土荆芥（Chenopodium ambrosioides L.），为藜科藜属一年生或多年生草本植物，原产热带美洲，现已广泛分布于我国大部分地区，被列入《中国第二批入侵生物名单》。土荆芥对其周围植物种子萌发和幼苗生长具有较强的化感潜力，并具有一定的遗传毒性和细胞毒性。本研究室前期研究结果表明，受体植物的根边缘细胞对土荆芥的化感胁迫具有一定的缓解效应，但这种缓解效应的机制尚有待于进一步研究。为了探讨在土荆芥挥发油化感作用下，根边缘细胞对受体根尖的保护作用及其机制，本研究以豌豆(Pisum sativum L.)为受体，采用悬空气培养法，在分析豌豆根边缘细胞生物学特性的基础上，进一步在保留根边缘细胞和去除根边缘细胞的状态下，设置0μL、2μL、4μL、6μL、8μL和10μL6个挥发油处理剂量处理豌豆根尖，分析了豌豆根边缘细胞对土荆芥挥发油化感胁迫的缓解效应。结果如下：（1）当豌豆根尖生长约12mm时，根边缘细胞开始出现，其形状起初大多为近圆形，后逐渐变为近椭圆形、长条形、棒形和肾形。根长为25mm时，根边缘细胞数量达到最大值，约14000个，细胞活性保持在80%左右。（2）用不同剂量土荆芥挥发油分别处理豌豆根尖6h、12h和24h，研究了土荆芥挥发油对豌豆产生根边缘细胞的影响。结果表明：土荆芥挥发油对豌豆根边缘细胞具有致死效应，并且随着处理时间的延长和处理剂量的增加，这种效应加剧。较低剂量挥发油作用下，保留根边缘细胞组的死亡率比去除根边缘细胞组高，而较高剂量处理组则相反；与对照相比，随着处理剂量增加，各处理时间组的根边缘细胞总数量先增加后减少，根冠果胶甲基酯酶（Pectin Methyl Esterase,PME）活性则持续升高。保留根边缘细胞组中，根边缘细胞总数量减少的量较少，说明根边缘细胞能缓解土荆芥挥发油化感胁迫对其自身的影响；去除根边缘细胞组中，PME活性升高较多，表明土荆芥化感胁迫诱导了根边缘细胞的产生。（3）用不同剂量土荆芥挥发油分别处理豌豆根尖24h、48h和72h，研究了土荆芥挥发油对根尖细胞抗氧化系统的影响和遗传毒性，并分析了根边缘细胞对土荆芥挥发油化感胁迫的缓解效应。结果表明：土荆芥挥发油具有遗传毒性。在土荆芥挥发油作用下，豌豆根尖细胞有丝分裂过程受到明显的抑制。各处理时间组中，随着挥发油剂量增加，有丝分裂指数下降，微核率先增加后减少。与保留根边缘细胞处理相比，去除根边缘细胞处理的遗传毒性更为明显。保留根边缘细胞中，高剂量（10μL）72h时细胞有丝分裂指数约为低剂量（2μL）处理24h的70%，而去除根边缘细胞组则只有50%左右，表明根边缘细胞能缓解土荆芥挥发油诱导的遗传毒性；DNALadder分析表明，土荆芥挥发油未诱导豌豆根尖细胞凋亡；与对照相比，根尖MDA含量和SOD活性明显增加，POD活性和CAT活性明显下降。这些结果与挥发油剂量呈正相关。去除根边缘细胞的根尖与保留根边缘细胞的根尖相比，MDA含量较高，SOD活性较低，POD活性和CAT活性下降幅度更大；土荆芥挥发油抑制了豌豆幼根的生长，在去除根边缘细胞的情况下这种抑制效应更加明显。上述结果说明，根边缘细胞对根尖具有一定的保护效应。综上所述，土荆芥挥发油具有诱导根边缘细胞产生的作用，并导致根尖分生区细胞出现氧化损伤和遗传损伤，抑制了植物根的生长发育。根边缘细胞对土荆芥挥发油的化感胁迫具有一定的缓解效应。