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土荆芥(Chenopodium ambrosioides L.)是一种对生态环境危害极为严重的入侵植物,对周围植物具有较强的化感潜力。本文采用培养皿土培法和培养皿滤纸法,分别模拟土荆芥挥发油通过淋溶和挥发两条途径对蚕豆根尖细胞的遗传损伤、膜脂过氧化和抗氧化酶活性和同工酶的影响,并分析了挥发油诱导的细胞凋亡。结果表明:土荆芥挥发油对蚕豆根尖细胞具有遗传毒性。在淋溶途径中,经挥发油处理24h和48h,低剂量(<5μL)挥发油对蚕豆根的生长与根尖细胞有丝分裂具有显著的促进作用,但随着处理剂量增大(>5μL)和处理时间延长,根的生长与细胞有丝分裂过程明显受到抑制。在挥发途径中,各处理组的生长情况与细胞有丝分裂情况均表现一致,即与时间和剂量呈现负相关;土荆芥挥发油具有诱导染色体畸变的效应,根尖细胞微核率随处理剂量增加和时间延长而增大,但当挥发油剂量大于15μL,这种诱导效应降低。土荆芥挥发油对蚕豆根尖细胞具有氧化损伤。与对照相比,在土荆芥挥发油作用下,蚕豆根尖细胞中MDA含量在2个处理组中均随着处理时间延长和处理剂量增大而呈上升趋势。在培养皿土培法处理组,随着处理剂量增大和处理时间延长,蚕豆根尖细胞过氧化物酶(POD)活性持续降低,超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性,在处理初期(24h)和处理中期(48h)先升高后降低,处理后期(72h)SOD活性持续下降,而CAT活性有所上升。在培养皿滤纸法处理组,除72h处理组蚕豆根尖细胞的SOD活性持续上升外,其余处理组的CAT和POD活性均随挥发油剂量的增加和时间的延长呈现先升高后降低的趋势。通过对根尖细胞SOD、POD同工酶的分析发现,经两种途径处理,SOD同工酶条带变化不明显,而经过较长时间和较高剂量挥发油处理后,POD同工酶谱带有明显的变化。土荆芥挥发油诱导了蚕豆根尖细胞凋亡。通过DNA Ladder分析发现,土培法处理组和滤纸法处理组中,土荆芥挥发油均可诱导蚕豆根尖细胞凋亡,其中24h处理组未出现典型的DNA Ladder条带,其余各时间处理组随着挥发油剂量增大和作用时间延长,细胞凋亡程度加剧。上述结果表明土荆芥挥发油可以通过淋溶和挥发两条途径作用于周围植物,抑制周围植物根的生长,从而排挤周围植物成为优势种。土荆芥挥发油通过挥发途径的化感作用大于通过淋溶途径的化感作用。