光呼吸代谢是C3植物体内除卡尔文循环外的第二大代谢流,过氧化氢酶（CATALASE,CAT）作为光呼吸代谢中的关键酶,介导植物中大部分H₂O₂的清除,是调节植物信号传导和生理过程的重要因素。拟南芥（Arabidopsis thaliana（L.））有CAT1,CAT2和CAT3三个基因,其中CAT2和CAT3与光呼吸代谢有关。本研究一方面以缺失了CAT2的光呼吸突变体cat2-1为出发材料,通过EMS诱变来筛选CAT2的调控基因;另一方面通过双分子荧光互补（BiFC）、酵母双杂交和pull down技术来研究拟南芥的GOX（乙醇酸氧化酶,gylcolate oxidase）与CAT是否存在相互作用关系,获得了如下研究结果。1、CAT2调控基因的筛选对拟南芥光呼吸突变体cat2-1种子进行EMS诱变,经种植收种得到M₂代种子,随后通过24 h光照和高光强条件(1500μmol.m^-2.s^-1),从M₂代中筛选到能加强或回复cat2-1表型的突变体。对其中一株加强cat2-1表型的enhancer 2（莲座叶矮小,叶片严重黄化,发育迟缓）,利用遗传分析发现enhancer 2是单基因控制的隐性遗传,采用图位克隆和全基因组重测序表明该突变体可能是由与拟南芥叶绿素合成相关的At GUN5基因发生SNP突变引起,也可能与功能未知基因At5g16950有关。最终通过互补实验确认enhancer2的表型是由At GUN5基因发生SNP突变引起,但与光呼吸和CAT2没有直接关系。同时,研究还发现了能回复cat2-1表型的suppressor 4（莲座叶矮小,叶片呈墨绿色,根系比cat2-1长）,生理分析结果表明该突变体的叶绿素含量显著提高,最大光化学效率（Fv/Fm）大于cat2-1,接近Col-0的水平。遗传分析表明suppressor4是双基因控制的隐性遗传突变体,研究推测该回复突变表型是由CAT2和其抑制基因共同调控的。2、GOX与CAT的相互作用研究表明水稻GLO与CAT之间存在相互作用关系,这种相互作用可以被水杨酸（Salicylic acid,SA）解离,并通过两者动态的结合与解离来调节水稻过氧化物酶体中H₂O₂的含量。本研究采用双分子荧光互补（BiFC）和pull down技术来探索拟南芥的GOX与C AT是否同样存在互作关系。BiFC结果表明拟南芥GOX1与GOX2和C AT2与CAT3之间分别存在相互作用关系,与水稻的结论一致。在原核表达GOX与CAT的pull down结果中,所有样品均可检测到大量GOX1和GOX2,但只有个别样品含CAT2,因此不能准确说明两者之间有互作关系。体内pull down结果显示GOX和CAT的过表达植株纯化蛋白中能检测到另一蛋白的存在。酵母双杂交的结果表明,GOX与CAT之间存在弱的相互作作用。上述结果表明GOX与CAT之间确实存在互作关系。