中国是世界四大农业起源中心之一，分别形成了以长江中下游为代表的稻作农业系统和以黄河流域为代表的旱作农业系统。历史文献和考古证据均表明，早在殷商时期的甲骨文中，已出现黍、稷、麦、稻、菽等作物的名称，在先秦时期确立了“五谷”概念，而《诗经》中也出现了“百谷”这一泛指粮食作物的称谓。但令人关注的是，在上述“五谷”或主粮体系中，荞麦这一源于中国的作物却长期未被明确记载。这一缺位现象，与荞麦作为我国特有的原产作物、拥有极高遗传多样性和地方变异类型、并在冷凉山区长期栽培驯化的事实不符。本文通过对荞麦起源、进化与传播相关文献的系统梳理，结合植物考古学最新发现与遗传多样性数据分析，遵循作物起源中心判定原则，综合历史文献、生物学特征、分布规律等多元证据，系统论证了中国西南地区（尤其是云南、四川、贵州、青藏高原南缘）作为荞麦属植物的起源地、遗传多样性中心和驯化中心的科学依据。研究指出，中国境内荞麦属植物共23个种，其中包括甜荞麦、苦荞麦、金荞麦3个栽培种，及20个野生种，绝大多数集中分布于中国西南部。这一区域不仅是甜荞和苦荞2个栽培种的祖先类型（亚种）——F. esculentum ssp. ancestrale和F. tataricum ssp. potanini的自然分布地，也是荞麦属多样性最丰富的区域，体现出强烈的原产地特征。同时，分子标记和系统发育学研究也证实，中国西南部的野生荞麦与栽培种在遗传上具有密切亲缘关系，为驯化路径的建立提供了明确线索。随着现代研究的深入，荞麦不仅以其短生育期、广适性、耐瘠耐寒等生物学优势在边远冷凉山区得到广泛推广，更因其籽粒富含蛋白质、黄酮类化合物与功能性糖醇，成为极具开发潜力的功能性杂粮作物。荞麦特别适合发展中西部特色农业，兼具生态价值与营养保健潜能，未来在国家营养战略、粮食多样性保护及高附加值农业发展中具有重要作用。本研究为科学认定中国作为荞麦起源与驯化中心提供了理论支撑与实证依据，亦为后续开展荞麦种质资源保护、品种改良与产业发展奠定基础。
农业是人类食品原料的来源和生存发展的基础。现代农业在满足人们吃饱的同时，也因不合理膳食导致高血脂、高血压和高血糖等食源性疾病。2014年，FAO和WTO联合召开“第二届国际营养大会”后，以满足人们对营养健康需求为目的的功能农业研究在国内外迅速开展，我国政府先后颁布了《国民营养计划（2017—2030年）》《“健康中国2030”规划纲要》等指导性文件。本文系统梳理了国内外功能农业的提出背景，论述了以主粮作物功能化为重点的国内外功能农业研究进展，归纳整理了功能农业的重要研究内容，包括种质资源功能成分挖掘、功能性新品种选育、农艺强化措施和健康食品研发及推广。在此基础上，根据2025年2月农业农村部、国家卫生健康委、工业和信息化部提出的《中国食物与营养发展纲要（2025—2030年）》的要求，提出强化政府顶层设计、设立主粮功能化重大专项、加快标准体系建设和完善品种知识产权保护4项建议，以期为落实我国提出的大农业和大谷物战略，保障国民营养健康提供理论支撑和实践路径。本文对构建具有中国特色的功能农业产业体系具有一定的参考价值。
【目的】小豆（Vigna angularis）是我国重要的食用豆类作物，但土壤盐渍化严重制约其生产。通过对大规模小豆种质资源进行系统的苗期耐盐性鉴定与评价，为小豆耐盐品种的遗传改良提供优异的种质材料和理论依据。【方法】以398份小豆种质资源为材料，采用水培法，在预先筛选的100 mmol·L-1 NaCl胁迫浓度下进行处理。测定盐胁迫后的盐害指数和10项根系形态指标，并结合主成分分析和隶属函数法计算各种质的综合耐盐评价值（D值），据此对所有种质的苗期耐盐性进行系统评价与等级划分，比较育成品种、地方品种及野生种等不同类型种质的耐盐性差异。最后，通过逐步回归分析筛选评价小豆苗期耐盐性的核心指标，构建简化评价模型。【结果】盐胁迫显著抑制了小豆幼苗的根系生长，但不同种质间存在广泛的遗传变异。