臭氧（O₃）,是一种危害性很大的温室气体。其进入植物体内后会转变成活性氧自由基导致细胞程序性的死亡,对植物造成伤害,并且会导致水稻等粮食作物产量降低。臭氧诱导的植物体内分子应答机制尚不明确,近年来由于生物信息学的快速发展,越来越多的人采用反向遗传学对胁迫响应机制进行研究。水稻生长期与大气中臭氧浓度的峰值期重叠,因此在水稻中探寻植物响应臭氧的分子机制比较具有代表性。之前我们的研究表明不同浓度臭氧对水稻造成的伤害不同,为了进一步了解水稻响应不同浓度臭氧的分子机制,本研究以水稻品种日本晴（Oryza Sativa）为材料,运用开顶箱（OTC）的方法模拟臭氧胁迫条件,对80nmol·mol^-1,160nmol·mol^-1和200nmol·mol^-1浓度下水稻转录组进行研究。研究发现:1.在80nmol·mol^-1,160nmol·mol^-1和200nmol·mol^-1臭氧处理后的水稻叶片中分别得到1435,3777和4463个差异表达基因。2.在处理过程中160nmol·mol^-1-和200nmol·mol^-1基因表达模式聚为一类,80nmol·mol^-1聚为另一类,表明在处理过程中80nmol·mol^-1浓度下的水稻受到胁迫的程度与基因表达的变化都与160nmol·mol^-1和200nmol·mol^-1不同。3.在10d时,80nmol·mol^-1,160nmol·mol^-1和200nmol·mol^-1分别有147,1450和1799个差异表达基因,在15d时,80nmol·mol^-1,160nmol·mol^-1和20nmol·mol^-1分别有50,1587和2100个差异表达基因,在20d时,80nmol·mol^-1,160nmol·mol^-1和200nmol·mol^-1分别有1261,1592和1633个差异表达基因,表明在相同天数下臭氧浓度越高响应的DEGs数量越多。4.在处理过程中,80nmol·mol^-1,160nmol·mol^-1和200nmol·mol^-1浓度下的差异基因分别显著富集在22,41和53个功能分类上,响应刺激,催化活性,氧结合,细胞壁等功能分类中的基因显著上调,光合作用,类囊体等功能分类中的基因显著下调,80nmol·mol^-1浓度臭氧在20d时显著富集在光合作用,响应刺激,细胞壁等分类上,60nmol·mol^-1和200nmol·mol^-1浓度臭氧在10d,15d和20d时都显著富集在光合作用,响应刺激,细胞壁等功能分类上。5.80nmol·mol^-1浓度的臭氧在10d,15d和20d时分别调控了6,4和8个MYB转录因子和2,1和9个WRKY转录因子;160nmol·mol^-1浓度的臭氧在10d,15d和20d时分别调控了17,14和9个MYB转录因子和8,13和9个WRKY转录因子;200nmol·mol^-1浓度的臭氧在10d,15d和20d时分别调控了16,11和8个MYB转录因子和9,8和7个WRKY转录因子。在相同处理天数中不同浓度臭氧调控的转录因子有所不同,随着处理时间的增加转录因子家族中的基因被不同程度的调节。6.80nmol·mol^-1浓度下的DEGs在10d,15d和20d时分别显著富集在2,0和13个代谢通路上;160nmol·mol^-1浓度下的DEGs在10d,15d和20d时分别显著富集在17,21和11个代谢通路上;200nmol·mol^-1在10d,15d和20d时分别富集在22,36和9个代谢通路上。糖酵解等代谢通路在处理10d时被激活,光合作用等代谢通路在处理10d时被抑制,谷胱甘肽代谢,植物病原体相互作用等通路在处理15d时被激活,80nmol·mol^-1浓度臭氧在20d时显著富集在光合作用,糖酵解/糖异生等通路上,60nmol·mol^-1和200nmol·mol^-1浓度臭氧在10d,15d和20d时都显著富集在光合作用,糖酵解/糖异生等通路上。基于RNA-Seq数据和之前的研究,我们发现80 nmol·mol^-1,160nmol·mol^-1和200nmol·mol^-1浓度的臭氧在处理过程中对水稻影响的机制不同,80 nmol·mol^-1浓度臭氧在处理后期对水稻造成伤害,160nmol·mol^-1和200nmol·mol^-1浓度的臭氧在处理前期对水稻造成伤害,为之后水稻响应不同浓度臭氧的研究提供了理论依据和参考。