本研究以烟草BY-2细胞为材料建立了烟草愈伤组织和悬浮细胞培养体系，利用固体培养和悬浮细胞培养试验，对纳米碳溶胶处理后细胞生物量、主要营养元素积累量、植物内源激素含量、水通道蛋白基因和细胞分裂基因的表达量以及悬浮细胞生长特性等进行了测定，研究了纳米碳溶胶在两种不同培养条件下对烟草细胞生长的影响。同时通过iTRAQ定量蛋白组学技术探讨了纳米碳溶胶影响烟草细胞生长的分子作用机理，并通过透射电镜和荧光标记等技术手段探讨了纳米碳颗粒在植物细胞内部可能存在的分布情况。主要结果如下:　　(1)悬浮细胞培养试验结果显示.纳米碳溶胶处理对培养前、中期的悬浮细胞密度、密实体积以及死亡率无显著影响，表现出一定的生物相容性;在培养后期，较高的处理浓度(10 mg/L)对细胞生长产生一定的抑制作用，表现为细胞密度下降和细胞活力降低。　　(2)愈伤组织培养试验结果显示:固体培养基中添加纳米碳溶胶能有效促进烟草愈伤组织生长，增加N、P、K养分积累量;其中50 mg/L浓度处理，愈伤组织养分积累量增加幅度最大，分别为413％、276％和470％。同时，纳米碳溶胶显著提高培养前期水通道蛋白基因NtPIP1和细胞周期蛋白基因CycB的表达量，是其促进愈伤组织生长的重要基础。50 mg/L的纳米碳溶胶在愈伤组织培养的不同时期，提高了Zeatin、GA3、IAA在烟草细胞中的含量水平。　　(3) iTRAQ定量蛋白组学试验结果显示:对50 mg/L浓度处理8天的愈伤组织进行蛋白组学试验，通过倍数变化大于1.4倍且小于0.71倍的标准筛选到差异蛋白质198个。差异蛋白的GO富集分析结果表明，GO富集条目主要涉及线粒体内膜、泛醇-细胞色素C还原酶活性、蛋白质结构域特异性结合、植物型次生细胞壁合成、细胞色素C氧化酶活性和钙依赖性磷脂结合等。KEGG通路富集结果表明，差异蛋白涉及的途径主要为碳代谢、钙信号通路和氧化磷酸化。结果表明纳米碳处理影响愈伤组织的线粒体功能和钙信号调节通路。　　(4)在固体MS(Murashige and Skoogmedium)培养条件下，纳米碳颗粒主要附着在细胞壁外侧，然而在悬浮细胞培养条件下，纳米碳颗粒大量进入悬浮细胞并且附着在液泡表面。对洋葱内表皮细胞的观察可以看出纳米碳颗粒主要分布在细胞壁中，部分纳米碳颗粒进入到细胞内部。