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2013年, 第27卷, 第2期
刊出日期：2013-03-10 上一期    下一期
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水稻类树状突变体pla15的鉴定与基因克隆 封功能1,2,张昌泉1,赵冬生1,朱孔志1,涂怀洲1,徐辰武1,刘巧泉1，* 2013, 27(2): 111-116.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2013.02.001 摘要 ( )   PDF(2320KB) ( )   在粳稻品种台北309经60Coγ辐射诱变的后代中发现了一份类树状突变体pla15，该突变体表现为植株矮化、叶片小且数量增多、分蘖数减少、高位分蘖、穗分化受阻等特征。遗传分析表明，该性状受一对隐性核基因控制。利用图位克隆技术将目的基因定位在第10染色体长臂上两个分子标记CHR1027和CHR1030之间，物理距离为58 kb，并与SSR标记CHR1028和CHR1029共分离。根据水稻基因组序列的注释，该区域内存在5个完整的预测基因。测序分析表明pla15突变体中一个编码细胞色素P450 CYP78A11的释义基因LOC_Os10g26340第1外显子内缺失了一个碱基T，导致移码突变和翻译提前终止。据此，初步推测细胞色素P450 CYP78A11基因为PLA15的候选基因。

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RFT1与Hd1所在区间对水稻抽穗期、株高和千粒重的作用 陈俊宇,王凯,龚俊义,樊叶杨,黄得润,庄杰云* 2013, 27(2): 117-121.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2013.02.002 摘要 ( )   PDF(348KB) ( )   抽穗期是决定水稻品种适应地区和季节的关键性状。水稻抽穗期QTL对产量性状和（或）株高具多效作用是个普遍现象, 但是, 除了Ghd7和DTH8（Ghd8）, 其他水稻抽穗期基因的多效性尚需进一步验证。本研究针对抽穗期基因RFT1Hd3a所处区间和Hd1所处区间, 以珍汕97B为轮回亲本、密阳46为供体亲本, 构建了遗传背景基本一致的2个BC2F5分离群体；采用Windows QTL Cartographer 2.5进行抽穗期、株高及千粒重的QTL分析, 并根据RFT1Hd3a下游17 kb处的连锁标记Si2944及Hd1的基因标记Si9337的基因型, 将每个群体中的纯合基因型材料分成4组, 比较其表型差异。结果表明, 这2个区间对抽穗期、株高及千粒重均呈显著作用, 它们之间不呈显著互作, 且Hd1所处区间对3个性状的作用均强于RFT1Hd3a所处区间。

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特大粒水稻材料粒型性状的QTL检测 张亚东1,2,张颖慧1,2,董少玲1,2 ,陈涛2 ,赵庆勇2 ,朱镇2 ,周丽慧2 ,姚姝2 ,赵凌2 ,于新2 ,王才林2,* 2013, 27(2): 122-128.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2013.02.003 摘要 ( )   PDF(868KB) ( )   利用特大粒粳稻TD70（2011年千粒重达80 g）和籼稻品种Kasalath杂交，经单粒传法获得的240个重组自交系（RIL）为作图群体,分别于2010年和2011年对粒长、粒宽、粒厚性状进行鉴定，用完备区间作图法，以均匀分布于12条染色体的141个SSR标记对粒型性状进行QTL检测。共检测到粒型性状的 QTL 18 个,分布于第2、3、5、7、9和12染色体上。其中，控制粒长的QTL 5个，控制粒宽的QTL 6个，控制粒厚的QTL 7个。两年间均能检测到的QTL有7个，分别为粒长QTL qGL3.1，粒宽QTL qGW2.1、qGW2.2、qGW5.1、qGW5.2，粒厚QTL qGT2.3、qGT3.1；其平均贡献率分别为56.19%、4.42%、29.41%、10.37%、7.61%、21.19%和17.06%。第2染色体RM1347-RM5699区间是粒长、粒宽、粒厚的共同标记区间。第3染色体RM6080-RM6832区间为粒长qGL3.1、粒厚qGT3.1共同标记区间。18 个QTL的增效等位基因均来源于大粒亲本TD70，且增效作用显著。定位的大部分位点包含已报道的精细定位和克隆的主要粒型基因；除第2染色体的qGW2.1（qGT2.1）、qGW2.3、qGL2.2和第12染色体的qGT12等位点已有粒型性状相关报道外，定位的qGT22，qGW9 和qGT9可能是新的QTL。

