本文利用交替氧化酶单克隆抗体、交替呼吸途径的特异性抑制试剂和一些专一性的活性氧清除剂对单子叶植物水稻和双子叶植物豇豆与黄单胞病原细菌不同互作模式中交替氧化酶的表达、生理学功能、过氧化氢的来源及对AOX的调控、植物光合系统功能状态的影响进行了系统研究,主要实验结果如下：论文建立了抗生素利福平(Rifampicin)对双子叶植物内寄生的细菌黄单胞菜豆致病变种AhpC突变体(XpahpC)和野生型菌株(Xpw)的抑制作用互作系统,确定了能根除植物体内繁殖病菌的最佳利福平浓度及处理时间。利用利福平及两种细菌组合处理检测出互作体系中诱导产生的过氧化氢分子,一部分来自于植物,另一部分来自于病原细菌。在细菌黄单胞菌与单子叶植物的互作系统中也发现部分过氧化氢由植物病原细菌产生,说明病原菌在互作中产生过氧化氢是一个相对普遍的现象。这将有助于我们从一个全新的角度去理解植物病原细菌的致病机理以及植物-病原菌相互作用的机理。野生型Xanthomonas campestris pv. phaseoli可以引起寄主植物内较高水平的过氧化氢累积,同时交替氧化酶也被迅速诱导表达。利用组织化学法检测过氧化氢的生成,发现产生的过氧化氢多沉积在植物的叶绿体中,该体系中植株的光合速率参数显著降低,叶绿体结构遭破坏,植物叶绿体的功能被影响。突变体与植物互作系统中AOX表达几乎不受影响。当用抗生素抑制病原菌后,我们发现伴随野生型菌株与植物互作体系中过氧化氢浓度的减少,AOX表达量也减少了,说明菌源的过氧化氢对植物AOX的表达有诱导作用。植物光合系统功能参数与过氧化氢浓度的变化也呈正相关关系。我们推测病菌产生的过氧化氢分子可能参与了植物与病原物互作中植物光合作用和交替呼吸作用运行的调控过程,与植物的发病紧密相关。在单子叶植物水稻-细菌黄单胞菌水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo)互作的早期,非亲和互作能够显著诱导抗氰交替呼吸途径的运行,AOX的蛋白浓度较高,同时SHAM抑制处理后使病原菌对交替氧化酶的诱导作用有所减弱；但亲和互作体系的诱导能力延迟于非亲和互作体系的诱导能力。在互作一段时间后(60h),非亲和互作体系诱导AOX的能力仍强于亲和互作体系,SHAM抑制处理后,非亲和互作体系对AOX的诱导低于亲和互作体系,同时该体系中过氧化氢的水平有所提高。说明AOX在寄主植物非亲和互作中具有重要生理功能,可以清除体系中产生的过氧化氢。ROS抑制剂实验显示：过氧化氢对寄主的交替途径活性的影响与交替氧化酶活性蛋白的总量紧密相关；超氧阴离子对寄主交替途径活性及交替氧化酶蛋白的表达影响不大,说明AOX的诱导是通过植物与病原菌互作中产生的过氧化氢而不是超氧阴离子来调控的。