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空气中CO2浓度升高条件下水稻抽穗期的QTL定位空气中CO2浓度升高条件下水稻抽穗期的QTL定位以65个水稻染色体片段置换系(chromosome segment substitution lines,CSSLs)为材料,对比分析了正常大气CO2浓度(对照)和开放式空气CO2浓度升高(free air CO2 enrichment,FACE,大气CO2浓度增加200 μmol/mol)下水稻抽穗期的变化,并定位了相关QTL(quantitative trait loci).供试株系的抽穗期对CO2浓度升高表现为提早、延迟和不变等3种响应,抽穗期两极变化最大的株系为AI46(提前11 d)和AI63(延迟6 d).两种条件下,共检测到9个控制抽穗期的QTL,分布在第3、4、6、7、8、10和11染色体上.其中位于第6和第8染色体上的 qHD6-4和 qHD8-4在两种CO2浓度下都检测到,但在FACE 下的贡献率均显著增大;而 qHD3A-3和 qHD11A-7只在正常条件下检测到, qHD4F-4、 qHD10F-4和 qHD11F-4则只在FACE下检测到.暗示控制水稻抽穗期的基因表达易受环境CO2浓度的影响.作者：范桂枝李军营王春明谢辉徐长亮朱建国万建民蔡庆生FAN Gui-zhi LI Jun-ying WANG Chun-ming XIE Hui XU Chang-liang ZHU Jian-guo WAN Jian-min CAI Qing-sheng 作者单位：范桂枝,FAN Gui-zhi(南京农业大学,生命科学学院,江苏,南京,210095;东北林业大学,生命科学学院,黑龙江,哈尔滨,150040)李军营,谢辉,徐长亮,蔡庆生,LI Jun-ying,XIE Hui,XU Chang-liang,CAI Qing-sheng(南京农业大学,生命科学学院,江苏,南京,210095)王春明,万建民,WANG Chun-ming,WAN Jian-min(南京农业大学,作物遗传与种质创新国家重点实验室,江苏,南京,210095)朱建国,ZHU Jian-guo(中国科学院,南京土壤研究所,江苏,南京,210008)刊名：中国水稻科学 ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF RICE SCIENCE 年，卷(期)：2006 20(3) 分类号：Q943 S332 S511.03 X16 关键词：CO2浓度水稻染色体片段置换系抽穗期数量性状座位。
CO2浓度增加对水稻生长发育和产量的影响首先，CO2浓度的增加可以促进水稻的光合作用，提高光合效率。
光合作用是水稻生长的关键过程之一，它可以将光能转化为化学能，并产生氧气和葡萄糖等有机物质。
增加CO2浓度可以提供更多的CO2供水稻进行光合作用，进而增加光合速率和光能利用效率，提高水稻的光合产物积累。
其次，CO2浓度的增加可以促进水稻的生长和株高。
研究表明，增加CO2浓度可以促进水稻植株的生长速率和株高的增加。
这是因为高CO2浓度可以提高光合速率和碳固定，进而提高植物的生长速率。
此外，高CO2浓度还可以促进水稻的根系生长和发育，增加植株的养分吸收能力，进一步促进水稻的生长。
再次，CO2浓度的增加可以改变水稻的生理特性和生化代谢。
研究表明，高CO2浓度可以影响水稻叶片的解剖结构和生理代谢过程。
例如，高CO2浓度会导致水稻叶片的气孔开放量减少，降低水分蒸腾速率，提高水分利用效率。
同时，高CO2浓度还会影响水稻叶片的光合色素含量和酶活性，调节水稻的光合产物合成和分配，进而影响水稻的产量。
最后，CO2浓度的增加对水稻产量也有着显著的影响。
研究表明，增加CO2浓度可以显著提高水稻的产量。
这是由于CO2浓度的增加可以促进光合作用和碳固定，增加光合产物的积累，并且提高光能利用效率。
此外，高CO2浓度还可以促进水稻的株高和生长速率，增加水稻的抽穗数和穗粒数，进而增加水稻的产量。
总之，CO2浓度的增加对水稻的生长发育和产量有着积极的影响。