通过主成分分析将10个根系形态指标降维为3个独立的综合主成分，累计贡献率达88.76%。依据综合耐盐评价值（D值）和耐盐等级标准，筛选出B552、B533等一批苗期高耐盐种质。群体比较分析表明，野生种和地方品种较育成品种具有更强的苗期耐盐潜力，其中，野生种耐盐性尤为突出。通过逐步回归分析，明确了根体积、根鲜重、根干重、根平均直径和根交叉点这5个指标的耐盐系数是评价小豆苗期耐盐性的关键指标，并据此建立了最优回归方程。【结论】系统评价了大规模小豆种质资源的苗期耐盐性，不仅发掘了一批优异耐盐种质，还建立了一套基于5个关键根系指标的简化、高效的小豆苗期耐盐性综合评价体系。
【目的】 分析世界范围内饲用燕麦种质资源表型性状的遗传多样性关系，进行聚类分析和综合评价，发掘优异材料，为饲用燕麦种质创制和育种利用提供材料基础和技术支撑。【方法】 以收集的244份国内外饲用燕麦种质为试验材料，2023—2024年在宁夏固原市建植并系统测定株高、茎粗、分蘖数、叶片数、叶长、叶宽、穗长、轮生层数、小穗数、鲜重、干重11个表型性状，综合运用相关性、主成分、隶属函数和层次聚类等方法进行多维度评价。【结果】 表型变异分析显示，11个性状的变异系数分布为12.11%—42.69%，其中，分蘖数、叶长和小穗数的变异系数较高，分别是42.69%、32.90%和32.77%；遗传多样性指数分布为1.408—2.077，其中，小穗数、茎粗和干重的遗传多样性指数较高，分别是2.077、2.075和2.074；相关性分析表明，11个性状之间存在着41对显著或极显著相关关系，与饲用燕麦饲草干重相关性较高的指标依次是鲜重、叶片数、叶宽、轮生层数、株高和小穗数；主成分分析提取出的6个主成分贡献率依次是28.980%、14.833%、12.494%、9.556%、7.495%和6.850%，累计贡献率达80.209%；层次聚类将244份种质资源划分为5个类群，其中，第Ⅱ类群种质茎粗粗、穗长长、轮生层数多，属抗倒伏或高籽粒产量型材料；第Ⅲ类群和第Ⅳ类群种质株高高、叶长、分蘖数多，属高产饲用型材料；第Ⅴ类群种质多叶、叶宽、小穗数多、鲜重/干重高，属高品质饲用型和高籽粒产量型材料。通过隶属函数等分析方法获得种质表型综合评价值（F值），筛选出20份11个综合性状优良的核心种质。【结论】 揭示了244份饲用燕麦种质具有丰富的表型遗传变异及多样性。将244份种质聚为5个不同的类群，可根据不同种质优良特性和育种目标进行选择利用。筛选出As166、As129、As163、As131和As80等20份综合性状优良的饲用燕麦种质。
【目的】 从营养和加工的角度出发，分析常见食用菌蛋白的氨基酸构成、理化性质和结构特征，以明确食用菌源蛋白质的营养价值优势及其在食品加工过程中的潜在应用。【方法】 从原料可得性和经济效益的角度，挑选香菇、双孢蘑菇、白玉菇、平菇、蟹味菇、茶树菇、金针菇、杏鲍菇等8种食用菌为研究对象，比较不同食用菌蛋白在氨基酸组成和消化率上的差异，通过氨基酸比值、氨基酸比值系数等指标，对标全鸡蛋蛋白、小麦蛋白、大豆蛋白等，分析食用菌营养价值及作为替代蛋白的优势。分析不同食用菌蛋白的溶解性、持水性、持油性、乳化性、起泡性等理化特性，通过傅里叶红外光谱和扫描电镜分析其结构特征，建立理化特性与结构之间的关系，分析食用菌蛋白在食品工业中的应用潜力。【结果】 8种食用菌蛋白的必需氨基酸/总氨基酸（essential amino acids/total amino acid，EAA/TAA）比值均在40%左右，必需氨基酸/非必需氨基酸（EAA/nonessential amino acid，EAA/NEAA）比值在60%以上，符合理想蛋白质模式。香菇蛋白的氨基酸组成最接近氨基酸模式谱和参考蛋白的氨基酸组成，必需氨基酸指数为66.31，通过消化率对氨基酸评分进行校正，香菇蛋白的整体评分仍然最高，是优质的蛋白质来源。