デフォルトのDataContractSerializationを採用しているWCFサービスがいくつかあります。一部のサービスメソッドはDictionaryオブジェクトを返します。クライアントの1つがWCFサービス(biztalk関連)からXSDファイルを生成しており、彼はすべてのディクショナリタイプをIXmlSerializableを実装する新しいディクショナリタイプに変換するように要求しています。DataContractのシリアル化に何らかの影響を与える可能性のある、この変換の予期しない結果があるのではないかと思います。
更新:サーバーとクライアントは同じドメインdllを共有し、クライアントはサービスからそれらを生成しません。たぶん、質問の中で私は要点を見逃していました。オブジェクトがデータコントラクトのシリアル化によってシリアル化されるのではないかと思います。オブジェクトにIXmlSerializableを実装すると、問題が発生します。