【目的】土壤盐渍化严重威胁着水稻生产的发展。综合评价水稻核心种质苗期耐盐性，明确不同亚种水稻响应盐胁迫的形态、生理差异，归纳总结其应对策略，为筛选和培育耐盐水稻品种提供理论依据。【方法】于125 mmol·L^-1 NaCl胁迫6 d时测定276份水稻核心种质的耐盐级别（STS）、株高、根长、地上部鲜重、地上部干重、根干重和SPAD，计算地上部含水量（SWC）和除耐盐级别、地上部鲜重外各性状的相对值。通过t检验、差异显著性和相关性分析探索不同亚种水稻响应盐胁迫的形态生理差异；利用主成分分析和逐步线性回归筛选耐盐关键指标；计算综合评价D值，获得典型耐（敏）盐种质，解析不同亚种水稻盐胁迫响应策略与调控模式。【结果】盐胁迫影响了3个亚种水稻幼苗生长。与粳稻相比，籼稻和AUS受盐胁迫的抑制作用较轻，AUS具有更丰富的表型变异。3个亚种水稻种质的STS、相对株高（RSH）、相对根长（RRL）、相对根干重（RRDW）、相对SPAD（RSPAD）和SWC差异不显著，仅籼稻的相对地上部干重（RSDW）显著高于粳稻和AUS，且温带粳稻苗期耐盐性显著高于热带粳稻和混合型粳稻。不同亚种间7个耐盐相关性状的相关性存在一定差异。分别在粳稻、籼稻、AUS中提取到3个主成分，累计贡献率分别为82.587%、80.117%、88.700%。基于此，分别计算各种质的耐盐综合评价D值，筛选耐盐关键参数，发现RSDW是影响水稻苗期耐盐性的共性关键指标，RSH、RRDW为粳稻和AUS所共有，STS是籼稻和AUS共同的关键参数。在3个亚种中分别选取高D值种质和低D值种质分析盐胁迫下的根系特征、离子平衡、活性氧积累和渗透调节物质含量。3类高D值种质的根总数量（RTN）、根尖数量（RN）、根总长度（TRL）和根总表面积（RSA）显著高于3类低D值种质。在3类高D值种质中，籼稻的RTN和RN显著高于粳稻和AUS，籼稻和AUS的根平均直径（RAD）显著高于粳稻，AUS在0.5—1 mm径级根系表面积和体积上显著高于粳稻和籼稻，粳稻的0—0.5 mm径级根系体积显著高于籼稻和AUS。在离子平衡方面，3类高D值种质的地上部Na⁺含量（SNC）显著低于3类低D值种质；在3类高D值种质之间，AUS的SNC和地上部Na⁺/K⁺（SNK）显著低于粳稻，粳稻的根系Na⁺含量（RNC）显著低于AUS，籼稻的根系K⁺含量（RKC）显著高于AUS，粳稻和籼稻的根系Na⁺/K⁺（RNK）显著低于AUS。在活性氧含量方面，3类高D值种质之间，粳稻的过氧化氢含量显著低于籼稻和AUS。在渗透调节物质含量方面，在3类高D值种质中，籼稻和AUS的可溶性糖含量显著高于粳稻，籼稻的脯氨酸含量显著高于粳稻。【结论】盐胁迫下不同亚种水稻种质的形态生理特性存在较大的差异，RSDW是影响水稻苗期耐盐性的共性关键指标。在应对盐胁迫时，粳稻、籼稻和AUS的耐盐种质在根系特征、离子平衡、活性氧清除和渗透调节4个方面表现出不同的侧重点和差异化的调控策略。

【目的】通过EMS诱变创制抗草甘膦小麦新种质，以应对麦田杂草危害。通过大田筛选获得抗性突变株，明确5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合酶（EPSPS）基因突变特征及适宜施药条件，为培育抗草甘膦小麦品种提供可行途径。【方法】用EMS诱变处理刚萌发的镇麦9号种子，创制突变群体，运用草甘膦对大田M₂、M₃代群体进行多轮筛选，获得抗性突变株。结合产量和抗性表型，采用系选方法筛选出GR1、GR19和GR23等优良突变系。通过PCR方法和测序确定EPSPS基因突变位点，并利用RT-qPCR技术分析TaEPSPS-4A、TaEPSPS-7A和TaEPSPS-7D的表达水平。最后，通过设置不同剂量和生育期的田间药效试验，系统评估草甘膦使用效果，明确其适宜施用剂量和安全使用时期。【结果】经诱变的M₂群体抗性突变频率为6.53×10^-6，在M₃代成功筛选出43株能够耐受4×推荐剂量草甘膦的突变株。测序分析表明，在抗性系GR1和GR19中，分别在TaEPSPS-7D检测到5和3个突变位点，而在GR23中则在TaEPSPS-4A检测到5个突变位点。表达分析表明，草甘膦处理后3个突变系中多数同源基因的表达水平显著下降，且该现象与基因是否发生抗性突变无关。大田药效试验证实，各剂量草甘膦处理对杂草的株防效均达100%，显著优于异丙隆；随着草甘膦剂量的增加，小麦苗高和鲜重呈下降趋势，但多数未达显著水平，表明其对生长无显著不利影响。产量分析显示，经1×和2×剂量处理后，减产不显著，而4×和8×剂量处理后，分别显著减产3.04%和4.63%。不同生育期施药试验进一步表明，苗期至拔节期喷施2×剂量草甘膦对植株生长无显著影响，但孕穗期施药则导致株高、鲜重和籽粒产量显著下降，减产达6.48%。【结论】结合EMS诱变与大田筛选创制抗草甘膦小麦新种质，可抗4×推荐剂量，EPSPS酶非活性中心的多个点突变增强了草甘膦抗性而不减产量，在生产上应用这类抗草甘膦品种时，防除杂草适期为小麦返青期（3月上旬），用41%草甘膦840—1 680 g ae·hm^-2，兑水450 L·hm^-2，选择无雨天气进行杂草茎叶喷雾处理。