此外，茶树菇蛋白的必需氨基酸含量占总氨基酸的47.12%，接近乳清蛋白，是必需氨基酸的良好补充源。白玉菇蛋白的消化率为89.59%，且为快速消化蛋白，可应用于运动后身体机能的快速恢复。8种食用菌蛋白的理化特性也存在显著差异，白玉菇和蟹味菇表现出良好的持水性、持油性及乳化性，有广泛的食品加工应用场景。【结论】 通过食用菌营养评价体系，香菇蛋白的氨基酸组成综合评价最高，因此，可以考虑将香菇蛋白作为单独的蛋白补充剂。平菇、杏鲍菇、白玉菇及蟹味菇蛋白在不同方面表现出了加工优势和结构相似性，可应用于肉制品、面制品、烘焙食品等多种食品的生产加工，实现食用菌蛋白营养和加工优势的最大化利用。
【目的】探究声频刺激对美洲斑潜蝇（Liriomyza sativae）求偶行为的干扰效应及其在害虫绿色防控中的应用潜力。【方法】通过定向扬声器发射不同频率声频信号，结合激光测振技术与行为录像手段，测定豇豆叶片振动响应及美洲斑潜蝇求偶交配行为参数（潜伏期、频次、持续期、交配成功率）；利用200 Hz声频开展室内美洲斑潜蝇幼虫种群控制试验，并通过田间设置声源距离梯度与时空动态监测，分析美洲斑潜蝇种群密度变化与对豇豆品质（可溶性糖、可溶性蛋白、维生素C含量）的影响。【结果】外界声频刺激下，叶片受到不同程度的振动响应进而干扰美洲斑潜蝇求偶行为。其中不同豇豆叶片对200—300 Hz声频响应最强，振速峰值达±4 mm·s-1；200 Hz声频显著延长雄虫求偶潜伏期（（15.92±3.99）min，对照组（5.24±1.63）min，P<0.05）和持续期（（44.50±2.68）s，对照组（20.22±1.97）s，P<0.05），增加雄虫求偶尝试频次（（13.20±2.58）次，对照组（5.40±1.21）次，P<0.05），交配成功率降至20%（对照组60%）；马尔科夫链模型分析表明，中频段（200—300 Hz）对求偶行为的干扰最为显著，该频段显著阻断“求偶→雌虫回应”关键行为路径；室内试验中，200 Hz声频使幼虫数量减少42.14%（（57.67±3.18）头，对照组（99.67±9.61）头，P<0.05）；田间试验显示，随着声频播放时间的延长，近源区（0—25 m）潜道密度显著降低，但远源区（25—70 m）控制效果较弱；豇豆品质（可溶性糖、蛋白、维生素C含量）未受声频干扰造成显著不良影响。【结论】200 Hz声频通过引发豇豆叶片最大振动响应，干扰美洲斑潜蝇求偶信号传递，从而有效抑制其交配行为与种群增长，且对豇豆品质无明显负面影响。该技术为开发环境友好型害虫防控策略提供了新视角。
【目的】 Tos17是水稻基因组中的一类逆转座子。在粳稻品种日本晴中，位于第7染色体上的一个Tos17（Tos17 Chr.7）在组织培养中可被激活。研究我国籼稻品种中Tos17的基因组学特征，确定其在组织培养中可否被激活而影响生物技术育种。【方法】 从公共数据库中获取籼稻品种或杂交稻亲本的高质量基因组重测序数据，定制开发程序鉴定和分析Tos17的插入位点，并采用IGV软件和PCR验证鉴定结果。通过层次聚类和主成分分析对品种进行分类，基于全基因组单核苷酸多态性（single-nucleotide polymorphism，SNP）数据构建系统发育树，并运用Mantel检验评估其与Tos17单倍型的关联性。同时，采用农杆菌介导法培育籼稻品种成熟胚愈伤组织转化植株，并分析其Tos17数量的变化。【结果】 开发了一个鉴定Tos17的程序Tos17-finder，在1 511份籼稻品种中共鉴定到23个插入不同位置的Tos17。12个Tos17位于已注释基因的内部或其上下游2 kb范围内，其余11个位于基因间区。1 511个品种在第10染色体上均有一个与日本晴一致的Tos17（Tos17 Chr.10），在第2染色体上有2个高频率出现的拷贝，即Tos17 Chr.2-1（79.0%）和Tos17 Chr.2-2（83.7%），但只有85个（5.6%）品种携带Tos17 Chr.7。