铁是植物生长所必需的微量元素,缺铁会使植物产生黄化症状从而危害健康。柑橘属植物具有很高的营养价值和药用价值,但是极易发生缺铁黄化,使其产量和品质下降。纳米氧化铁相比于传统铁肥,具有很多新特性如强吸附性、缓释性及穿透性等,有可能补充柑橘所需的铁元素,从而矫治果树缺铁并促进生长。本文通过根施和叶喷20、50和100 mg/L纳米氧化铁和Fe³⁺处理柑橘属植物——柚子幼苗,比较和分析它们所引起的生理和分子应答,从而评价纳米氧化铁对柑橘缺铁黄化病的矫治作用。1、根施下纳米氧化铁在柑橘中的吸收转运及生理影响纳米氧化铁可以进入柑橘根细胞,但是没有向上转运到叶。和对照组相比,20 mg/L纳米氧化铁对植物生长没有明显影响。50 mg/L纳米氧化铁显著增加叶绿素含量23.2%和根系活力23.8%。但是100 mg/L纳米氧化铁显著增加丙二醛含量,减少叶绿素含量和根系活力。尽管Fe³⁺可以被植物利用并促进叶绿素的合成,但是Fe³⁺比纳米氧化铁表现出更高的毒性。RT-PCR分析表明纳米氧化铁对AHA基因表达没有影响。50 mg/L纳米氧化铁和Fe³⁺显著提高FRO2基因的表达水平,并且它们的三价铁还原酶活性比对照组和Fe（II）-EDTA高。纳米氧化铁和Fe³⁺的Nramp3基因表达水平明显低于对照组,说明纳米氧化铁和Fe³⁺可以向柑橘幼苗提供铁并被吸收利用。2、叶喷下纳米氧化铁与柑橘叶片的相互作用及生理影响叶喷的纳米氧化铁和Fe³⁺对柑橘幼苗生长没有明显影响。在柑橘叶中,20和50 mg/L纳米氧化铁没有引起氧化应激,但是100 mg/L纳米氧化铁可能开始引起了氧化应激但随后被植物自身防御系统修复。柑橘叶中铁含量与纳米氧化铁和Fe³⁺的浓度呈正相关。但是没有观察到铁从叶向根运输。纳米氧化铁的FRO2和Nramp3基因表达下调,表明植物处于铁充足状态。此外,100 mg/L纳米氧化铁和20-100 mg/L Fe³⁺的蜡质含量高于对照组,而蜡质合成相关基因WIN1和运输相关基因ABCG12的表达均下调或无明显变化,表明蜡质的合成和运输是协同的、多基因控制的过程。综上所述,在不同施加方式下,纳米氧化铁对柑橘的作用效果差异较大。根施的纳米氧化铁对植物生长的影响与处理浓度有关,适宜浓度的纳米氧化铁通过根处理植物可以有效改善幼苗黄化症状。而叶面喷施的纳米氧化铁对柑橘幼苗生长没有明显影响,但是纳米氧化铁由于其强吸附性可以减少营养流失。此外,纳米氧化铁处理柑橘根没有发生向上转运,处理柑橘叶也没有发生向下运输。因此,在农业生产中结合根施和叶喷两种方式,有可能提高铁肥利用率,从而有效改善植物缺铁黄化病。本研究将为今后纳米添加剂在农业生产中的推广及应用奠定基础。