纳米银因具备优异的抗菌特性而被广泛地应用于商业产品中,然而,其在生产、运输和使用过程中会不可避免地被释放到环境中,可能会对生态系统造成不良影响。本论文以本实验室合成的纳米银作为处理因子,以陆生高等模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)作为生物材料,通过平板栽培处理,研究了纳米银对拟南芥根系形态结构及生理生化特征的影响,并比较了纳米银和硝酸银对拟南芥的植物毒性的差异。结果表明:纳米银或硝酸银无法对拟南芥的干重和鲜重产生显著影响,但能显著影响根系的伸长生长。20mg/L的纳米银和硝酸银能显著抑制伸长生长,并且这种抑制效果处于同一数量级;1,2,5mg/L的纳米银能够促进伸长生长,而硝酸银无法促进拟南芥根系的伸长。20mg/L的纳米银和硝酸银都能导致拟南芥根系发生显著偏转,造成了向重力性的缺失。纳米银和硝酸银显著降低了拟南芥组织内叶绿素a含量、Fv/Fm值,显著提高了叶绿素a和b的比值。但这种变化是可恢复的,经过一周的培养后,拟南芥的叶绿素含量以及Fv/Fm值恢复到对照水平。纳米银能够诱导拟南芥产生氧化胁迫,在5-20mg/LAgNPs处理下,ROS水平均显著提高,表明AgNPs引起了氧化胁迫;15mg/LAgNPs处理使得MDA含量显著提高,表明膜受到损伤;相应的,抗氧化酶系活性发生了改变以抵抗氧化胁迫;而800 μg/LAg+(量等同于20 mg/L AgNPs释放的银离子量)无法改变ROS水平和抗氧化酶活性。说明AgNPs可以诱导拟南芥产生氧化胁迫,造成ROS的积累,导致抗氧化系统的改变,并且这些效应无法通过纳米银释放的Ag+作用引起。纳米银和硝酸银能够显著影响拟南芥的光合系统相关酶。纳米银可以显著抑制RubisCO酶活性,但硝酸银的抑制效果更优于纳米银,说明AgNPs和Ag+对RubisCO酶活的毒性机制可能是不同的。10mg/L的纳米银和30mg/L的Ag+显著地降低了 NADME酶活性。30mg/L的纳米银处理显著提高了该酶的活性,而其他处理组均未达显著水平。纳米银和硝酸银可以显著降低PEPC酶活性。表明纳米银和硝酸银可以显著改变拟南芥的光合酶系统,并且相同浓度的纳米银和硝酸银对光合酶系统的影响程度是不同的。以上研究说明:纳米银和硝酸银的毒性基本处于同一个数量级,但是作用方式可能存在差异,纳米银对拟南芥的毒性是通过抗氧化系统和光合系统共同起作用的。