近年来，生物入侵已成为世界各国高度关注的热点问题，那些入侵的外来物种给当地的农林牧渔业生产和生态环境都带来了严重危害。目前已知中国至少有380种入侵植物，其中飞机草(Eupatorium odoratum L.)是典型的世界公认的多年生入侵性杂草，原产于中、南美洲，现已广泛分布于我国海南、广西、云南、四川和贵州等多数地区，并以很快的速度向北推移。因此加强飞机草入侵理论的研究并研制出有效的切合实际的控制技术已经是迫在眉睫。苯丙烷类代谢途径是植物化感物质合成的重要途径之一，与植物入侵关系密切，包括飞机草在内的许多外来植物依靠特定的化感物质来实现入侵。因此研究化感物质的主要生成途径—苯丙烷类代谢途径的调控方式，将有助于揭示外来植物入侵机制和提出相应有效的控制措施。本研究选择控制苯丙烷类代谢途径入口的关键酶—PAL为研究对象，以原产地墨西哥和入侵地西双版纳两种生态型飞机草为供试材料，采用高氮、低氮和正常氮三种氮营养水平对飞机草进行处理，研究氮水平对PAL酶活性和基因表达的影响，期望为揭示飞机草在氮贫瘠和肥沃的环境中的入侵与苯丙烷类代谢途径之间的关系提供证据。本研究得到以下试验结果：（1）氮水平对西双版纳生态型和墨西哥生态型飞机草株高、叶绿素含量、蛋白质含量影响显著。高氮、低氮处理与对照相比，西双版纳生态型飞机草的以上指标均高于墨西哥生态型飞机草。（2）西双版纳生态型飞机草PAL酶比活显著受氮水平的影响。与对照相比，高氮处理对西双版纳生态型飞机草叶片PAL酶的活性有提高作用，对茎PAL酶活性的作用效果不显著；低氮处理对西双版纳生态型飞机草叶片和茎PAL酶活有显著影响，并且与作用时间成正比，即随着飞机草生长周期的延长，PAL酶活性逐渐增强。（3）墨西哥生态型飞机草PAL酶比活同样受氮水平的显著影响。与对照相比，高氮处理对墨西哥生态型飞机草叶片PAL酶的活性有抑制作用，而对茎PAL酶活性有提高作用；低氮处理对墨西哥生态型飞机草叶片PAL酶活性抑制作用效果显著，而对茎的作用在生长后期表现为PAL酶的活性高于对照，低于高氮处理。（4）叶片中PAL酶的活性表现为高氮和低氮处理的西双版纳生态型大于墨西哥生态型；茎中PAL酶的活性表现为高氮处理的西双版纳生态型小于墨西哥生态型，而低氮和对照处理的西双版纳生态型显著高于墨西哥生态型。（5）所有处理的材料表现出飞机草茎PAL酶的活性显著大于叶片。其中在生长后期（10月2日）低氮处理下西双版纳生态型飞机草茎和叶片中的PAL酶的活性显著高于对照和高氮处理，显示出在氮贫瘠环境中飞机草的苯丙烷类代谢途径的加强与其入侵行为之间的密切关系。（6）采用简并引物PCR方法，从飞机草的DNA中克隆出586bp的基因片段，测序结果经过NCBI的Blast比对，并进行了系统进化树、氨基酸序列同源性等分析，确定该片段为飞机草的PAL基因片段。（7）经半定量RT-PCR分析，各种材料中茎的PAL基因表达量高于叶片，与酶活性在茎和叶片中的表现一致。但不同氮水平处理对PAL酶活性和基因表达的影响没有表现一致性，可以判断PAL酶活性响应氮水平处理的机制与基因表达调控无关。综上，在高氮水平下生长的飞机草，西双版纳生态型的PAL酶的活性小于墨西哥生态型；在低氮水平下生长的飞机草，西双版纳生态型的PAL酶的活性显著大于墨西哥生态型。我们推测，在氮贫瘠的环境中，飞机草PAL酶的活性显著提高，促进了飞机草体内化感物质的生成，有利于飞机草的入侵。研究结果还显示，氮水平对飞机草PAL酶的活性的影响与基因表达调控无关，所以我们认为飞机草PAL是通过自身酶水平上的调控来实现对外界环境变化的适应。