【目的】磷脂酰乙醇胺结合蛋白（phosphatidyl ethanolamine-binding protein，PEBP）是调控植物开花的关键因子，通过协调光周期、植物激素等信号精确调控开花时间。以甘蔗原始亲本割手密（Saccharum spontaneum）和热带种（Saccharum officinarum）为材料，系统鉴定PEBP基因家族成员，分析其基本结构、进化特征与表达模式，验证关键基因功能，为解析甘蔗开花调控机制及分子育种提供理论依据。【方法】基于拟南芥和水稻PEBP基因家族成员的蛋白序列，对割手密和热带种基因组数据进行比对分析，并结合PEBP基因对应的隐马尔可夫模型文件PF01161进行筛选，最终鉴定PEBP基因家族成员；利用MEGA-X、TBtools等软件进行系统进化、基因结构、保守基序和共线性分析；通过PlantCARE数据库预测启动子顺式作用元件；结合转录组数据和qRT-PCR结果分析基因表达模式；构建FT3和TFL1过表达载体并转化拟南芥，从而验证其功能。【结果】割手密和热带种分别含有23和20个PEBP基因，均分为FT-like、TFL1-like和MFT-like 3个亚家族。蛋白理化性状分析表明，割手密PEBP蛋白（151—364 aa，17.1—40.4 kDa）的变异范围显著大于热带种（170—191 aa，19.2—20.8 kDa），但均以亲水性碱性蛋白为主。保守基序分析揭示，TFL1-like亚家族高度保守，MFT-like则呈现显著多样性，其中，割手密SspMFT1.1/1.2/1.3具有独特的结构域延长。基因结构显示，FT-like外显子数目变异最大（2—5个），高于TFL1-like（3—4个）和MFT-like（4个）。进化研究发现，PEBP基因主要通过全基因组复制和片段复制扩张，热带种串联复制频率（8%）显著高于割手密（1%）。共线性分析表明，部分基因对（如SspFT5.1/SspFT5.2和SoFT12.1/SoFT12.2）显示出物种特异性复制特征，割手密PEBP基因家族成员与高粱保守性更高。启动子分析显示，割手密和热带种PEBP基因均富含光响应和激素响应元件，其中，茉莉酸和脱落酸响应元件占比最高。表达分析鉴定出FT3和TFL1 2个关键基因，前者表达持续上调且光周期敏感，后者呈先降后升趋势，且不受光周期调控。转基因分析证实SspFT3和SoFT3促进拟南芥开花（提前约19 d），而SspTFL1和SoTFL1则抑制开花。【结论】在割手密和热带种中分别鉴定了23和20个PEBP基因，分为FT-like、TFL1-like和MFT-like 3个亚家族，各亚家族在基因结构和蛋白特性方面呈现明显分化。FT3和TFL1在开花进程中呈现相反的表达模式，其中，FT3对光周期响应敏感，且在热带种中表达量显著低于割手密。FT3具有促进开花的典型功能，而TFL1抑制开花。

【目的】探明不同灌溉方式对宁夏盐渍化稻田土壤水盐运移、水稻产量及水分利用效率的影响及其生理机制，以明确适宜该地区的水稻灌溉方式。【方法】以当地主栽品种宁粳52为试验材料，通过2年田间定位试验，系统研究传统灌溉（CK）与不同水平干湿交替灌溉方式（W1、W2、W3处理，即水稻分蘖初期至灌浆末期，土壤水势降至-10、-20、-30 kPa后恢复水层，再落干，如此循环）下土壤水盐运移规律、水稻生理特性、产量及水分利用效率，并运用偏最小二乘路径模型（PLS-PM）探究各变量间的关系。【结果】不同灌溉方式显著改变了土壤水盐分布，其中0—40 cm土层是盐分淋洗主要发生区域。相较于CK，W1处理导致0—40 cm土层含水率下降11.46%，0—20 cm土层电导率（EC）增长8.43%，20—40 cm土层脱盐率达6.14%，明显优于CK（2.21%）。生理分析显示，相较于CK，W1处理显著增加了抽穗期和灌浆期的根长、根体积和根冠比，且提高了灌浆期的根系活力、根系总吸收面积和活跃吸收面积，并增强冠层光合效能（叶片叶绿素相对含量（SPAD）和净光合速率），最终使产量提高3.96%—4.75%，水分利用效率提高18.30%—19.77%。相比之下，W2和W3处理下的土壤含水率下降明显，土壤盐分积累增多、根系发育受阻、光合效率下降，产量降幅达20.00%—46.46%。利用PLS-PM进一步分析表明，不同灌溉方式通过调控土壤水盐、根系形态和生理来影响水稻冠层光合效能，进而直接或间接影响产量。其中，冠层光合效能是影响水稻产量的主要驱动因子。【结论】-10 kPa下的干湿交替灌溉方式，通过协调水盐分布、改善根系形态生理和光合效率，实现盐渍化稻田水稻节水增产，可作为宁夏盐渍化地区适宜的灌溉方式。