Tos17在每个品种的平均拷贝数为4.0个，其中，有11个品种的Tos17拷贝数多达8个，还有35个品种只检测到Tos17 Chr.10。根据基因组SNP，将1 511个品种分为3个亚群，每个亚群均与Tos17单倍型存在一定相关性。采用农杆菌介导遗传转化，共培育5个籼稻品种的125株T0转基因苗，并获得了高质量基因组重测序数据，经分析，未发现有新的Tos17插入。开发了一个能准确区分Tos17 Chr.7和其他Tos17的分子标记。【结论】 籼稻品种中Tos17的基因组学特征与粳稻品种日本晴存在一定差异，可以用本试验开发的分子标记快速检测待测材料是否携带可被激活的Tos17 Chr.7。
【目的】评价新型驱虫网对豆大蓟马（Megalurothrips usitatus）的防控效果，并明确其对田间小气候环境的影响，为防控豇豆蓟马提供新的技术支持。【方法】在室内和田间测定新型驱虫网和普通防虫网对豆大蓟马的阻隔效果，并采用光照计、风速仪和温湿度记录仪分别测定驱虫网、普通防虫网和露地3种处理下的光照强度、通风和温湿度变化，分析驱虫网对田间小气候的影响。驱虫网田间应用2个月后，利用气相色谱-质谱（GC-MS）检测其驱虫挥发物的种类、含量及挥发量。【结果】室内结果表明，在一个月内，新型驱虫网笼对豆大蓟马成虫的阻隔率总体呈现缓慢下降的趋势，其对蓟马的阻隔率（52.81%—67.11%）显著高于普通防虫网笼的阻隔率（46.32%—51.23%）。田间结果表明，在豇豆开花结荚期调查的一个月内，驱虫网、普通防虫网（透孔率均为69.40%）和露地豇豆的豆大蓟马成虫数量分别为4.3—7.4、6.2—11.1和7.8—14.2头/花。驱虫网内豆大蓟马种群数量总体上处于较低水平，且显著低于普通防虫网和露地豇豆蓟马数量。驱虫网、普通防虫网和露地3种处理下的光照强度（分别为11 900—73 800、11 400—73 100、12 000—73 900 lx）、风速（分别为0.16—1.38、0.12—1.39和0.20—1.47 m·s-1）、日环境温度（分别为18.73—25.75、19.50—25.62、19.51—26.00 ℃）和日平均相对湿度（分别为65.00%—72.15%、66.32%—73.78%、62.10%—69.66%）均无显著差异。在豇豆开花盛期的1 d内，驱虫网、普通防虫网和露地的温度和相对湿度变化趋势分别呈现倒“U”形和正“U”形，其中，3种处理下的温度在午后（13:00—16:00）达到最高值，相对湿度在午后（14:00—15:00）降至最低。GC-MS分析显示，驱虫网挥发物成分中含有与薄荷脑和柠檬烯高匹配度的化合物，其匹配度分别为79.50%和80.00%，应用2个月后的挥发率分别为98.47%和92.86%。【结论】新型驱虫网对豆大蓟马阻隔效果优于普通防虫网，表现出物理阻隔与生物驱避的双重效果，同时对田间小气候环境几乎无影响。新型驱虫网的开发和应用为豇豆蓟马防控提供了新的手段。
【目的】大豆作为一种重要的经济和油料作物，其产量和品质常受大豆花叶病毒病的严重威胁，大豆花叶病毒病由大豆花叶病毒（Soybean mosaic virus，SMV）引发。实验室前期筛选到一个差异表达的C2H2型单锌指蛋白基因GmSZFP，在大豆抵抗SMV侵染过程中发挥正调控作用。利用酵母双杂交文库筛选其互作蛋白，并探究互作蛋白在大豆与SMV互作过程中的功能，为进一步解析大豆抵御SMV侵染过程中转录因子的调控网络提供理论依据。【方法】以大豆品种冀豆7号、SMV毒株SC-8和N3组成的亲和、不亲和组合为试验材料，利用酵母双杂交文库筛选GmSZFP的潜在互作蛋白，借助酵母双杂交技术（Y2H）和双分子荧光互补试验（BiFC）验证二者的互作关系。