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叶肉细胞特异表达焦磷酸化酶基因OsIP1在不同源库类型水稻品种中的效应 张亚芳,陈宗祥,左示敏,娄丽娟,余永旗,潘学彪 2013, 27(2): 129-136.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2013.02.004 摘要 ( )   PDF(1541KB) ( )   将水稻自身焦磷酸化酶基因OsIP1置于叶肉细胞特异表达启动子下，利用农杆菌介导法将嵌合基因cyFBPase:OsIP1分别导入“源限制型” 水稻品种中超123和“库限制型” 品种农垦57。 根据荧光定量PCR结果和农艺性状，筛选高表达且农艺性状没有明显改变的T2转基因纯合株系，用以检测和分析在水稻叶肉细胞中特异性过表达水稻焦磷酸化酶基因的效应。初步的研究结果显示：1）在营养生长期，转基因株系的最高茎蘖数和穗数比各受体亲本均有不同程度的提高，尤其是在分蘖性较强的品种上；2）在籽粒灌浆结实期，叶片、叶鞘中可溶性总糖、蔗糖和淀粉含量在整个灌浆期的变化趋势与对照相似，且多数转基因植株叶片和叶鞘中的蔗糖含量（除了灌浆高峰期时的叶鞘）均显著高于对照；3）转基因株系单株干物质量较野生型对照有显著提高。单株产量呈现不同程度的增加，其中“源限制型”品种中超123转基因株系单株产量较对照增幅达显著水平。

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云南元阳哈尼梯田水稻地方品种月亮谷的遗传变异分析 董超1,#,徐福荣1,#,杨文毅1 ,汤翠凤1 ,张恩来1 ,杨雅云1 ,阿新祥1 ,张斐斐1,卢光德2,王艳2 ,戴陆园1,* 2013, 27(2): 137-144.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2013.02.005 摘要 ( )   PDF(991KB) ( )   为了揭示云南元阳哈尼梯田持续大面积种植的水稻地方品种月亮谷的遗传变异，利用20个表型性状和48个SSR标记，对采自元阳哈尼梯田11个村寨的98份月亮谷和8份对照品种进行分析。结果显示，98份月亮谷的质量性状变异系数较小；数量性状变异系数较大，变异系数范围为2.55%~24.90%；48个标记共检测出114个等位变异，平均为2.38个，变幅为1~4个；有效等位变异为87.65个，平均为1.83个，变幅为1~3.02；Nei遗传多样性（I）指数平均为0.64。表型聚类将月亮谷与对照品种分成两大类，所有月亮谷为一类，8个对照品种为另一类；SSR聚类则将所有月亮谷与4份籼型对照品种聚为一大类，4份粳型对照品种单独为一大类；分子方差分析（AMOVA）表明，月亮谷村寨之间变异（67.18%）大于村寨内（37.82%）。11个村寨月亮谷可以分成5个居群，这5个类群与其村寨间地理位置的距离相关，相邻村寨之间月亮谷遗传距离小，遗传相似度高。月亮谷这种特殊的遗传变异是由于独特的哈尼梯田及其传统文化长期作用的结果，月亮谷可作为优异基因资源进一步发掘和利用。

