纳米材料的特殊结构使得它们具有许多特异的优良性质,其中纳米银的广谱抗菌性给纳米银的广泛应用开辟了广阔的前景,同样也给土壤环境带来了胁迫风险。本文通过在室内培养条件下,以硝酸银与石墨烯为对照,测定纳米银对土壤呼吸、土壤酶以及土壤微生物群落功能多样性的影响,分析它们对土壤微生物的影响,预估纳米银给土壤生态环境带来的风险;探讨土传真菌病害腐皮镰刀菌(Fusarium solani)生长、细胞结构及转录组对纳米银的响应。得到的主要结果如下:1.纳米银对土壤呼吸强度存在抑制作用,较同浓度硝酸银显著。石墨烯对土壤呼吸无影响。2.纳米银与硝酸银均抑制土壤可培养细菌、真菌、放线菌的数量;100 mg·kg-1和150 mg·kg-1的纳米银与硝酸银处理显著降低了三种土壤微生物的数量。低于100 mg·kg-1的石墨烯处理土壤细菌、真菌、放线菌数量均无显著变化;但1000 mg·kg-1的石墨烯显著增加土壤细菌与真菌的数量。3.纳米银显著抑制土壤脲酶与土壤脱氢酶活性,且抑制作用大于同浓度硝酸银处理,其中纳米银≥10 mg·kg-1时,土壤脲酶、脱氢酶活性均显著降低,但硝酸银达到100mg·kg-1以上这两种酶活性才显著下降;纳米银与硝酸银对土壤过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性无影响;石墨烯存在显著抑制了土壤碱性磷酸酶活性。4.纳米银对土壤微生物群落的总体活性、Shannon、Simpson、Mc Intosh指数的负面影响大于硝酸银,两者在150 mg·kg-1处理下均最为显著,石墨烯存在降低了土壤微生物群落功能多样性。5.纳米银对F.solani生长的抑制存在明显的剂量效应,EC50值为3.6 mg·L-1,10mg·L-1的纳米银可完全抑制F.solani的生长。纳米银可破坏F.solani的细胞壁、细胞膜、细胞器等,且在细胞膜上观察到疑似纳米银颗粒。6.基于对纳米银处理后F.solani转录组数据的分析,共得到23791条Unigenes,分别在6 h、12 h、24 h时发现862、867、774个差异表达基因(P<0.05)。GO功能富集分析表明纳米银处理后F.solani在蛋白质加工、氧化还原酶活性、分解代谢、细胞成分作用于碳-氮的水解酶活性、结构分子活性、翻译、外部包装结构、RNA结合和前体代谢物与能量的产生等类别表达差异较大。KEGG代谢途径分析表明,纳米银处理后F.solani在转录、翻译、折叠,分选和降解、碳水化合物代谢、能量代谢、信号转导与信号分子和相互作用等途径表达差异较大。7.差异表达基因在能量和物质代谢、信号转导和遗传信息途径的比较集中,主要包括TCA循环、硫代谢、抗氧化酶活性、热激蛋白、蛋白质合成与分解、DNA修复等过程。纳米银可通过扰乱F.solani的能量物质代谢、产生ROS、造成蛋白质甚至DNA损伤杀死F.solani细胞。