当CO2浓度增加时，水稻的光合作用、生长速率和产量都会显著提高。
然而，需要注意的是，在实际种植中，除了CO2浓度外，还需要考虑其他环境因素的影响，如温度、养分等，以实现最佳的生长和产量。
大气二氧化碳浓度对水稻生长发育及产量的影响研究随着全球气候变化的加剧，温室气体的排放量也越来越高。
其中，二氧化碳是影响全球气候变化的主要温室气体之一。
然而，大气二氧化碳浓度的增加对作物的生长、发育和产量产生了重大的影响，特别是对水稻这样的粮食作物来说。
水稻作为全球最重要的粮食作物之一，对人类的生活起着至关重要的作用。
然而，随着全球气候的变化，气温不断升高，干旱、洪涝和病虫害等自然灾害也越来越频繁，水稻的生长环境和生产状况受到了很大的影响。
在此基础上，二氧化碳的增加又给水稻的生长、发育和产量带来了新的挑战。
大气二氧化碳浓度的升高会对水稻生长和发育产生明显的影响。
许多研究表明，二氧化碳浓度的增加能够促进水稻的生长和发育，使其根系更长、叶面积更大、干重更重，同时减少了水稻的生态位效应和氮素限制。
在CO2浓度增加到800ppm 下，水稻的干物质产量可增加15-20%。
然而，过高的CO2浓度也会对水稻产生一定的负面影响。
一些研究表明，高浓度的CO2会提高水稻茎秆和叶片的碳水化合物含量，导致叶绿素合成减少，植株色泽变黄，较重的情况下还可能导致叶片早期衰老。
另外，CO2浓度的增加也会影响水稻的抗病性和抗逆性，特别是在高温和干旱等气候条件下，CO2的增加可能加剧水稻的受害程度。
除了二氧化碳浓度的增加，温度、土壤湿度、养分等因素也会影响水稻的生长和发育。
其中，温度是影响水稻生长和发育的最重要因素之一。
温度升高会影响水稻的营养生长和生殖生长，使水稻的生长季节缩短，影响花粉和受精，同时也会影响水稻的光合作用和养分吸收等生理过程，使其产量下降。
因此，对于农业科学家和农民来说，如何应对二氧化碳浓度的增加以及其他气候变化对水稻生产的影响，是一个亟待解决的问题。
一方面需要通过培育耐高CO2的品种，改善水稻栽培技术以提高其产量和抗性；另一方面，我们也需要采取有效的措施来减少二氧化碳的排放，从根本上控制全球气候变暖的趋势。
总之，大气二氧化碳浓度对水稻的生长、发育和产量产生了明显的影响。
CO2浓度增加对水稻生长发育和产量的影响一、研究目的和意义近几十年来，由于人类消耗的能源急剧增加，煤、石油等矿物燃料燃烧、森林等绿色植被遭到破坏，使大气中的CO2浓度不断上升[1-7]。
CO2的显著特征之一就是其具有温室效应[8-11]，能引起全球气候变暖。
目前公认的能引起温室效应的有CO2、CH4、N2O、CFC S、O3等气体，他们可能造成全球性的大气升温及其随之而来的一系列变化。
其中CO2被认为是温室气体中对温室效应贡献最大的气体，已经引起人们的高度重视。
目前大气中的CO2浓度已由19世纪工业革命时的260-280μmol.mol-1上升到350μmol.mol-1,并继续以每年1-2μmol.mol-1的速度增长[12]。
如果不采取有效的措施，CO2浓度的增加速度将进一步加快。
预计到2050年空气中CO2浓度将达到550μmol.mol-1，21世纪末大气中CO2浓度将加倍，达到600-1000μmol.mol-1[13-15]。
到22世纪末将达到2000μmol·mol-1[16、17]。
大气中CO2占温室效应气体总量的60%-70%，CO2浓度升高将引起全球温度、降雨量、雨量分布等气候因子发生明显变化[18]，破坏全球的碳素、氮素的循环及其平衡，严重破坏人类赖以生存的生态系统[19]。
这些方面的变化必将对农业生产产生深远影响。
水稻是人类重要的粮食作物，世界上约有50%的人口以稻米为主食。
我国是世界上最大的水稻生产国和最大的稻米消费国[20]。
因此，水稻生产的发展在全世界倍受重视，而在中国更是被放在特别重要的位置上。
近些年来，我国水稻生产在保证人民生活需要，促进经济建设方面发挥了重要作用。
但是，随着全球大气CO2浓度的日益升高，水稻生产将会发生什么变化？如何应对这些变化？这些都是迫切需要回答的重要科学问题。