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水稻单片段代换系对两种不育细胞质恢复性的遗传分析 蔡健1,2 ,代资举2 ,朱海涛2 ,曾瑞珍2 ,张泽民2 ,王敉敉1 ,马同富1,* ,张桂权2,* 2013, 27(2): 145-152.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2013.02.006 摘要 ( )   PDF(617KB) ( )   由华南农业大学植物分子育种实验室选育的水稻单片段代换系S42对野败型（WA型）和夜公型（Y型）细胞质雄性不育系均具有较强的恢复性。以野败型不育系珍汕97A和Y型不育系Y华农A为母本，单片段代换系S42为父本进行杂交，采用分子标记辅助选择和连续回交的方法构建了两个BC3F2群体。利用与第1、10染色体上恢复基因Rf3和Rf4两侧紧密连锁的SSR标记，从这两个BC3F2群体中筛选携带有基因型Rf3Rf3/rf4rf4和rf3rf3/Rf4Rf4的单株，对这些单株进行花粉和小穗育性观察，并利用205个多态性SSR标记对这些单株进行遗传背景分析，结果表明： 1）在同一细胞核背景下（S42），WA型不育细胞质的可恢复性好于Y型不育细胞质，单片段代换系S42中的恢复基因Rf4的恢复力大于Rf3; 2）单片段代换系S42中的恢复基因对于珍汕97A和Y华农A表现出质量数量性状的遗传。在单片段代换系S42中，除了主效恢复基因Rf3和Rf4外，微效基因或者修饰基因也表现出对珍汕97A和Y华农A的育性恢复作用，而且效应较大; 3）在构建的两个BC3F2群体中，基因型Rf3Rf3/rf4rf4和rf3rf3/Rf4Rf4单株的遗传背景片段数平均为1.1，对应于恢复基因Rf3和Rf4座位的代换片段平均长度分别为14.5  cM 和17.4  cM。

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玉米秸秆还田与实地氮肥管理对水稻产量与米质的影响 葛立立,马义虎,卞金龙,王志琴,杨建昌,刘立军* 2013, 27(2): 153-160.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2013.02.007 摘要 ( )   PDF(476KB) ( )   以中熟粳稻扬粳4038为材料，在大田试验条件下研究了玉米秸秆还田与实地氮肥管理对水稻产量和稻米品质的影响。三年（2009—2011）试验结果表明: 1）玉米秸秆还田能提高稻田土壤全氮和有机质含量; 2）在不施氮条件下，玉米秸秆还田处理较对照产量提高了18.9%~32.0%; 3）在实地氮肥管理模式下，玉米秸秆还田处理较对照施氮量下降了7.4%~16.7%，但产量提高了0.5%~11.0%，氮肥偏生产力提高了18.0%~31.7%; 4）在不施氮或实地氮肥管理条件下，玉米秸秆还田均较对照显著提高了整精米率、最高黏度和崩解值，降低了垩白粒率、垩白度、最终黏度和消减值；玉米秸秆还田对水稻的出糙率、精米率、直链淀粉含量和胶稠度无显著影响。在不施氮条件下，与对照相比，玉米秸秆还田提高了籽粒中蛋白质含量。上述结果表明，玉米秸秆还田有利于培肥土壤，采用实地氮肥管理将有助于进一步降低水稻施氮量，提高产量和改善米质。

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磷对水稻耐铝性及根尖细胞壁组分的影响 黄文方1,陈晓阳2,邢承华3,郑寨生2,蔡妙珍4,*,赵小丽4 2013, 27(2): 161-167.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2013.02.008 摘要 ( )   PDF(1094KB) ( )   为阐明外源磷供应引起水稻体内磷代谢和根尖细胞壁组分变化进而阐述磷、铝间的相互作用，以水稻菲优多系1号(耐铝毒基因型)和红良优166(铝毒敏感基因型)为材料，水培条件下先用0.5、10和30 mg/L磷预处理9 d，然后用50 μmol/L Al处理48 h，研究铝毒胁迫下磷对水稻根尖的防护效应及磷作用下根尖细胞壁组分变化与水稻耐铝性的关系。结果表明，50 μmol/L Al处理抑制水稻总根长，尤其是在0.5 mg/L磷预处理后用铝交替处理时该作用更为明显。铝毒胁迫下，0.5 mg/L磷预处理时两基因型水稻叶片的丙二醛(MDA)、抗坏血酸(ASA)、游离脯氨酸(Pro)含量显著高于其他处理，10 mg/L和30 mg/L磷预处理显著降低两基因型水稻叶片的MDA、ASA和Pro含量，表明充足的磷供应减轻了铝对水稻的伤害。耐铝毒水稻根尖的果胶和半纤维素2含量在30 mg/L磷与铝交替处理时显著低于0.5 mg/L 和10 mg/L 磷与铝交替处理，根系的酸性磷酸酶(ACP)活性在0.5 mg/L磷与铝交替处理时显著高于10 mg/L与30 mg/L磷与铝交替处理。而铝毒敏感水稻的根尖细胞壁多糖组分含量、ACP活性在不同浓度的磷、铝交替处理间无显著差异。表明铝耐性水稻在缺磷条件下通过提高ACP活性以提供更多的Pi与铝结合钝化铝，在磷充足条件下通过降低细胞壁多糖含量以减少铝结合位点，进而提高铝毒耐性。

