半夏（Pinellia ternata）是一种传统的中药材,具有较高的药用价值。过敏性反应（hypersensitive response,HR）是植物与病原物不亲和互作的常见表型,能有效限制病原物在植物体内进一步扩散。瞬时表达是一种简单、快速、有效表达基因的方法,常用于分析基因功能。本实验室发现一些半夏基因能激发烟草的过敏性反应,我们对这些基因诱导的烟草防御反应进行了初步研究,探索了半夏基因在植物过敏性反应中的作用机理。本研究利用瞬时表达技术,将p BE-S载体表达的半夏c DNA文库注射烟草,初步筛选到了一些能引起烟草过敏性反应的半夏基因。利用农杆菌介导的瞬时表达技术,本实验室从p TRV2Ex载体表达的半夏c DNA文库中筛选到了49个能激发烟草过敏性反应的基因。本研究发现这些半夏基因还能引起番茄和棉花产生过敏性反应,但不能激发半夏自身的HR反应,初步认为半夏基因诱发植物的过敏性反应可能与植物自身的非我识别机制有关,并把这些基因命名为pt HR（Pinella ternata hypersensitive response）。研究结果显示pt HR 99和pt HR 2-20能诱导活性氧积累、胼胝质沉积、防御相关酶的活性提高、以及防御相关基因的表达,从而激发植物的防御反应产生系统抗性,并初步阐明了这些基因诱导系统抗性的机制。pt HR 99和pt HR 2-20处理后的烟草体内抗性相关基因PR-1a、PR-5、PDF1.2、NPR1、PAL、RBOHB、ERF1出现了不同程度的上调表达,故认为pt HR基因引起烟草的过敏性反应可能主要依赖于水杨酸和乙烯/茉莉酸信号途径共同作用。本研究利用农杆菌介导的遗传转化体系将pt HR 99、pt HR 375、pt HR 941和pt HR2-20转入烟草体内稳定表达,得到了T0代和T1代转基因烟草。结果发现这些基因不会影响烟草及其后代的正常表型,而且能提高烟草对死体营养型病原菌灰葡萄孢和半活体营养型病原菌辣椒疫霉的抗性。研究结果显示这些基因还能提高转基因烟草体内多酚氧化酶和过氧化物酶的活性。