深入开展研究，不仅可以明确全球大气CO2浓度升高对我国稻麦轮作生态系统水稻生产的影响这一关系到国计民生的重要科学问题，还可推动探索大气高CO2浓度下提高水稻单产和改善稻米品质的机理、途径和方法等方面的研究，为解决全球大气CO2浓度升高后发展水稻生产、改善稻米品质，满足人民生活和市场需要，以及为我国稻麦轮作生态系统的水稻生产及早做好应对全球大气CO2浓度变化的技术和物质准备提供实践和科学依据，为国家制订21世纪的粮食安全保障对策、社会经济发展战略提供科学依据。
CO2浓度增加对水稻生长发育和产量的影响一、研究目的和意义近几十年来，由于人类消耗的能源急剧增加，煤、石油等矿物燃料燃烧、森林等绿色植被遭到破坏，使大气中的CO2浓度不断上升[1-7]。
CO2的显著特征之一就是其具有温室效应[8-11]，能引起全球气候变暖。
目前公认的能引起温室效应的有CO2、CH4、N2O、CFC S、O3等气体，他们可能造成全球性的大气升温及其随之而来的一系列变化。
其中CO2被认为是温室气体中对温室效应贡献最大的气体，已经引起人们的高度重视。
目前大气中的CO2浓度已由19世纪工业革命时的260-280μmol.mol-1上升到350μmol.mol-1,并继续以每年1-2μmol.mol-1的速度增长[12]。
如果不采取有效的措施，CO2浓度的增加速度将进一步加快。
预计到2050年空气中CO2浓度将达到550μmol.mol-1，21世纪末大气中CO2浓度将加倍，达到600-1000μmol.mol-1[13-15]。
到22世纪末将达到2000μmol·mol-1[16、17]。
大气中CO2占温室效应气体总量的60%-70%，CO2浓度升高将引起全球温度、降雨量、雨量分布等气候因子发生明显变化[18]，破坏全球的碳素、氮素的循环及其平衡，严重破坏人类赖以生存的生态系统[19]。
这些方面的变化必将对农业生产产生深远影响。
水稻是人类重要的粮食作物，世界上约有50%的人口以稻米为主食。
我国是世界上最大的水稻生产国和最大的稻米消费国[20]。
因此，水稻生产的发展在全世界倍受重视，而在中国更是被放在特别重要的位置上。
近些年来，我国水稻生产在保证人民生活需要，促进经济建设方面发挥了重要作用。
但是，随着全球大气CO2浓度的日益升高，水稻生产将会发生什么变化？如何应对这些变化？这些都是迫切需要回答的重要科学问题。
深入开展研究，不仅可以明确全球大气CO2浓度升高对我国稻麦轮作生态系统水稻生产的影响这一关系到国计民生的重要科学问题，还可推动探索大气高CO2浓度下提高水稻单产和改善稻米品质的机理、途径和方法等方面的研究，为解决全球大气CO2浓度升高后发展水稻生产、改善稻米品质，满足人民生活和市场需要，以及为我国稻麦轮作生态系统的水稻生产及早做好应对全球大气CO2浓度变化的技术和物质准备提供实践和科学依据，为国家制订21世纪的粮食安全保障对策、社会经济发展战略提供科学依据。
中国农业大学学报 2008,13(3):23228Journal of China Agricultural University二氧化碳浓度增高对作物影响研究方法(FACE)的问题与讨论谢立勇1,2 马占云2 高西宁1 仝乘风2 林而达2(11沈阳农业大学农学院,沈阳110161;2.中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,北京100081)摘 要 综述了全球范围内CO2浓度增高对作物影响的主要研究方法,讨论了开放式CO2富集系统(Free2air CO2Enrichment,FACE)的原理结构特点、先进性和不足。
文章认为,FACE系统是当前研究CO2肥效作用最接近自然状况的模拟系统,对研究作物生理生态、品质与环境关系等问题具有重要的适用性和先进性。
但该系统也存在着CO2浓度与自然变幅不吻合、与温度等环境因子不匹配等人为调控的局限性。
作者结合近年来对FACE 系统和半开放式梯度实验系统(CO22Temperature Gradient Chambers,CT GC)的使用和调试,对2个系统做了比较。
