1、核黃素結合蛋白(riboflavin-binding protein，RfBP)在體內能夠與游離態(tài)核黃素(riboflavin，Rib)結合，降低生物體內游離態(tài)核黃素的含量。表達RfBP的擬南芥(RfBP+)的線粒體電子傳遞鏈(mitochondrial electron transport chain，METC)的19個基因中有13個基因的表達受到抑制，這種電子傳遞鏈的變化會導致擬南芥RfBP+細胞內過氧化氫(hydrogen per

2、oxide，H2O2)濃度的增加，因為魚藤酮誘導電子傳遞鏈發(fā)生的電子泄露也有類似的作用。本實驗研究證明RfBP能通過與核黃素結合來促進H2O2的積累增強擬南芥對病原菌的抗性。有報道稱質外體H2O2由質膜上的氧化酶催化產生。當用Hpal處理擬南芥時，擬南芥表現(xiàn)出抗病性增強的癥狀。Hpa1定位于質外體，誘導質外體H2O2的產生。同時細胞質也出現(xiàn)H2O2的積累，進一步實驗表明H2O2可以在質膜內外進行轉運。線粒體H2O2和質外體H2O2在植物

3、的抗病能力的增強過程中發(fā)揮重要作用。而這種內源的H2O2和外源的H2O2可以通過水通道蛋白(aquaporin，AQP)進行轉運。
　　1.核黃素結合蛋白與核黃素結合改變H2O2濃度并影響抗病性
　　RfBP能在轉RfBP基因的擬南芥中穩(wěn)定的表達，并且具有淬滅核黃素熒光的生物活性。RfBP在體內能夠與游離態(tài)黃素結合，降低生物體內游離態(tài)核黃素的含量。實驗室研究顯示，在異源表達RfBP的轉基因擬南芥葉片細胞內H2O2濃度的增加，

4、提高了莖尖開花調控基因FD和花分生組織特征基因AP1的表達，并誘導提早開花。本實驗研究證明擬南芥過表達RfBP能夠降低核黃素的含量，促進H2O2的積累，增強擬南芥對Pseudomonas syringae pv.tomato(DC3000)的抗性。與此同時，表達RfBP的擬南芥(RfBP+)的線粒體電子傳遞鏈的19個基因中有13個基因的表達受到抑制，這種電子傳遞鏈的變化可能會導致擬南芥RfBP+細胞內H2O2濃度的增加，因為魚藤酮誘導電

5、子傳遞鏈發(fā)生的電子泄露也有類似的作用。實驗表明，線粒體傳遞鏈上的電子泄漏誘導細胞內H2O2產生，但這種途徑并不是H2O2唯一的來源。H2O2具有跨膜轉運的功能，可能參與多種信號通路的調控。
　　2.Hpa1誘導質外體H2O2產生并影響抗病性
　　已有的研究證明，革蘭氏陰性植物病原細菌分泌的harpin蛋白能夠激活植物防衛(wèi)反應信號通路，包括產生于質外體H2O2信號的轉導。我們研究了來源于水稻白葉枯病原細菌(Xanthomona

6、s oryzae pv.oryzae)的harpin蛋白Hpa1在擬南芥中是否影響了H2O2的產生以及植物的抗病性。分別把Hpa1和融合了質外體定位信號基因(S)的Hpa1(SHpa1)轉入擬南芥，產生了轉基因擬南芥植株HETAt(Hpa1-expressing transgenicArabidopsis thaliana)&SHETAt(SHpal-expressing transgenic Arabidopsis thaliana)

7、。本研究發(fā)現(xiàn)，轉基因擬南芥抗丁香假單胞番茄致病變種菌株DC3000(Pst DC3000)和大白菜軟腐病菌菌株RL4(Pcc RL4)。Hpa1定位于HETAt的細胞質和SHETAt的質外體和細胞膜，H2O2積累于HETAt的細胞質和SHETA的質外體和細胞質。H2O2產生于HETAt的細胞質和SHETAt的質外體，并且產生于質外體的H2O2依賴于煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶(NOX)。當Hpa1處理WT植物時，Hpa1定位于質外體并

8、在質外體中誘導H2O2的產生，但是質外體和細胞質中都有H2O2的積累。在SHETAt和Hpa1處理的WT擬南芥中，如果抑制質外體中H2O2的產生，細胞質中就沒有H2O2的積累并且植物失去抗病能力。這些結果說明，Hpa1誘導的產生于質外體的H2O2在參與植物調節(jié)抗病過程中需要從質外體運轉到細胞質中。AQP蛋白不僅能夠運輸水分，而且能夠轉運H2O2。同時實驗室發(fā)現(xiàn)AtPIP1;4、OsPIP1;3能與Hpa1互作（待發(fā)表）。Hpa1、AQP