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高产氮高效型粳稻品种的叶片光合及衰老特性研究 李敏1,2,张洪程2,*,杨雄2,葛梦婕2,魏海燕2,戴其根2,霍中洋2,许轲2 2013, 27(2): 168-176.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2013.02.009 摘要 ( )   PDF(484KB) ( )   选用6个具代表性的低产氮低效型、高产氮中效型和高产氮高效型粳稻品种，在各自最适氮素水平下，研究了叶片光合、衰老特性的差异及其与氮效率的关系。结果表明，高产类型群体叶面积指数(LAI)、高效叶面积率及有效叶面积率、剑叶叶绿素含量(SPAD值)和净光合速率以及剑叶超氧化物歧化酶(SOD)活性均显著高于低产类型品种，丙二醛(MDA)含量显著低于低产类型。高产品种间比较，随着氮效率提升，生育前中期(够苗、拔节、齐穗期)群体叶面积指数下降，成熟期上升；灌浆前期(齐穗后0 d~10 d)剑叶净光合速率并未明显变化，灌浆中后期(齐穗后20 d~40 d)显著增高，主要原因如下：叶绿素分解少，保证了叶片对CO2的高同化能力；SOD活性高，保证了植株更强的抗氧化能力，MDA含量少，膜脂破坏程度低。说明抽穗前合理控制无效及低效叶面积生长以适当减小群体叶面积规模，抽穗后有效延缓植株衰老，以保证叶片持续较高的叶绿素含量和净光合速率，是促进水稻高产品种进一步提升氮效率的重要途径。

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粤北稻区稻纵卷叶螟的发生规律及虫源性质分析 齐国君1,王政2,蓝日青3,吕利华1,* 2013, 27(2): 177-183.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2013.02.010 摘要 ( )   PDF(986KB) ( )   采用田间系统赶蛾、雌蛾卵巢解剖的方法研究了2010-2011年韶关地区稻纵卷叶螟的种群动态及各发生世代的虫源性质，并结合1961-1976年、2000-2011年曲江地区稻纵卷叶螟高峰日和高峰日蛾量，分析了不同年份稻纵卷叶螟田间种群消长的差异性。1）韶关地区稻纵卷叶螟一年可发生6个世代，早稻发蛾高峰期集中在6月上中旬，晚稻发蛾高峰期集中在8月底至9月上旬；2）明确了韶关地区稻纵卷叶螟各发生世代的虫源性质；3）在1961-1976年和2000-2011年两个时间段之间，曲江地区稻纵卷叶螟早稻和晚稻田间蛾量高峰日差异不显著，但2000年以来早稻田间高峰日平均蛾量却显著高于20世纪60-70年代；4）2000-2011年，曲江地区稻纵卷叶螟田间蛾量的最高峰在早稻期间的出现频率高于晚稻，早稻和晚稻的主害代分别为第3代和第6代，但个别年份第2代、第7代稻纵卷叶螟也会暴发成灾。可见，2003年全国稻纵卷叶螟大暴发以来，前期迁入蛾量的成倍增加直接导致了粤北地区早稻稻纵卷叶螟连年大发生，而秋季回迁虫源则受北方稻区的自然环境和人为防治因素的干扰，与前期迁入量之间并没有必然的联系。