【目的】开展气候变化背景下川渝地区再生稻地理分布的模拟、预测，为我国川渝地区再生稻种植区扩面规划、品种选育以及栽培制度的制定提供科学参考。【方法】基于川渝地区再生稻过去（1981—2000年）53个、当前（2001—2020年）147个分布点和6个环境变量，利用MaxEnt模型模拟气候变化下川渝地区再生稻种植区变化和潜在适宜区变迁，确定影响其分布的主导环境变量。【结果】（1）安全生长期积温（Tac）、安全生长期天数（Day）、9月平均气温（Tav₉）、海拔（Alt）是影响再生稻地理分布格局变迁的主导环境变量。（2）过去至当前（1981—2020年），再生稻种植区和潜在适宜区均向盆西北延伸，面积分别扩张至0.44×10⁴和3.25×10⁴ km²，增幅为69.23%和60.89%，分别位于28°9'—30°55'N、103°35'—108°32'E和28°4'—31°48'N、103°10'—110°4'E；高适宜区向西北、东北方向延伸，主要位于28°7'—31°7'N、103°26'—107°21' E，与种植区的分布、变化耦合度高。（3）当前至未来（2001—2060年），SSP245和SSP585情景下再生稻适宜区呈向西北方向延伸、面积增加趋势，适宜区西北界延伸至成都中部-广元中部一线以南，总适宜区面积增幅在3.69%—16.92%。其中，高适宜区向西北延伸至眉山东坡区-达州市达川区一线，向北推进1.4°N（155.65 km）、向西推进0.8°E（88.94 km），面积增幅在45.24%—65.18%；四川宜宾中部和重庆綦江、荣昌、大足的部分高适宜区面积缩减，占比2.68%—11.90%；不变区域主要集中在川南渝西地区，占比72.32%—88.10%。【结论】气候变化总体有利于川渝地区再生稻适宜区域扩张，安全生长期积温和天数的增加，是导致再生稻气候适宜区扩大的主要原因。建议优先巩固川南渝西传统优势区，稳步扩大乐山东北部、资阳西部和东部、遂宁南部、南充南部、达州西南部，以及重庆潼南大部、铜梁北部等新增适宜区，探索拓展成都东部、德阳和绵阳南部等再生稻潜力区，分阶段分区域协同促进再生稻生产持续稳定发展。同时，强化全球气候变暖背景下再生稻生产中气象灾害的监测与预警防控技术研发及应用。

【目的】磷是作物生长发育的关键营养元素，其含量直接影响光合作用和生理功能，对叶片磷含量的精准监测对作物高效管理和产量预测至关重要。基于不同光谱预处理方法，结合不同光谱降维方法预测结果，提出一种集成光谱降维的叶片磷含量估算模型，拟为作物磷素营养高光谱诊断提供理论依据。【方法】通过2年田间试验，获取冬小麦4个关键生育时期（拔节期、抽穗期、开花期和灌浆期）冠层光谱反射率和叶片磷含量，通过去趋势变换、标准正态变量变换和一阶导数反射率变换生成衍生光谱特征，采用连续投影算法、最小绝对收缩和选择算法及竞争性自适应加权抽样算法进行光谱降维，识别敏感性光谱特征，并结合随机森林回归、支持向量回归和偏最小二乘回归分别构建单一光谱降维估算模型和集成光谱降维估算模型。【结果】叶片磷含量敏感性光谱特征主要集中在可见光、近红外及短波红外波段。与原始光谱反射率和其他衍生光谱特征相比，一阶导数反射率对探测叶片磷含量具有明显优势。在单一模型中，利用竞争性自适应加权抽样算法对一阶导数反射率降维，以降维后的敏感光谱特征驱动随机森林回归对叶片磷含量的估算精度最佳，在训练集中R²=0.843和RMSE=0.038%，在测试集中R²=0.756和RMSE=0.057%。集成光谱降维方法的估算结果进一步提升了模型精度，以不同光谱降维方法对一阶导数反射率降维后驱动随机森林回归所构建的集成模型估算精度最佳，训练集精度为R²=0.932和RMSE=0.025%，测试集精度为R²=0.817和RMSE=0.049%。【结论】集成光谱降维模型有效提升了冬小麦叶片磷含量的估算精度，为未来在不同高光谱遥感观测平台对不同作物类型、不同生长条件下大尺度作物营养和长势监测提供了新参考。