建议FACE系统与CT GC系统配合使用,更利于解决模拟环境真实性,提高实验精度;在FACE系统中,建议把CO2的目标浓度改为幅度值以解决与自然变幅相符合的问题。
在研究对象方面,建议开展作物世代研究和环境综合研究,以求精确阐明CO2浓度增高对作物影响机理与影响程度,为准确判断气候变化背景下粮食生产和粮食安全提供科学依据。
关键词 CO2浓度增高;作物生育;研究方法;开放式CO2富集系统(FACE)中图分类号 S16215 文章编号 100724333(2008)0320023206 文献标志码 AFACE and its limitations on researches of impactsof elevated CO2on crop sXIE Li2yong1,2,MA Zhan2yun2,G AO X i2ning1,TONG Cheng2feng2,LI N Er2da2(1.Colle ge of Agronomy,Shenyang Agricultural University,Shenyang110161,China;2.Institute of Environment and Sustaina ble Development in Agriculture,Chines e Aca demy ofAgricultural Sciences,Beijing100081,China)Abstract Main study methods of the imp acts of elevate d CO2on crops in the global were reviewe d.The mechanism and structure of Free-air CO2enrichment(FACE)system was illuminate d.The advanta ges and dis a dvanta ges of FACE system were dis cuss ed.In general,FACE is most approaching to natural environment and it is most effective for studying the relationship between eco-physiological characters of crops and environment.But FACE als o has s ome dis a dvantages,s uch as CO2concentration increasing s uddenly and not fit natural variation,not match to temp erature change.According to a s eries of res earches in recent years,the authors put forward to s ome s uggestions for impro2 ving FACE,namely,applying to CTGC with FACE together,a djusting target CO2concentration as a range,developing crop generation res earch and inte grate d environment factor res earch.Key words elevated CO2;growth and development o f crops;research methods;free2air CO2enrichment(F ACE)收稿日期:2008204228基金项目:中国博士后科学基金(20060390547);中澳国际合作项目(00xx-0506-Norton);国家科技支撑计划“十一五”重大项目(2007BAC03A06)作者简介:谢立勇,博士(后),副教授,主要从事气候变化与农业可持续发展研究,E2mail:xly0910@;林而达,研究员,通讯作者,主要从事气候变化与农业相互影响的研究,E2mail:lined@中国农业大学学报2008年第13卷 1 研究背景与进展工业革命以来,大气中CO 2浓度迅速增高已得到证明和公认。