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我国长江中下游稻区稗草对二氯喹啉酸的抗药性研究 马国兰1，2,柏连阳1，4,*,刘都才2,刘雪源2,余柳青3，* 2013, 27(2): 184-190.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2013.02.011 摘要 ( )   PDF(609KB) ( )   2008至2011年，采集了我国长江中下游稻区的42个稗草\[Echinochloa crusgalli (L.) Beauv.\]生物型，采用盆栽法测定了其对二氯喹啉酸的抗药性。结果表明, 湖南省益阳县（R1）和望城县(R2)的稗草生物型的抗性水平最高，分别达到21.84倍和32.31倍；浙江、江苏以及湖南省其他地区稗草生物型的抗性指数均在1.12~7.32倍，抗性较弱。经二氯喹啉酸处理后1  d，上述两个抗性生物型稗草（R1、R2）的1氨基环丙烷1羧酸合成酶（ACS）活性明显下降，为对照的49%和56%；2 d后小幅回升，并维持在对照之下,然后继续下降，处理4 d后下降至对照的34%和35%。经二氯喹啉酸处理后，R1和R2的β氰丙氨酸合成酶（βCAS）活性上升； 处理5 d后达到最高值，分别为对照的1.80倍和2.05倍。

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我国主要稻区褐飞虱对常用杀虫剂的抗性监测 王鹏1 ,甯佐苹1 ,张帅2 ,蒋田田1 ,谭利蓉1 ,董嵩1 ,高聪芬1，* 2013, 27(2): 191-197.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2013.02.012 摘要 ( )   PDF(435KB) ( )   为了明确目前褐飞虱对常用药剂的抗性现状，以便制定防治褐飞虱的科学用药策略，于2010-2011年间，在室内采用稻茎浸渍法监测了我国主要稻区19个褐飞虱种群对五种常用杀虫剂的抗性。结果表明，2010年全部监测种群对噻嗪酮均处于中等水平抗性（RR为11.3~23.4倍），2011年除广西桂林、江西上高2个褐飞虱种群为中等水平抗性（15.3~19.7倍）外， 其他80%监测种群均已达高水平抗性（40.7~119.7倍），抗性明显上升；两年19个褐飞虱监测种群对吡虫啉均为高到极高水平抗性（82.3~1935.8倍），与20062009年相比，吡虫啉抗性有再次升高趋势；2010年褐飞虱对噻虫嗪的抗性为低到中等水平抗性（6.1~14.4倍），2011年除广西桂林种群为低水平抗性外，其他8个种群均为中到高水平抗性（12.8~62.3倍），较前一年明显上升；两年18个监测种群对毒死蜱均处于敏感到低水平抗性阶段；对吡蚜酮的抗性2010年7个监测种群为敏感低水平抗性（1.9~5.1倍），2011年全部褐飞虱监测种群均已达中等水平抗性（15.7~25.4倍），暗示随着吡蚜酮的大量广泛使用，褐飞虱对其抗性较高，需要引起生产上的密切关注。为科学治理水稻褐飞虱，应严格执行无交互抗性的杀虫剂间的合理轮用或混用。

研究简报

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干旱胁迫的水稻根高效酵母双杂交体系建立 付坚1,Linkun GU2 ,郭怡卿1,Liyuan ZHANG 2,王玲仙1,李定琴1,王波1 ,Jeff Qingxi SHEN2,*,程在全1,* 2013, 27(2): 198-202.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2013.02.013 摘要 ( )   PDF(1079KB) ( )   采用SMART技术在酵母菌株AH109中构建了干旱胁迫下水稻根部全长cDNA文库，采用改进的滤膜杂交方法建立了高效酵母杂交体系，以抗旱相关水稻转录调控因子OsWRKY71基因作为诱饵对该方法进行检验。实验获得的酵母杂交文库容量为4.9×106 ，平均插入片段为800 bp，达到了基因分离和克隆等后续研究的标准。同时采用滤膜杂交法将文库的杂交效率提高到了6.9%，是液体杂交法的6倍以上。该方法不需要特殊的设备，且具有低消耗和高效率的特点，可用于高通量酵母双杂交分析。