【目的】烟粉虱（Bemisia tabaci）的宿主适应性与其脂类物质代谢（特别是脂肪酸代谢）的可塑性密切相关。脂肪酸延长酶（fatty acid elongase，ELO）为脂肪酸代谢网络的核心调控因子，系统解析其基因家族，揭示烟粉虱营养适应与繁殖发育的代谢调控机制，为害虫绿色防控机制提供新型靶标基因资源。【方法】基于烟粉虱MED基因组和其他昆虫的ELO基因序列，通过多重序列比对，鉴定烟粉虱ELO，采用RT-PCR扩增并克隆获得22条BtELO基因序列。利用生物信息学工具系统分析其基因结构、蛋白理化性质，利用最大似然法构建BtELO与其他半翅目昆虫ELO的系统进化树。通过实时荧光定量PCR（qRT-PCR）方法检测BtELO在烟粉虱不同发育阶段（卵、1—4龄若虫、成虫）及成虫不同组织（头、胸、腹）中的时空表达谱。【结果】成功鉴定并克隆得到22条BtELO基因CDS序列，长度为714—1 296 bp，分布在烟粉虱MED基因组10条SCAFFOLD上，按照线性排列顺序依次命名为BtELO1—22，编码237—431个氨基酸，蛋白整体呈现出疏水性，含有6—7个跨膜结构域，亚细胞定位分析预测均在内质网中；氨基酸序列比对和系统进化分析显示，BtELO蛋白具有典型的ELO保守结构域和组氨酸簇（HXXHH），BtELO基因家族内部成员相似度最高达到76%，BtELO可分为7大进化分支，并呈现出较好的系统发育聚类特征，进化关系保守，部分BtELO形成相对独立分支，存在基因复制事件；时空表达谱分析显示，BtELO在烟粉虱的不同发育阶段和组织中的表达具有明显时空特异性，表明BtELO在烟粉虱中可能发挥着多种功能。【结论】烟粉虱22条BtELO含有典型的延长酶结构域及HXXHH保守基序，其在烟粉虱不同发育阶段和组织中均有表达，部分基因在卵期和成虫腹部高表达，推测其在生殖过程中发挥作用，而在若虫期高表达的基因可能与生长发育及蜕皮相关。

【目的】揭示近10年黄淮海冬小麦田多花黑麦草等5种主要禾本科杂草时空分布变化规律，为黄淮海冬小麦田区域杂草监测预警与精准防控提供依据。【方法】采用倒置“W”型9点取样法，于2013年和2023年分别在黄淮海冬小麦田系统调查节节麦、雀麦、多花黑麦草、大穗看麦娘和野燕麦5种优势禾本科杂草的分布区域及危害情况，分析相对优势度与经纬度的关系，以揭示时空分布的变化规律。【结果】黄淮海冬小麦田禾本科杂草时空分布变化特点主要表现为：（1）多花黑麦草、节节麦、雀麦和大穗看麦娘4种禾本科杂草相对优势度持续扩大，野燕麦则相对略有下降。2013年，雀麦和节节麦在黄淮海冬小麦区相对优势度最高，二者合计超过15%，野燕麦居第3位（2.51%），多花黑麦草和大穗看麦娘相对优势度均低于2.5%；2023年，节节麦（11.66%）和雀麦（11.22%）相对优势度显著升高，节节麦增幅最大达8.72%，雀麦增幅为0.43%—10.44%。多花黑麦草区域平均相对优势度升至2.88%，超过野燕麦（2.14%），升至第3位。（2）空间格局上，多花黑麦草、节节麦、雀麦和大穗看麦娘4种禾本科杂草发生面积持续扩大，野燕麦分布区域略有缩小。节节麦和雀麦由原本西部、北部等传统高发带持续向东、向南扩展，至2023年几乎覆盖黄淮海全部冬小麦主产区，安徽、江苏的淮北地区及天津等原分布空白或零星发生区域已形成较为稳定种群；2013年，多花黑麦草和大穗看麦娘仅在少数地市零星发生，10年后，多花黑麦草已在调查区域约60%地市发生，由“局部点发”迅速演变为“南部集中、全区蔓延”，在河南中南部、安徽北部、江苏北部及关中平原等地形成新的高发带，显示出强烈的扩张势头和潜在重大危害风险；大穗看麦娘则在关中平原、河南中南部、安徽北部、河北中南部形成集中高发区，整体格局表现为“由点状发生转向片状扩展”；而野燕麦的分布范围整体缩小，在部分中北部地市未记录到发生，由过去的“南部-西部广泛分布”逐渐向河南中南部、安徽北部及关中平原等局部区域集中，呈现“南移收缩”的格局。（3）相关性分析表明，2013年节节麦相对优势度与经度呈显著负相关关系、2023年与纬度呈显著正相关关系，东西向梯度效应减弱而南北向梯度增强；雀麦相对优势度在两次调查中均随纬度增加而极显著升高，并在2023年表现出随经度增加而显著升高的趋势；多花黑麦草和野燕麦整体随经、纬度升高相对优势度下降，而大穗看麦娘相对优势度在经纬度梯度上未呈现稳定显著相关。【结论】近10年来黄淮海冬小麦田主要禾本科杂草分布发生显著变化，整体优势度升高且空间发生范围持续扩大，其形成与外来入侵、保护性耕作推广、长期单一除草剂施用、农机和种子跨区流动等多重因素密切相关。建议构建杂草分区监测预警与综合治理体系，优化耕作制度，实施多作用机理除草剂轮换并强化农机、种子环节监管，以实现黄淮海冬小麦田禾本科杂草的分区精准防控。

