磷是作物生长必需的大量营养元素,其缺乏会限制作物优质高产。已有的研究表明低磷或缺磷可以诱导水稻根表形成铁膜,以适应磷贫营养环境,但其形成的信号调控机制并不清楚。逆境胁迫诱导产生的各种活性氧中,过氧化氢（H₂O₂）在植物体内的产生及其生理功能逐渐引起了人们的关注。H₂O₂一直被认为是植物有氧代谢的有毒副产物,能引起植物体内蛋白质、脂类和DNA等大分子物质的氧化损伤。然而,现有的研究表明,H₂O₂具有双重作用,过氧化代谢持续产生的H₂O₂含量高时,它是一种细胞毒性分子,H₂O₂含量低时可以充当调节胁迫反应、衰老、细胞程序性死亡、植物生长和发育表达的信号分子。但是关于H₂O₂是否参与低磷条件下植物根表铁膜的形成以及H₂O₂对根表铁膜形成的调控作用等方面报道较少,许多问题尚不清楚。因此,本研究以粳稻日本晴和籼稻浙辐802为试验材料,针对缺磷条件下水稻根系铁膜的形成与H₂O₂的关系、H₂O₂对缺磷诱导水稻根表铁膜形成的调控作用及对Fe、P吸收的影响和POD参与缺磷诱导的水稻根系H₂O₂产生过程等方面进行研究。探明H₂O₂对缺磷诱导铁膜形成过程的作用和调控机制,筛选出能够促进铁膜形成,增强水稻自身保护机制的H₂O₂浓度,为提高水稻抗逆性提供新思路。取得的主要研究结果如下:（1）采用水培法,通过不同时间（0、4、8、12、24 h）缺磷和不同浓度外源H₂O₂（0、20、40、60、80、100μmol/L）诱导水稻根表铁膜形成,明确根系H₂O₂产生与铁膜形成的关系,筛选出诱导铁膜形成的最佳H₂O₂浓度。结果表明,缺磷处理48 h后,日本晴和浙辐802的总根长分别增加199.59%和24.42%,总根表面积分别增加256.14%和25.13%,地上部干重降幅为10.63%和19.51%,根系干重降幅达28.2%和6.56%。表明较长时间（48 h）的缺磷培养增加了总根长和根表面积,但降低植物干物质量。随缺磷时间增加,根表铁膜形成迅速增加。缺磷0-4 h内根系过氧化物酶（POD）活性和H₂O₂含量增加随后下降,24 h恢复到稳定状态,表明根系H₂O₂的变化与根系POD活性变化相关。与对照相比,20μmol/L H₂O₂预处理日本晴和浙辐802的根相对伸长量分别为120.00%和107.14%,根表铁膜含量增幅为36.93%和143.41%,均达到最大。因此20μmol/LH₂O₂作为后续试验浓度。（2）通过添加H₂O₂清除剂（过氧化氢酶,CAT和二甲基硫脲,DMTU）探究H₂O₂对缺磷诱导水稻根表铁膜形成的调控作用及对Fe、P吸收的影响。结果表明,H₂O₂清除剂处理降低了日本晴和浙辐802根系内源H₂O₂含量和铁膜厚度,-P+CAT+DMTU处理下水稻根系H₂O₂含量比-P+H₂O₂处理降低26.90%和32.66%。两种水稻根系Fe分布在缺磷培养后呈下降趋势,-P+H₂O₂处理后降至最低,清除剂处理缓解了Fe在根系内分布的下降。此外,-P+H₂O₂处理与所有缺磷处理组相比具较高的DCB-P和地上部P分布,以及更低的根系P分布。表明外源施加H₂O₂有利于水稻根表铁膜的形成,较厚的铁膜可能抑制根系对Fe的吸收,降低了Fe在根系以及地上部中的积累,同时铁膜形成的增加促进了P在根表铁膜上的积累以及从水稻根表和根系向地上部的转移。（3）通过添加H₂O₂内源抑制剂,研究缺磷条件下2个水稻基因型根系POD活性变化与H₂O₂产生的关系及对Fe、P吸收的影响。结果表明,Ⅲ型POD抑制剂（水杨羟肟酸,SHAM）显著降低POD活性、内源H₂O₂含量和铁膜含量,加重缺磷条件下地上部和根系生长的抑制,水稻对Fe的吸收降低,植物对自身P的利用减少。以上结果表明Ⅲ型POD是缺磷条件下水稻根系产生H₂O₂的主要来源。综上所述,在缺磷初期,水稻通过升高POD含量,降低CAT含量促进H₂O₂大量产生启动根表铁膜的形成。20μM的外源H₂O₂预处理显著增加了根表铁膜的形成以及铁膜上P的积累,较厚的铁膜可能抑制根系对Fe的吸收,降低了Fe在根系以及地上部中的积累,同时铁膜形成的增加促进了P在根表铁膜上的积累以及从水稻根表和根系向地上部的转移。初步判断参与铁膜形成启动的H₂O₂大部分来自于Ⅲ型POD消耗O₂产生的H₂O₂。