开放式空气CO_2浓度增高对水稻产量形成的影响黄建晔;杨洪建;董桂春;王余龙;朱建国;杨连新;单玉华【期刊名称】《应用生态学报》【年(卷),期】2002(13)10【摘要】在大田栽培条件下 ,研究开放式空气CO2 浓度增加 (FACE) 2 0 0μmol·mol-1的处理对水稻产量及产量构成因素的影响 .结果表明 ,FACE处理对水稻株高和主茎叶片数没有明显影响 ,但使水稻生育进程加快 ,全生育期显著缩短 ,增加施N量可减缓FACE处理对水稻全生育期缩短的程度 ;FACE处理能显著增加分蘖数 ,极显著增加穗数 ,提高结实率 ,但使每穗颖花数显著减少 ;FACE处理能显著提高水稻产量 ,在高N条件下增产幅度更大 ;提高FACE处理的每穗颖花数和单位面积颖花数能极显著提高水稻产量 ,增加施N量是提高FACE处理每穗颖花数和单位面积颖花数的重要措施 .【总页数】5页(P1210-1214)【关键词】开放式空气CO2浓度增高;水稻;产量构成因素【作者】黄建晔;杨洪建;董桂春;王余龙;朱建国;杨连新;单玉华【作者单位】扬州大学农业部作物栽培生理重点实验室;中国科学院南京土壤研究所【正文语种】中文【中图分类】S511.01;X503.231【相关文献】1.开放式空气中CO_2浓度增高(FACE)对水稻生长和发育的影响 [J], 杨连新;王云霞;朱建国;Toshihiro Hasegawa;王余龙2.开放式空气CO_2浓度增高对水稻颖花分化和退化的影响 [J], 杨洪建;王余龙;黄建晔;董桂春;朱建国;杨连新;单玉华3.开放式空气CO_2浓度增高对水稻冠层能量平衡的影响 [J], 罗卫红;Mayumi Yoshimoto;戴剑锋;朱建国;韩勇;刘刚4.开放式空气CO_2浓度增高对水稻N素吸收利用的影响 [J], 董桂春;王余龙;杨洪建;黄建晔;朱建国;杨连新;单玉华5.开放式空气CO_2浓度增高对水稻生长发育影响的研究进展 [J], 杨连新;王余龙;黄建晔;杨洪建;刘红江因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
大气CO2浓度增加与温度升高对水稻生育影响的模拟研究进展随着全球气候变化的不断加剧，大气中的CO2浓度不断增加，同时气温也随之上升。
这种变化对农业生产产生了重要影响，特别是对重要粮食作物水稻的生长和产量产生了一定的影响。
研究人员开始关注大气CO2浓度增加与温度升高对水稻生育的影响，并进行了一系列的模拟研究。
大气CO2浓度增加会对水稻生育产生多方面影响。
大气CO2浓度的增加会提高水稻的光合作用效率，促进植株的生长。
研究表明，对于C3植物水稻来说，CO2浓度增加可以显著提高净光合速率，进而促进植物的生长和增产。
高浓度的CO2对水稻的养分吸收和利用也有促进作用。
在一定程度上，CO2浓度的增加可以提高植物对养分的利用效率，从而增加水稻的产量。
大气CO2浓度的增加还会影响水稻的生理和生化过程。
研究表明，CO2浓度的增加会导致水稻的光合作用产物积累增加，叶绿体内氢离子浓度增加，从而影响了叶绿体膜的通透性和活性氧的产生，影响了水稻的生长和产量。
大气CO2浓度的变化对水稻的生育是一个复杂而多方面的影响。
二、温度升高对水稻生育的影响温度是影响水稻生长和产量的重要环境因素，而随着全球气候的不断变暖，气温升高对水稻的影响日益凸显。
温度的升高会直接影响水稻的光合作用和呼吸作用。
高温会抑制水稻的光合作用速率，降低植物的净光合速率，从而影响了植株的生长和产量。
温度升高还会影响水稻的生理和生化过程。
研究表明，高温会导致水稻的叶片发育受阻，叶片的衰老加快，影响了水稻的养分吸收和利用，从而降低了水稻的产量。
高温还会导致水稻的根系生长受阻，进而影响了水稻的养分吸收和利用，影响了水稻的生长和产量。
高温还会加速水稻开花和成熟过程，缩短水稻的生育期。
这种变化对水稻的产量和品质都会产生一定的影响。
温度升高对水稻的生育也是一个多方面而复杂的影响。
大气CO2浓度的增加可以一定程度上缓解气温升高对水稻生育的不利影响，从而对水稻的产量产生一定的促进作用。