温室气体排放清单编制是针对人为排放，因此国际公认的方法学在核算农田氧化亚氮和受淹地甲烷（CH₄）排放时，都扣除了其自然背景排放。但是，在稻田温室气体排放核算中，却将稻田CH₄全部计量为水稻种植的人为贡献。为此，作者结合实证研究总结、文献综合分析及模型模拟估算，从稻田起源及稻作历史、CH₄排放影响因子以及清单编制的核算方法等方面进行深入剖析，区分并估算了我国稻田CH₄排放的自然与人为贡献。分析发现，稻田兼有湿地和耕地双重属性，其CH₄应该包括自然和人为排放两部分，不能全归咎于人为水稻种植。稻田排放的CH₄约为周边湿地的72.2%—123.6%，低洼地与沼泽地等开垦为稻田不仅没有增加，甚至降低了CH₄排放。全球湿地修复实践也证明，类似稻田地下水埋深（0—20 cm）的水分管理模式利于湿地CH₄减排、土壤固碳及生物多样性保护，表明湿地稻作兼顾了粮食安全与气候友好。机器学习模型估算发现，我国稻田CH₄的自然排放占其总排放36%以上，不可忽视。因此，在稻田CH₄排放清单编制时，应该参照联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）对农田氧化亚氮和受淹地CH₄等排放核算方法，扣除自然背景排放。作为负责任的世界水稻生产大国，我们应该在CH₄排放清单编制以及减排行动上积极发声，倡议方法学更新与数据升级。今后需要加强稻田CH₄自然排放的基础研究，通过更新核算方法来确保排放清单编制的科学性。其次要实地监测与模型估算等结合，进行数据收集和升级，以降低排放清单及核算的不确定性。另外，还要强化国际合作交流，提升我国及世界水稻主产区在稻田CH₄排放核算方法及清单编制标准制定上的国际影响力，科学公平地推进稻田减排固碳行动。

【目的】探究长期施用有机物料对土壤pH、微生物量和微生物熵的影响，为耕地质量提升提供科学依据。【方法】基于meta分析方法，整合全球224篇文献的1 296组数据，综合分析有机物料施用措施（类型、施用量和施用年限）、气候（年均温、降水量）、土壤初始性质（pH、有机碳含量）条件下，土壤pH和微生物量碳（MBC）、氮（MBN）含量和微生物熵碳（qMBC）、氮（qMBN）的差异。【结果】有机物料施用后，土壤pH显著提高了0.23个单位，增加了4.0%，MBC、MBN、qMBC和qMBN分别增加46.8%、54.0%、16.4%和14.9%。相比与化肥配施，单施有机物料土壤pH、MBC、MBN、qMBC和qMBN分别提高5.9%、53.4%、13.2%、79.9%和38.2%。粪肥施用量>10 t∙hm^-2∙a^-1，且施用年限超过10年，土壤pH提高的效果最佳；而施肥量>40 t∙hm^-2∙a^-1，且需要施用年限为3—10年，土壤微生物量指标显著提高。年均温>16 ℃，且年降水>1 200 mm的气候条件下，施用有机物料后土壤pH提高效果更好，特别是在初始土壤pH4.5—5.5，且有机碳（SOC）含量>12 g∙kg^-1的土壤；而年均温8—16 ℃、年降水<600 mm的气候条件下，施用有机物料对SOC含量≤12 g∙kg^-1的弱碱性土壤（pH>7.5）的MBC、MBN、qMBC和qMBN提高效果更佳。随机森林模型表明，施用有机物料对土壤pH、MBC、MBN与微生物熵的影响，分别受土壤初始pH、SOC、有机物料施用措施、气候条件的影响。偏最小二乘路径模型进一步证明，有机物料施用措施、气候条件及初始土壤性质，通过调控pH来影响微生物量及微生物熵。【结论】施用有机物料对初始有机质含量较高（>12 g∙kg^-1）的酸性（pH≤5.5）土壤pH提高的效果最佳，而微生物量碳、氮及微生物熵碳的提高效果以有机质含量低的碱性土壤（SOC≤12 g∙kg^-1、初始pH>7.5）更为显著。有机物料对土壤pH，微生物量碳、氮，微生物熵碳、氮的调控效应分别主要受土壤初始性质、有机物料施用措施和气候条件的影响。

【目的】氮素淋失是设施菜地种植区地下水硝酸盐污染的重要来源之一。明确设施菜地氮素淋失特征为农业面源污染测算和实现蔬菜绿色高效可持续生产提供依据。【方法】以设施番茄-黄瓜轮作系统为研究对象，2016—2023年，在山东省禹城市连续8年开展不同水肥运筹对设施菜地氮素淋失、蔬菜产量和水肥利用效率影响的试验研究。【结果】在设施番茄-黄瓜轮作模式下，淋溶产流高峰主要发生在3月和10月，基本处于设施番茄和黄瓜的结果初期；高峰期产流量占全年产流量的34.6%以上。水肥优化综合管理模式（OPTW）降低设施菜地淋溶产流量32.6%以上，但对淋溶强度无显著影响。各处理淋溶液中可溶性总氮占比达70.0%以上，是氮素流失的主要形态。与传统水肥管理（FP）相比，优化施肥（OPT）全氮淋失量降低24.7%，蔬菜年增产3.2%，水肥利用效率提高2.7%以上；而OPTW则降低全氮淋失量49.6%，蔬菜年产量和水肥利用效率分别提高19.6%和55.5%以上。OPT和OPTW处理全氮淋失系数分别为24.9%和16.3%，二者间无显著差异，其中OPTW较FP降低31.9%。【结论】水肥优化综合管理模式在保证蔬菜增产的同时，实现氮素减排和水肥协同增效，为降低设施菜地氮淋失风险提供可靠技术依托，但后续研究或实际生产中需对灌溉制度进一步优化，并增配氮形态调控、增强土壤水肥固持能力等农艺措施。

