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【研究背景】甲烷是一种重要的温室气体,对温室效应的贡献率达15-20%,仅次于二氧化碳。甲烷的全球增温潜势在二十年尺度上是二氧化碳的28倍,在一百年尺度上是二氧化碳的84倍。稻田产生的甲烷是大气甲烷的重要来源之一,水稻植株根系对稻田甲烷的排放有重要影响。G蛋白是在细胞内信号传导途径中起着重要作用的GTP结合蛋白,由α、β、γ三个不同亚基组成。G蛋白α亚基（Gα）参与水稻中多种信号转导途径并调节其生长发育。明确Gα影响稻田甲烷排放的生理和分子机制,可以为稻田甲烷减排提供理论和实践依据。【材料与方法】本实验以扬稻6号（9311）和其Gα缺失突变体（rga1）为供试材料,测定水稻全生育期稻田甲烷排放通量及总量,探讨水稻根系及叶鞘通气组织、根际土壤中产甲烷菌和甲烷氧化菌丰度、甲烷氧化菌活性等对稻田甲烷产生、氧化和传输的作用及Gα对稻田甲烷排放的影响与机制。【结果与分析】全生育期甲烷排放总量突变体rga1比野生型9311高113 kg ha-1,生育中期甲烷排放总量突变体rga1比野生型9311高96 kg ha-1,占全生育期甲烷排放总量差异的84.96%,因此突变体rga1与野生型9311在生育中期的差异对稻田甲烷产生、氧化和传输的影响是造成rga1稻田甲烷排放增加的主要原因。突变体rga1的叶鞘通气组织显著大于野生型9311,甲烷通过叶鞘通气组织的传输能力增强;根系中与过氧化氢合成有关的Rboh基因表达突变体rga1较野生型9311上升而与过氧化氢清除相关的MT2b基因表达下降,在过氧化氢诱导细胞死亡过程中的XET基因表达下降,说明Gα负调节H2O2介导的根系细胞死亡过程,促进根系通气组织形成。突变体rga1由于根系通气组织的形成受到抑制,减弱了根系泌氧能力,增加了水稻根际土壤中产甲烷菌优势菌的丰度,减少了甲烷氧化菌优势菌的丰度,有利于突变体rga1根际土壤中甲烷的产生;抑制了甲烷氧化菌的生长和活性,不利于根际土壤中甲烷的氧化。最终导致突变体rga1稻田甲烷的排放总量增加。【结论】突变体rga1由于Gα功能缺失,促进叶鞘通气组织的形成,抑制根系通气组织的形成,增加土壤中产甲烷菌丰度,降低甲烷氧化菌活性,最终导致突变体rga1稻田甲烷的排放增加。