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杂交稻淀粉RVA谱特征值的配合力及杂种优势研究 刘红梅,刘建丰*,范峰峰,邱颖波,徐庆国 2013, 27(2): 203-208.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2013.02.014 摘要 ( )   PDF(402KB) ( )   以6个籼型三系杂交稻不育系和5个恢复系按不完全双列杂交配制的30个杂交稻组合及其亲本为材料，对其淀粉RVA谱特征值进行了测定和分析。结果表明：淀粉RVA谱特征值在各组合间均存在极显著遗传差异，其加性效应和非加性效应对杂交稻淀粉RVA谱特征值均存在极显著的影响，并以加性效应为主；杂交稻亲本RVA谱特征值一般配合力（GCA）效应高的，其后代特殊配合力（SCA）效应不一定高；杂交稻母本RVA谱特征值GCA方差在总的基因型方差中所占比重远远大于父本和组合SCA方差，表明杂交稻淀粉RVA谱特征值主要受不育系的影响；杂交稻淀粉RVA谱特征值的竞争优势与母本的GCA极显著正相关，且决定系数较高，表明杂交稻母本的一般配合力高，其所配杂交稻组合的竞争优势也强；杂交稻淀粉RVA谱特征值的峰值黏度存在明显的超高亲优势；糊化开始温度存在超低亲优势；其他性状存在中亲优势。

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水分管理对免耕抛秧水稻根系生长及产量的影响 秦华东1,2,江立庚1,*,肖巧珍1,徐世宏3 2013, 27(2): 209-212.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2013.02.015 摘要 ( )   PDF(349KB) ( )   研究了水分管理对免耕水稻根系生长和产量的影响。结果表明，干湿交替灌溉对根系的伸长、生长、生理及分布具有较大影响，水稻各生育期干湿交替灌溉处理水稻单株根干质量、单株生物量、根半径、根表面积、总根数、根系活力、超氧化物歧化酶活性均显著高于淹水淹灌。干湿交替灌溉处理实收产量显著高于淹水淹灌，增产主要因子是有效穗数、每穗粒数和结实率。灌浆盛期干湿交替灌溉处理单株生物量、根半径、根表面积、总根数、超氧化物歧化酶活性均显著高于湿润淹灌,水稻产量差异则不显著。

综述与专论

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水稻低碳生产研究进展 周胜1,宋祥甫1,* ,颜晓元2 2013, 27(2): 213-222.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2013.02.016 摘要 ( )   PDF(494KB) ( )   稻田是甲烷(methane,CH4)和氧化亚氮(nitrous oxide,N2O)的重要发生源。稻田中CH4和N2O的产生、消耗以及传输过程受稻田土壤类型、水分条件、肥料种类、施肥量及方法、耕作模式和制度、水稻品种等多种因素影响。CH4和N2O具有不同的排放特性，很多研究结果表明，水稻生长期间的中期排水烤田、后期干湿交替能显著降低CH4排放量，但同时也可能促进N2O的排放，因此，如何同时减少CH4和N2O的排放量是实现稻田低碳生产的关键要素；另一方面，稻田土壤的碳固定也是使稻田系统从源转变成汇的关键技术。从水稻生产过程中CH4排放、N2O排放、稻田土壤有机碳动态、减排措施四个方面综述了近年来水稻低碳生产相关研究状况，重点总结了国内外有关影响稻田CH4和N2O排放的关键影响因素、增加稻田土壤有机质含量的主要措施以及各种减排措施的全球增温潜势评价研究，并对水稻低碳生产研究作了展望。