【目的】探明涌泉根灌下湖北西部地区柑橘产量、品质及水氮利用效率对水氮的响应机理，提出柑橘优质高产的水氮管理模式，为柑橘产业的水氮科学管理提供理论依据。【方法】以6a生纽荷尔脐橙为试材，采用涌泉根灌技术，设灌水和施氮2个因素。2个灌水水平分别为充分灌溉（FI：70%—85%θ_f，θ_f为田间持水量）和亏缺灌溉（DI，70%FI），3个施氮水平分别为高氮（NH：300 kg·hm^-2）、中氮（NM：225 kg·hm^-2）和低氮（NL：150 kg·hm^-2），分析不同水氮处理对湖北西部地区柑橘产量、果实品质及水氮利用效率的影响，并基于博弈论组合赋权TOPSIS法对柑橘产量、品质及水氮利用效率进行综合评价。【结果】涌泉根灌下灌水和施氮均显著影响湖北西部地区柑橘产量、单果重、灌溉水分利用效率（IWUE）、氮肥偏生产力（NPFP）、果径及果实品质（P<0.05）。适度亏缺灌溉与减量施氮有利于提高柑橘的产量、品质及水氮利用效率，其中DINM处理的产量、单果重、IWUE及果实横、纵径最大，分别为24 458.38 kg·hm^-2、311.45 g、40.48 kg·m^-3、89.02 mm和87.18 mm，较其他处理分别提升2.26%—25.66%、1.92%—16.04%、2.82%—78.46%、8.85%—20.74%和3.33%—17.76%，但DINL处理的氮肥偏生产力最大，达143.80 kg·kg^-1。亏缺灌溉处理下果实含水率低于充分灌溉，但果实硬度、可溶性固形物、可溶性还原糖、可滴定酸、VC含量、可食率和糖酸比均高于充分灌溉；在充分灌溉下，可溶性固形物、可溶性还原糖、VC含量及糖酸比随施氮量的降低而降低，与FINH处理相比，FINM处理分别降低8.01%、12.06%、7.70%及14.55%，FINL处理分别降低14.97%、18.19%、10.54%及16.25%；在亏缺灌溉下，果实含水率、可溶性固形物、可溶性还原糖、可滴定酸、VC含量、可食率和糖酸比随施氮量的减少呈先升后降趋势，DINH处理较DINM处理分别降低1.63%、6.75%、13.65%、6.35%、8.04%、4.11%及9.18%，DINL处理较DINM处理分别降低3.30%、14.55%、20.55%、4.76%、10.98%、7.50%及10.25%。基于博弈论组合赋权法确定指标综合权重，柑橘产量、氮肥偏生产力、灌溉水分利用效率和果实品质的综合权重分别为0.399、0.153、0.104及0.344，综合评价结果表明DINM处理的综合评分最高，DINH处理次之，而FINL处理的评分最低。【结论】涌泉根灌下湖北西部地区柑橘最优水氮耦合模式为70%FI（FI：70%—85%θ_f）与NM（225 kg·hm^-2）。

【目的】越橘属植物（Vaccinium spp.）叶片是栽培过程中的主要副产物，富含多酚类活性物质，但其资源价值尚未被充分开发利用。本研究旨在系统探究34种（包括野生资源与商业品种）越橘属植物在不同物候期叶片中的多酚组分积累规律及其抗氧化活性，筛选兼具高营养价值和新颖性状的优异种质资源，为越橘叶片的高值化利用和功能性产品开发提供理论依据。【方法】以34种越橘植物的春季幼嫩叶片（嫩叶）、冬季成熟叶片（成熟叶）和衰老叶片（老叶）为试验材料，检测总黄酮、槲皮素、花色苷和原花青素等多酚类组分水平，并采用羟自由基（·OH）清除率、ABTS自由基清除率和铁离子还原抗氧化能力（FRAP）3种体外模型综合评价其抗氧化活性。运用相关性分析和主成分分析探究多酚组分与抗氧化活性之间的内在联系。【结果】越橘属植物叶片中的主要多酚含量与抗氧化能力整体水平较高，且在不同种类、品种和叶片成熟度间存在显著差异。34份种质嫩叶、成熟叶及老叶的平均总黄酮含量分别为189.92、89.05和99.51 mg·g^-1 DW，其中云南越橘（V. duclouxii，YNY316）嫩叶中总黄酮含量最高，达561.43 mg·g^-1 DW；平均槲皮素含量为4.51、12.56和8.95 mg·g^-1 DW，江南越橘（V. mandarinorum，MFH4）成熟叶中槲皮素含量最高（38.85 mg·g^-1 DW）；平均花色苷含量分别为0.83、1.41和1.70 mg·g^-1 DW；平均原花青素含量分别为36.52、38.45和44.42 mg·g^-1 DW。抗氧化活性评价显示，越橘属植物老叶的·OH清除率（65.14%）和FRAP值（1.23）最高，而成熟叶的ABTS自由基清除率最高（33.66%）。相关性分析表明，成熟叶和老叶中槲皮素含量与FRAP值、ABTS自由基清除率显著正相关（P<0.01），是越橘叶片抗氧化活性的关键贡献组分。云南越橘、刺毛越橘（V. trichophyllum）和江南越橘等野生资源，以及‘优瑞卡'‘贝姬蓝'和‘普林'等栽培蓝莓品种在不同指标上均表现出优越性。【结论】野生越橘种质及部分优良栽培品种叶片中富含多酚类活性成分，尤其以黄酮及原花青素含量丰富，具有较高的抗氧化活性。研究明确了不同功能成分的适宜采收物候期（如获取黄酮宜采收嫩叶，获取槲皮素宜采收成熟叶），所筛选出的特色种质可为高多酚含量蓝莓品种选育和越橘叶片的资源化利用提供理论参考。

