植物线粒体呼吸链中除细胞色素途径外,还存在一条对氰化物不敏感的呼吸途径即抗氰呼吸途径。电子从泛醌库直接传递给交替氧化酶（alternative oxidase,AOX）,然后氧化生成水,放出热量。关于抗氰呼吸途径和AOX基因的生物学功能一直是植物生理学领域中研究的热门课题,除在一些植物（如天南星科植物）开花过程中产热（有利于传粉）外,AOX的其它生物学功能还未定论。本研究从三生烟草中克隆了交替氧化酶基因（XtAOX1）,研究了不同诱导条件下XtAOX1的表达特点。构建了含XtAOX1基因的3种植物表达载体,农杆菌介导分别转化三生烟草,获得了不同XtAOX1表达水平的转基因烟草植株,并对这些转基因株系的T1代植株进行了生物学功能分析。同时,我们还以棉花为材料,克隆了棉花交替氧化酶基因（GhAOX1）,比较了氨基酸序列,并对该基因的结构特点进行了分析。具体结果如下:1、根据已报道的AOX1基因核苷酸序列,设计引物,采用RT-PCR的方法,从三生烟草中克隆了交替氧化酶基因（XtAOX1）,cDNA大小为1071bp。2、以XtAOX1 cDNA核苷酸片段制备探针,采用Northern杂交的方法对野生三生烟草中XtAOX1的表达特性进行了分析。结果表明,XtAOX1受水杨酸（SA）、氰化钾（KCN）、烟草花叶病毒（TMV）诱导表达。同时XtAOX1的表达还具有组织特异性,在根中的表达量最高,花中其次,叶中最少。3、构建了3种植物表达载体,即含反义XtAOX1的载体pBI-T-AOX,含正义XtAOX1的载体pBI-AOX,以及含有增强表达的核基质结合序列（MARs）的正义XtAOX1的载体pBI-M-AOX。采用农杆菌介导的方式将3种载体分别转化三生烟草,同时以转空的载体为对照,获得4种不同类型的转基因三生烟草植株。4、转不同载体的转基因烟草当代（T0代）所结的种子,经卡那霉素筛选,并结合转基因株系的T₁代植株PCR鉴定结果,初步证明在被测试的转基因株系中,转基因在T₁代中的遗传基本符合3:1的分离规律。5、在分子鉴定的基础上,对T₁代转基因植株进行了生物学功能分