水稻是我国重要的粮食作物之一,总产量占我国粮食总产量的40%以上。随着全球大气CO2浓度的日益升高,水稻的生长发育及产量形成将会发生什么变化?如何应对这些变化?这些都是迫切需要回答的重要问题。FACE（Free-air CO2 Enrichment）研究在大田条件下进行,既可保证试验的CO2浓度,还可以使植物的地上、地下部条件与自然条件下一致,是目前研究植物对大气CO2浓度响应的最理想的方法。本研究以粳稻Asominori和籼稻IR24为供试品种,苗期实验利用室內培养箱加富CO2浓度,以原培养箱CO2浓度为对照(380μmol·mol-1),处理设置为700μmol·mol-1,大田实验利用目前我国唯一的FACE研究平台,以大气CO2浓度的370μmol·mol-1为对照（CK）,FACE下增加2001μmol·mol-1,主要研究了高浓度CO2对水稻苗期生长发育的影响,FACE对水稻的产量及其构成因素、物质生产与分配、株高及其构成因素的影响,FACE下水稻株高及其构成因素的QTL分析,旨在从生理和遗传角度分析水稻生长发育及产量形成对大气CO2浓度升高的响应,为培育适合未来大气CO2浓度升高条件下的水稻新品种提供理论参考依据。主要研究结果如下: 1.高浓度CO2(700μmol·mol-1)条件对Asominori和IR24的发芽率及发芽过程中的淀粉酶活性没有影响,使苗高、干物重、粗壮度、根系活力有增加的趋势,根长和根冠比较对照降低;对叶绿素含量和PSⅡ原初光能转化效率没有影响;使叶片长度增加,Asominori的长细胞长、短细胞长极显著增加,IR24的短细胞长显著增加。 2.FACE条件下,Asominori和IR24的单株产量、有效分蘖数、穗长、一次枝梗数、每穗实粒数、着粒密度、千粒重、结实率均比对照有增加的趋势。增长幅度依次分别为:单株产量23.46%和33.21%;有效分蘖数10.58%和5.35%;穗长1.88%和9.00%;一次枝梗数2.85%和7.01%;每穗实粒数6.05%和19.57%;着粒密度3.38%和19.00%;千粒重6.12%和5.88%;结实率0.63%和3.22%。两品种的茎蘖数在各个生育时期均比对照有所增加,茎蘖消长速度高于对照,但成穗率比对照降低了9.34%和5.54%,达到显著水平。相关以及通经分析表明:Asominori和IR24的单株有效穗数与产量呈极显著水平正相关,对单株产量的贡献最大,其次是每穗实粒数。 3.FACE条件下,Asominori与IR24单个主茎及其各组成部位（叶、茎鞘和穗）的干物质积累量在抽穗期及抽穗后的四个时期中均高于对照,增长率依次分别为4.85%～36.66%和14.75%～40.76%。两个品种的叶面积指数在抽穗期比对照增加29.32%和18.52%;成熟期均比对照增加2.56%和34.13%;抽穗期至成熟期的净同化