【目的】芽孢杆菌的热抗性及潜在安全风险可能威胁蜂蜜产品品质，因此需要优化蜂蜜中芽孢杆菌检测前处理工艺，揭示芽孢杆菌污染特征，并评估加工环节风险，为建立科学有效的质量安全管控体系提供理论依据。【方法】为提升蜂蜜中芽孢杆菌检测结果的准确性，本研究选取60—80 ℃温度区间开展热处理条件优化试验，系统探究可同步实现高效灭活杂菌与保留芽孢杆菌芽孢浓度的最优工艺条件。对150份市售蜂蜜样本与150份原料蜜样本中的芽孢杆菌进行芽孢计数，并进一步对菌株分离纯化，同时结合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（Matrix-Assisted Laser Desorption/ Ionization Time of Flight Mass Spectometry，MALDI-TOF MS）和基于二代测序对细菌基因组测序的方法鉴定蜂蜜中芽孢杆菌类型，并统计各蜂蜜样品中芽孢杆菌的种类及检出率，同时开展食品安全风险评估。模拟蜂蜜的加工环节，探究40—60 ℃热处理对蜂蜜中蜡样芽孢杆菌芽孢生长的影响，并明确其变化趋势。【结果】80 ℃/10 min热处理可完全灭活蜂蜜中的干扰菌（大肠杆菌和酿酒酵母），并且维持芽孢存活率在同一数量级；对150份市售蜂蜜样本与150份原料蜜样本的芽孢杆菌计数结果及鉴定结果进行统计分析，结果显示：市售蜂蜜芽孢杆菌总检出率为38.7%，以蜡样芽孢杆菌（20.7%）、枯草芽孢杆菌（12.7%）及短小芽孢杆菌（11.3%）为主；原料蜜中芽孢杆菌总体检出率为23.3%，以蜡样芽孢杆菌（16.7%）、短小芽孢杆菌（8.0%）和地衣芽孢杆菌（3.3%）为主，对比市售蜂蜜和原料蜜中检出芽孢杆菌浓度最高的样品，结果显示均为蜡样芽孢杆菌的单一污染。此外，模拟蜂蜜加工热处理条件（40—60 ℃），结果显示蜡样芽孢杆菌芽孢数量与温度-时间呈正相关，随处理温度升高与处理时间延长，其芽孢数量呈现上升趋势。芽孢杆菌种类相关性分析显示，市售蜂蜜中的芽孢杆菌污染主要源自原料蜜携带，环境菌的检出间接表明蜂蜜在蜜蜂采集、原料蜜采收及后续加工等环节中存在被微生物污染的可能性。【结论】80 ℃热处理10 min为蜂蜜中芽孢杆菌检测的最优热处理条件；蜡样芽孢杆菌为蜂蜜中的主要风险菌株，建议蜂蜜生产企业可将芽孢杆菌列为原料蜜质量管控的核心监测指标之一。

