植物过敏性反应（hypersensitive response, HR）是植物对不亲和病原菌的侵袭表现为受侵细胞及其邻近细胞的快速坏死，病原菌生长受到遏止的一种抗病反应。植物HR中的这种细胞死亡不是病原菌直接破坏的结果，而是受内在基因控制下的一种程序化细胞死亡。目前，植物如何调控HR细胞死亡的机制尚不清楚。本论文以水稻（Oryza sativa L.）悬浮细胞与白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo）之间的不亲和及亲和互作为实验系统，研究了互作中水稻细胞活性氧产生、NO产生、核酸酶活性等的变化及与HR细胞死亡的关系，活性氧的酶产生机理，以及线粒体活性氧产生和与哺乳动物细胞凋亡相关的一些类似蛋白或同源基因在HR细胞死亡中的作用；此外，还克隆及鉴定了一个与产生活性氧有关的NADPH氧化酶基因，以期探明水稻与Xoo互作中HR细胞死亡的调控机理。 供试水稻悬浮培养细胞的品种为IR-BB10，含抗白叶枯病基因Xa-10；供试Xoo菌株为含avrXa10的PXO99^A（pBUavrXa10）和不含avrXa10的PXO99^A（pBU），前者与IR-BB10之间为不亲和互作，而后者与IR-BB10发生亲和互作。用Evans blue染色法测定了接种Xoo后水稻悬浮细胞中HR细胞死亡。结果表明，在不亲和互作中，接种后8 h水稻悬浮细胞开始发生快速死亡，而在亲和互作中，接种后24 h之内水稻悬浮细胞基本无死亡。 用细胞色素c及二甲苯酚橙分别测定了接种Xoo后水稻悬浮细胞胞质外O₂^.-和H₂O₂的产生。结果表明，在不亲和互作中，水稻细胞胞质外出现两次O₂^.-和H₂O₂的突增，第一次突增发生在接种后0.5 h，第二次突增出现在接种后1.5-4 h；在亲和互作中，活性氧只出现不亲和互作中的第一次突增。此外，用四唑染料XTT和二氯荧光黄二乙酸（H₂DCF-DA）分别测定了互作中水稻整个细胞产生O₂^.-及细胞内H₂O₂产生的变化。结果显示，白叶枯病菌接种后，整个细胞产生O₂^.-的动态与胞外的基本相似，而细胞内H₂O₂产生的两个峰值明显滞后于胞外。用超氧物歧化酶（SOD）在接种前处理悬浮细胞，部分阻止了接种后水稻整个细胞O₂^.-的产生，过氧化氢酶（CAT）处理亦同样未能全部抑制接种后细胞内H₂O₂的产生。由此可见，由Xoo侵染引起的HR中水稻细胞出现两个阶段的活性氧突增，而且在水稻细胞胞内外均有活性氧的诱导产生。XOO接种后2 h，发生HR的水稻细胞质中，SOD活性增加，而CAT、过氧化物酶（POD）及抗坏血酸过氧化物酶等的活性均出现不同程度的下降。活性氧清除剂N乙酸半脱氨酸和黄酮均能显著抑制HR细胞死亡，表明活性氧在nO引起的水稻HR细胞死亡中起重要作用。 在不亲和互作中，XOO接种可诱导水稻细胞产生两次NO突增，第一次出现在接种后lh，第二次发生在接种后3－4h；而在亲和互作中，＊O只在接种后lh出现一次突增。NO清除齐PTIO及NO合成酶抑制齐NMMA、L－NAA禾 l，3－PBIT处理均可显著抑制HR细胞死亡，而NO释放剂SNP处理则诱导了对照及亲和互作中的细胞死亡。这些结果表明，NO参与水稻对XoO的HR中细胞死亡的诱导。 分析了n O接种后水稻悬浮细胞中与产生活性氧有关的酶活性变化。结果表明，XOO 接种后，水稻细胞壁上的二胺氧化酶（DAO）、POD、NADH 过氧化物酶（NADHFOD ）及胞内黄嘿吟氧化酶（XO）等的活性升高，在增加时间上与活性氧的产生规律基本一致。而细胞质膜NADPH氧化酶活性仅在不亲和互作中的第二次活性氧突增期间增加。DAO、POD、XO和 NADPH氧化酶的抑制剂均能不同程度地抑制HR中活性氧的产生及细胞死亡。此外，细胞壁上的草酸氧化酶和脂氧合酶的活性在活性氧突增结束之前没有变化。因此，与XoO互作中，水稻细胞第一次活性氧突增可能是由于细胞壁上DAO和过氧化物酶及胞内XO等酶活性的诱导所致，而这些酶与NADPH氧化酶一起又参与HR中的第二次活性氧产生。 Xoo接种后 2 h起，不亲和互作中 Mn－SOD显著增加，暗示在线粒体上可能有活性氧产生。在接种前 15 min用呼吸链复合物1抑制剂鱼藤酮、复合物＊的抑制剂抗霉素A和交替氧化酶抑制剂n一两基没食子酸处理，结果表明，鱼藤酮处理未能抑制Xoo诱导的水稻细胞内第一次Hp。产生(接种后lh人 却能几乎全部阻抑第二次突增峰 （接种后4h），并抑制了＊R细胞死亡：抗霉素A和n一丙基没食子酸却引起对照及亲和互作中胞内H。O；产生及细胞死亡，而这些H。O。产生及细胞死亡可被N乙酸半脱氨酸处理抑制却不受过氧化氢酶处理的影响。由此推测，互作早期产生的活性氧可能诱导了线粒体活性氧的生成，并在XOO诱导水稻HR细胞死亡中起重要作用。 在苯并噬二电诱导水稻系统获得抗性中已经发现了一个特异性表达的、编码NADPH氧化酶的gpgl…”同源基因片段。由于NADPH氧化酶活性与HR中活性氧产生密切相关，因此对该基因进行了克隆、鉴定，并分析了其在水稻与白叶枯病菌互作中 互了 ”7