铁是生物体必需的重要微量营养元素，缺铁引起的营养失衡问题是目前世界上面临的主要营养健康问题之一，生物强化被认为是解决人体铁营养缺乏的最佳途径。作为世界上1/2人口的主要粮食作物，稻米中铁含量的轻微增加即可有效改善人体铁营养状况，然而水稻铁营养生理特性和籽粒铁富集的生理机制还远未清楚，因此限制了富铁品种的选育。本论文研究了富铁水稻体内铁的分布、吸收运输、再利用特性以及铁在籽粒积累的部分影响因素，取得的主要结果如下： 1、不同供铁水平的水培试验表明，富铁品种IR68144与对照品种IR64全生育期整株吸收的铁总量没有显著差异，但不同生育期植株体内铁的分布差异极其显著。分蘖期IR68144地上部铁的分配率显著高于IR64；开花期和成熟期IR68144茎中铁浓度亦显著高于IR64，且其籽粒中铁的积累量也较IR64高。从各元素的积累特性来看，Fe和Cu在籽粒中的积累具有明显的相关性，但与Zn和Mn积累的相关性不明显。利用同步辐射X-射线荧光分析对水稻籽粒铁细胞水平的分布研究表明，籽粒不同部位的铁含量在两个品种之间存在极显著差异，IR68144籽粒横切面上任意位置都可以检测到铁的存在，但IR64籽粒的中心部位却检测不到，而且籽粒铁的分布与锌、硫、钙、锰等元素表现出显著或极显著相关。 2、盆栽试验表明，植株地上部铁、锰、铜、锌含量随着氮肥施用量的增加而增加，糙米中微量元素含量则表现出先升高后降低的趋势，其中以氮肥施用量在160kg/hm<2>时增幅最大，IR64糙米中的铁、锰、铜、锌含量比对照处理分别增加28.96％，41.34％，58.31％和16.0％，而IR68144糙米中的铁、锰、铜、锌含量比对照分别增加22.16％，13.75％，8.75％和20.21％。在供试施磷水平下，随着磷肥用量的增加，水稻地上部微量元素的积累量显著降低，但适量的施用磷肥可以增加糙米的微量元素含量。此外，营养液中高浓度的铁可以促进糙米中蛋白质的积累，而对直链淀粉含量和胶黏度没有影响。在水培条件下，IR68144根部铁浓度、积累量和分配率均随着供锌水平的提高而增加，而糙米中铁积累量在供锌水平为1μM达最大值；然而低水平的锌促进了IR64对铁的吸收和转运，但抑制了籽粒的铁积累。 3、运用营养液培养的方法对富铁水稻苗期韧皮部铁移动能力特征进行了研究，结果表明：IR68144的根系、下数第一、第二、第三叶和苞叶向新叶转运的铁显著高于对照品种IR64，且缺铁处理30天时，IR68144体内可以再利用的铁占全株总积累铁的28.5％，为对照品种IR64的1.6倍。运用营养液培养的方法，设置5、20、80μM3个供铁水平，将植株培养至开花期，然后采取不同的铁锌处理至籽粒完熟期，结果发现：①后期停止供铁条件下，IR68144体内可利用的铁显著高于IR64；②后期停止供锌条件下，前期供应5μM铁与供应20μM或80μM铁的结果完全相反，供应5μM铁条件下，植株根系铁吸收量和向地上部运输量均显著降低，而籽粒积累量却显著增加；③后期同时停止供铁供锌条件下，IR68144根系积累的铁向地上部运输量变化与IR64完全相反，前期供应5μM或20μM铁，IR68144根系积累的铁向地上部运输量显著降低，而在供应80μM铁条件下则显著增加。此外，开花期后在铁缺乏的情况下，缺锌会抑制水稻体内的铁向籽粒的转运。 4、对两个水稻品种在5、20、80μM 3个供铁水平下根系形态、铁吸收动力学和木质部铁运输特征进行了研究，结果发现：3种铁处理水平下，两个品种的根系总长与根总表面积均没有显著差异，而IR68144直径<0.4m的根系总长和侧根数显著高于IR64。在5μM铁处理条件下，IR68144木质部铁运输速率低于IR64；而在20μM或80μM铁处理条件下，IR68144木质部铁运输速率显著高于IR64，特别是在80μM时，IR68144木质部铁运输速率是IR64的1.4倍。此外，供铁水平还影响锰和锌在木质部的运输，而对铜的影响较小。两个水稻品种的吸收速率均与供铁浓度呈线性相关，且IR68144的最大吸收速率(Vmax值)是IR64的1.8倍。