程序性细胞死亡((P)rogrammed(C)ell旦eath，PCD)是一种由遗传调控的细胞死亡形式。它在多细胞组织的发育以及防御生物、非生物胁迫过程中起了重要作用。作为一种重要的信号分子，活性氧((R)eactiveOxygen(S)pecies，ROS)参与了各种发育和防御的程序化细胞死亡过程。已有证据表明ROS的化学性质和亚细胞定位对其生物学活性有重要影响，但目前对其信号感受和传导的机制的了解非常有限。Paraquat是一种非选择性除草剂，能够在叶绿体中产生超氧自由基(O2-.)，从而有效地诱导植物细胞死亡。在拟南芥中，我们发现paraquat能够诱导2-.的积累和DNA的片段化，因此，paraquat诱导的细胞死亡是程序性的细胞死亡，并且paraquat的这种作用是依赖于光的。根据上述结果，我们希望通过筛选抗paraquat的拟南芥突变体来研究叶绿体定位的O2-.介导的植物PCD。通过筛选化学诱变的拟南芥M2群体，我们分离到了12个抗paraquat的突变体(paraquatresistantmutants；par)。遗传分析表明这12个突变体至少代表三个互补组，这表明有不同的遗传位点参与paraquat介导的PCD途径。我对其中一个代表性突变体par1进行了详细的表型和遗传研究。遗传分析表明par1是由单一核基因隐性突变造成的。PAR1被定位到第1号染色体的一个215Kb的区域内。 par1突变体除了抗paraquat外，还对PCD的另一种诱导剂FB1具有微弱的抗性。在用paraquat处理的par1突变体中，活性氧的积累与野生型相比是减少的，但par1对其它的ROS产生剂象H2O2，acifluorfen，menadione的反应与野生型相比没有差异，表明PAR1可能调控了活性氧在植物体内的积累。par1对无毒病原菌PseudomonassyringaepvtomatoDC3000(RPT)的反应以及SA的反应与野生型相似，表明PAR1位点是独立于SA信号途径的。 铁是几乎所有生命组织所必需的一种基本的微量元素，它参与了大量的细胞进程。为了从土壤中获得铁，机理I植物比如拟南芥必需首先将三价铁在三铁螯合还原酶(FRO)的作用下还原为二价铁。在几个植物种类中，FRO基因表现出不同的表达模式。但对于FRO基因是如何被调控的了解甚少。在本文中，我们系统的鉴定了AtFRO6基因在植物生长和发育过程中的表达。AtFRO6(编码一个推定的三铁螯合还原酶)呈现出光依赖的、绿色组织特异的表达模式。对突变的启动子-GUS融合基因的转基因拟南芥植株进行分析表明在AtFRO6启动子中存在多个光反应元件(LREs)。那些光反应元件或许协同地使AtFRO6启动子能够反应光。AtFRO6在korrigan1-2(kor1-2)突变体的脱分化绿色愈伤组织和野生型外植体的未分化绿色愈伤组织中不表达，而在再分化的kor1-2的芽类似结构和野生型外植体的分化愈伤组织中表达。此外，AtFRO7在kor1-2的绿色愈伤中也呈现出缩减的表达水平，然而AtFRO5和AtFRO8的表达水平没有变化。这些结果表明光合是必需的但不是充分的，而光和细胞分化是AtFRO6表达所必需的。我们推测AtFRO6的光调控的，组织或细胞特异的表达模式便利了拟南芥反应不同的发育线索从而获得生长发育所需要的铁。