随着纳米科技的飞速发展,纳米材料的应用领域变得越来越广泛,与此同时纳米材料的生物安全问题也越来越引起世界各国科学家的高度关注。纳米二氧化钛独特的理化性质决定了其毒理学研究的特点,在纳米二氧化钛的应用和回收的过程中,它可以通过各种途径进入土壤、空气、水环境,最终进入生物体中,使生物体的正常生理生化功能受到一定程度的影响。因而对纳米二氧化钛的安全性评价和危险性评级已经成为21世纪毒理学的新课题。本篇论文主要研究了5种不同浓度的纳米二氧化钛悬浮液对小麦的毒害作用,分别从小麦的抗氧化系统和光合系统进行探究,以评定纳米二氧化钛对高等植物的安全性,为纳米二氧化钛对高等植物的潜在影响提供一定的理论基础。本实验研究了浓度梯度为0 g·L^-1、0.1 g·L^-1、0.5 g·L^-1、1 g·L^-1、5 g·L^-1的纳米二氧化钛悬浮液单一处理小麦出现的毒性效应,在处理14天后,分别测定了小麦抗氧化系统和光合系统中的相关参数。结果表明,随着纳米二氧化钛悬浮液浓度的增加,小麦根和叶中Ti元素的含量明显升高,同时根长、苗长、发芽率、叶绿素含量、总蛋白的含量有显著降低。在抗氧化系统方面,随着纳米二氧化钛悬浮液浓度的增加,根和叶中活性氧（ROS）、丙二醛以及电导率的含量显著升高。超氧阴离子和过氧化氢在根和叶中的累积量逐渐增多。超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）在小麦根和叶中的含量均有所上升。光合系统方面,高浓度的纳米二氧化钛悬浮液能显著降低小麦叶中的蒸腾速率、气孔导度和净光合速率。在光系统Ⅱ中,光系统Ⅱ实际量子产量（ΦPSⅡ）,光化学淬灭（q P）和非光化学淬灭（NPQ）的值随着纳米二氧化钛浓度的升高显著降低,非调节性能量耗散的量子产量Y（NO）显著升高。免疫印迹分析显示类囊体蛋白D2和Psb S的含量在高浓度的纳米二氧化钛胁迫下显著下降。此外,D1蛋白随着纳米二氧化钛浓度的升高发生了显著的磷酸化。研究结果表明,纳米二氧化钛可以进入小麦根部,被根部吸收并运输到叶,并在一定程度上提高了抗氧化酶的活性。高浓度的纳米二氧化钛会抑制小麦的生长,使小麦细胞膜受到损伤,还会降低小麦的光合能力,使光系统Ⅱ中的核心蛋白发生降解。