含量。與對照相比，葉面噴施硅 溶膠、硒溶膠和硒復(fù)合硅溶膠處理后水稻地上部鎘積累量分別降低了 63.8%、51.6%和 66.1 % ;以硒復(fù)合硅溶膠抑制水稻地上部鎘積累效果最佳(表10