近年来,世界范围蓝藻水华频繁暴发引起广泛关注,而蓝藻水华引发各种衍生物污染,严重时甚至造成重大生态灾害事件,制约了区域经济可持续绿色发展。在蓝藻水华衍生物中,微囊藻毒素（MCs）以其毒性大、分布广和结构稳定的特点,对生态系统各营养级生物产生潜在的危害.目前关于微囊藻毒素-LR（Microcystin-LR,MC-IR）对动物、鸟类和水生生物的毒性的相关研究已经十分深入,但是对其在低浓度、长期暴露下对陆生植物的毒性效应和致毒机理的研究相对较少,因此此类研究难以对实际环境中蓝藻毒素作用于陆生生物的毒性作用机理进行阐释,更无法针对蓝藻水华污染开展早期预警。本文重点关注微囊藻毒素对陆生重要粮食作物水稻生态生理学效应及毒性机制研究。以水稻为受试生物,考察暴露浓度为0、0.1、1、10、50 μg/L的MC-LR分别水培暴露7、15、20和34天对水稻（Oryza sativa L.,日本晴）生长、光合系统相关指标、生理生化指标以及基因表达的影响。主要研究结果如下:（1）环境浓度MC-LR对水稻生长和光合作用的影响表明:0.1和1 μg/L MC-LR处理对幼苗期水稻的生长指标一般呈促进作用,较高浓度MC-LR（10和50 μg/L）能抑制水稻生长,抑制程度与MC-LR浓度相关,浓度越高抑制作用越显著。暴露初期7天时,MC-LR对水稻生长作用不显著,但随着暴露时间越延长,低浓度的促进作用和高浓度的抑制作用都越来越明显。暴露20天时各浓度组净光合速率都显著增加。在整个暴露时期,各浓度暴露整体上提升了水稻蒸腾速率。可变荧光/最大荧光（Fv/Fm）是PS Ⅱ最大光化学量子产量,在各浓度MC-LR整个胁迫期间基本稳定。（2）MC-LR在水稻不同部位的富集情况表明:MC-LR可以在水稻的叶片和根部积累,富集量基本上与MC-LR浓度相关,其中根部富集量整体比叶片中大,并且随着暴露时间的延长MC-LR富集量呈先增后减的趋势,可能是由于植株自身降解和转化毒素造成的。（3）MC-LR对水稻抗氧化系统和特殊酶活性的影响结果表明:超氧阴离子O2·-暴露初期显著下降,接着有上升趋势,到后期34天时处理组O2·-含童基本恢复到与对照组相近水平。而MC-LR能通过影响iNOS和TNOS的酶活性影响NO的产生。MDA含量在高浓度组（10和50 μg/L）受到强烈抑制,而高浓度MC-LR暴露后期水稻毒性损伤明显。暴露后期处理组SS活性整体下降。50 μg/L MC-LR暴露中后期水稻叶片和根系中GSH含量相比对照组显著降低,说明GSH对毒素的共轭反应在植株对MC-LR解毒中具有关键作用,这也与研究结果中暴露中后期叶片和根部毒素残留降低相呼应。（4）MC-LR对水稻叶片基因表达的影响表明:实验表明水稻叶片中光合作用、碳合成以及氧化磷酸化相关基因随着MC-LR胁迫时间的不同表达变化也不同,且浓度越高表达变化更加明显。研究发现,MC-LR可以显著抑制ATP酶的调控基因AK105925的表达量,还通过刺激基因COMBINER_EST的表达对PSⅡ产生影响,还可以抑制基因NM₀01056199.1的表达对蔗糖的合成产生影响,但对其他基因的表达量无显著影响。