【背景】中国荷斯坦牛是我国主要的乳用牛品种，其生产性能直接关系到产业的经济效益。初生重和断奶重是评估犊牛健康和未来产奶潜力的关键早期性状，系统掌握其遗传规律是实现高效遗传改良的基础。然而，基于我国大规模荷斯坦牛群体，系统评估其初生重与断奶重遗传参数、育种值及遗传趋势的研究仍相对有限。【目的】探究影响中国荷斯坦牛初生重和断奶重的非遗传因素，同时估计其遗传参数及育种值，为我国荷斯坦牛的高效选育提供理论依据。【方法】收集河北省某规模化荷斯坦牛牧场2017—2023年的完整生产记录。经过严格的数据清洗，并追溯其完整的三代系谱，最终获得来自5 798头母牛，100头公牛的15 672头荷斯坦犊牛的有效初生重和断奶重数据。采用SPSS 26.0软件的GLM模型分析出生年份、出生季节、胎次、性别及产犊类型等固定效应对荷斯坦牛初生重和断奶重的影响。使用DMU软件的AI-REML结合EM算法，通过拟合双性状动物模型估计荷斯坦牛初生重和断奶重的各方差组分，计算初生重和断奶重的遗传力及两性状间遗传相关。利用动物模型BLUP法估计所有个体的育种值，并通过对种公牛育种值排名、后代性能比较以及遗传趋势分析，评估育种实践的效果。【结果】对荷斯坦牛初生重和断奶重数据描述性统计显示：荷斯坦牛初生重均值为（40.05±4.53） kg，断奶重均值为（100.31±8.60） kg。固定效应显著性检验结果表明：出生年份、出生季节、胎次、性别及产犊类型对荷斯坦牛初生重和断奶重均具有极显著影响（P<0.01）。初生重直接遗传力为0.57（0.04），断奶重直接遗传力为0.39（0.02），均属于高遗传力性状。初生重与断奶重之间存在中高强度的正向遗传相关，估计值为0.46±0.04。育种值估计准确性高，排名前十的种公牛，其后代的平均初生重（40.26 kg）和断奶重（104.41 kg）均显著高于排名后十的种公牛后代(39.08 kg、97.90 kg)。对荷斯坦犊牛初生重和断奶重绘制遗传趋势图可知，随出生年份的增长，初生重和断奶重的平均育种值变化较大，整体呈现波动下降趋势。【结论】荷斯坦牛初生重和断奶重受年份、性别等影响，证实初生重和断奶重的高遗传力以及两性状间中高遗传相关，支持对其进行协同选育。筛选出早期生长性状优异的种公牛，建议在实际育种中优先选用断奶重育种值高而初生重适中的种公牛。研究揭示了中国荷斯坦牛早期体重性状的遗传规律，为中国荷斯坦牛初生重和断奶重性状的遗传选育和平衡育种策略的制定提供了理论基础和数据支持。

【背景】金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）是一种常见的革兰氏阳性致病菌，可引发多种感染性疾病及毒素相关疾病。巨噬细胞作为先天免疫的核心，在机体清除S. aureus感染免疫中起关键作用，但S. aureus能通过诱导巨噬细胞凋亡来逃避宿主的免疫清除作用。鸟苷酸结合蛋白2（guanylate-binding protein 2, GBP2）是一种干扰素诱导的GTP酶，能够参与宿主抗胞内病原体的免疫调节。但其在S. aureus诱导巨噬细胞凋亡中的具体功能与调控机制尚未明确。【目的】探讨GBP2在S. aureus感染巨噬细胞过程中对细胞凋亡的调控作用及其分子机制，为揭示S. aureus免疫逃逸新机制，及开发抗S. aureus感染新策略提供理论依据。【方法】基于小干扰RNA（siRNA）技术，在巨噬细胞系RAW264.7中构建GBP2敲减的细胞模型。采用Western blot技术检测S. aureus感染巨噬细胞RAW264.7后巨噬细胞内目标蛋白GBP2、凋亡关键执行蛋白（Cleaved-Caspase3，Cleaved-PARP1）、调控蛋白（Bax， Bcl-2）以及MAPK信号通路关键分子（总蛋白JNK、ERK、p38及其磷酸化形式p-JNK、p-ERK、p-p38）的表达水平变化；通过实时荧光定量PCR（RT-qPCR）技术检测GBP2的mRNA表达水平变化；免疫荧光染色观察GBP2的细胞内定位与表达情况；流式细胞术（Annexin V-FITC/PI双染法）定量检测各组细胞的凋亡率。所有试验均设置严格的对照，数据结果采用适当的统计学方法进行分析，显著性水平设定为P<0.05。【结果】S. aureus感染能极显著诱导巨噬细胞RAW264.7内GBP2蛋白和mRNA表达水平的上调，并激活内源性凋亡通路，Cleaved-Caspase3和Cleaved-PARP1蛋白表达显著升高（P<0.001），促凋亡蛋白Bax表达上调而抗凋亡蛋白Bcl-2表达下调，Bax/Bcl-2比值显著升高（P<0.001）。流式细胞术结果也显示S. aureus感染组细胞的凋亡率显著高于对照组（P<0.001）。除此之外，S. aureus感染还显著激活了MAPK信号通路，其关键激酶JNK、ERK和p38的磷酸化水平（p-JNK，p-ERK，p-p38）在S. aureus感染后均极显著上调（P<0.001）。siRNA-GBP2+S. aureus组与S. aureus感染相比显著抑制了凋亡表型，即Cleaved-Caspase3和Cleaved-PARP1蛋白表达量显著降低（P<0.001），Bax/Bcl-2比值显著下降（P<0.001），流式细胞术检测的凋亡率也显著下降（P<0.001）。同时，GBP2敲减显著抑制了MAPK通路的活化，JNK、ERK和p38的磷酸化水平均极显著下调（P<0.001）。【结论】GBP2在S. aureus诱导巨噬细胞凋亡过程中扮演着重要的调控作用。其作用机制可能与调控MAPK信号通路的活化状态密切相关，这一发现不仅深化了对S. aureus致病机制和宿主-病原体相互作用机制的理解，揭示了GBP2在S. aureus感染免疫应答中的新功能。更重要的是，它提示靶向GBP2或其介导的MAPK凋亡信号通路，可能成为未来开发干预S. aureus感染、保护宿主免疫细胞、增强宿主清除S. aureus能力的新型防控策略。