H2O2作为信号分子可以接受外界刺激、响应环境胁迫和调节发育过程，同时还能调控抗氧化酶基因和相关防御基因的表达。本研究利用四种不同的材料，以外源、内源和介导等三种形式的H2O2研究H2O2在植物抗逆调控中的作用，同时克隆了两个受外源H2O2诱导的编码黄花苜蓿细胞壁蛋白的基因。研究的主要结果如下： 1.以10 mM的H2O2处理野生型烟草，研究外源H2O2对植株抗氧化酶活性和抗逆性的影响。结果显示，外源H2O2处理显著提高了野生型烟草超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶活性；同时在百草枯胁迫和强光胁迫下H2O2处理的烟草叶圆片比H2O处理的烟草叶圆片具有更低的相对电导率和更高的Fv/Fm，表明外源H2O2处理提高了植株的抗逆性。 2.草酸氧化酶(OxO)能够催化草酸降解形成H2O2。以提高H2O2含量的超表达小麦OxO基因(gf—2.8烟草为材料，研究内源H2O2提高对植株抗氧化酶表达和抗逆性的影响。结果显示，正常条件下超表达OxO烟草比野生型烟草具有较高的抗氧化酶基因(Cu，Zn—SOD、CAT1、cpAPX、cAPX和GR)表达水平和抗氧化酶活性，从而提高了转基因烟草对短时间和长时间百草枯胁迫和强光胁迫的能力。 3.9—顺式环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)是高等植物ABA合成途径的关键酶。以提高抗逆性的超表达SgNCED1烟草为材料，研究H2O2介导ABA诱导抗氧化酶基因表达和抗氧化酶活性的效应。结果显示，超表达SgNCED1烟草提高了依赖于NADPH氧化酶的H2O2含量，比野生型具有更高的抗氧化酶基因表达水平，而ABA合成抑制剂、H2O2的清除剂和NADPH氧化酶抑制剂处理后转基因烟草中抗氧化酶基因的表达降低至野生型水平，表明ABA诱导的抗氧化酶基因表达依赖于H2O2。 4.外源H2O2处理黄花苜蓿叶片诱导了富含脯氨酸蛋白(PRP)、富含甘氨酸蛋白(GRP)和阿拉伯半乳聚糖蛋白(AGP)等三种细胞壁蛋白基因的表达且规律各不相同，但对于富含羟脯氨酸的糖蛋白(HRGP)则没影响。 5.进一步从黄花苜蓿中克隆了MfPRP和MfGRP基因的cDNA全长。MfPRPcDNA长647 bp，开放阅读框501 bp，编码166个氨基酸的蛋白；MfGRP cDNA长798 bp，开放阅读框606 bp，编码201个氨基酸的蛋白；采用多种软件和生物信息学分析对MfPRP和MfGRP蛋白的分子特性进行了预测。研究还表明，MfPRP受H2O2、冷和ABA处理的诱导，而MfGRP则只受H2O2和冷处理的诱导。 上述研究表明，适当水平的H2O2能够作为信号分子诱导植物抗氧化酶基因和细胞壁相关防御基因的表达，提高抗氧化酶活性，从而增加植物的抗逆性。