持续低温可以诱导小麦返白系的阶段性白化现象。前期研究表明,返白系中部分与光合电子传递链相关的细胞色素Cyb6-f复合体的亚基基因、NDH复合体亚基基因、以及与光系统组装相关基因ycf3的表达下调,推测返白系的光合电子传递链受损,活性下降,引起质体中产生过多的H₂O₂。本研究主要分析返白系中是否累积过量的H₂O₂,及H₂O₂的累积与返白系叶色白化的相关性,并针对田间生长的部分植株叶色发红现象,检测不同叶色叶片中的花青素含量,从氧化胁迫和抗氧化角度揭示返白系的白化机制。本研究得到以下重要结果:（1）比较常温与低温条件下,返白系与其对照亲本矮变1号苗期叶片中H₂O₂的含量表明,在持续低温条件下,小麦返白系叶片中累积了相对较多的H₂O₂。（2）用叶绿素荧光成像（CFI）系统测定小麦幼苗倒一叶的叶绿素荧光参数,PSⅡ原初光能转换效率Fv/Fm、光化学淬灭系数qP的变化揭示了返白系的PSⅡ的活性与光合电子传递能力下降,是质体中产生过多H₂O₂重要原因之一。（3）用质体内源H₂O₂诱导剂甲基紫精（MV）处理小麦幼苗,检测了叶片H₂O₂的含量及叶片白化率。结果表明:在低温下MV可以诱导小麦叶片内源H₂O₂含量增加,引起矮变1号叶片白化,促进返白系的叶色白化;而在室温下,MV不能诱导叶片白化,但会引起叶片变黄枯萎,5μM MV会引起植株死亡。由此认为,低温条件是白化必需的,内源H₂O₂含量的增加与小麦叶色白化直接相关。（4）分析基因芯片数据及实时定量PCR验证表明,低温条件下返白系中叶绿素合成途径中的关键酶基因HEMA2,HEMB1表达下调,可能引起质体H₂O₂的累积,质体中与清除活性氧相关的基因如APX4,tAPX,HO1等的表达也下调,引起清除H₂O₂能力下降。（5）田间返白系发红植株叶片中含有较高含量的花青素,而绿色和白色叶片中花青素含量很低。初步认为,产生具有抗氧化活性的花青素是返白系抵御氧化胁迫的自我调控机制之一。上述结果表明,低温条件下,返白系质体中H₂O₂大量产生而清除H₂O₂能力下降是叶片中H₂O₂累积的主要原因,与低温诱导返白系白化的现象密切相关。