运用实时荧光定量PCR（qPCR）和烟草脆裂病毒（Tobacco rattle virus，TRV）介导的基因沉默技术（TRV-VIGS）分析潜在互作蛋白基因的表达特征及其在大豆与SMV互作过程中的功能。【结果】利用酵母双杂交文库筛选到GmSZFP的潜在互作靶蛋白GmERF7，Y2H和BiFC试验证明二者存在互作关系。GmERF7全长393个AA，包含一个AP2/ERF结构域和2个核定位（NLS）结构域；qPCR结果表明，在亲和组合中，GmERF7在接种病毒后4、12和24 h的表达水平显著高于不亲和组合，且在24 h时表达量达到峰值；利用VIGS技术沉默GmERF7，在亲和组合中，大豆叶片的接种部位有明显的胼胝质积累，而对照中几乎看不到胼胝质荧光；并且在接种后14 d，在基因沉默植株的上位叶中未检测到SMV外壳蛋白基因CP的表达，叶片未出现感染SMV症状，而在对照组中检测到CP的表达，并出现花叶、失绿等感病症状。以上结果表明，沉默GmERF7降低了SMV对大豆植株的侵染能力，增强了大豆对SMV的抗性，说明GmERF7负调控大豆的抗病性。【结论】ERF类转录因子GmERF7能够与锌指蛋白GmSZFP互作，在大豆与SMV互作过程中负调控大豆对SMV的抗性。
本研究系统梳理了我国盐碱地开发而引发的生态问题，包括次生盐渍化、地下水大漏斗形成、湿地萎缩及功能退化、自然植被减少和治理成本与污染风险较高等。明确了盐碱地综合利用的技术发展路径，涵盖系统治理新思路下的分类施策、生态化治理新要求下的节约治理、地种互促新路径下的双向发力以及大食物观新动向下的特色农业四大方向。在此基础上，提出了统筹加强盐碱地综合治理的总体部署，重点推进盐碱化耕地的分区分类治理改造，建立协同创新体系；加快突破盐碱地综合治理与持续利用的基础理论与关键技术，打造盐碱地分级利用模式；支撑盐碱地后备资源和盐碱耕地综合利用试点，推动盐碱地特色农业发展，加快培育盐碱地新质生产力等相应战略对策。本研究可为我国盐碱地综合利用生态保护提供理论依据和战略支撑。
【目的】黄酮和多酚类化合物是植物中主要的天然抗氧化活性成分，在芝麻叶片中含量丰富。分析不同生育时期、不同叶位芝麻叶片总黄酮和总多酚等抗氧化活性成分的含量及抗氧化活性的变化，筛选抗氧化活性成分高的叶用芝麻种质，为芝麻叶片的开发利用提供理论依据和优异材料。【方法】通过单因素试验优化叶片总黄酮和总多酚提取方法，并对不同生育时期、不同叶位芝麻叶片，以及154份芝麻种质叶片的总黄酮、总多酚、抗氧化活性（DPPH清除率）进行测定。【结果】芝麻叶片总黄酮与总多酚提取的最终优化条件为80%乙醇为提取溶剂、料液比1﹕50（g·mL-1）、振荡时间4 min、振荡频率1 250 r/min、超声时间35 min。随着芝麻生长发育的进程，芝麻叶片总黄酮含量自初花期到盛花期迅速提升，在成熟期达到峰值；总多酚总体呈不断增长趋势，终花期稍有下降，但差异不显著；抗氧化活性总体呈现不断增强趋势。成熟期，不同叶位叶片中总黄酮含量与抗氧化活性呈现中部>下部>上部的梯度分布，总多酚则表现为上部>中部>下部。154份芝麻种质叶片总黄酮含量变化为20.94—57.43 mg CAE·g-1，总多酚含量为16.04—65.75 mg GAE·g-1，抗氧化活性（DPPH清除能力）为54.09%—80.45%。通过聚类分析可将154份材料分为4个类群，第Ⅰ类群材料总黄酮和总多酚含量相对较高，且3项指标比较均衡；第Ⅱ类群材料整体抗氧化活性数值较高；第Ⅲ类群材料总黄酮和总多酚含量大多处于中值水平，抗氧化活性较低；第Ⅳ类群材料整体抗氧化指标数值处于低位。从中筛选到5份抗氧化活性指标突出的叶用种质：分别是新疆额敏芝麻、陕西渭南白芝麻、陕西宝鸡白芝麻、尼加拉瓜68·544和几内亚K2。【结论】系统地揭示了不同生育时期和不同叶位芝麻叶片抗氧化活性指标的差异，采自成熟期中部节位的芝麻叶片具有最佳的抗氧化物质含量及抗氧化活性。
【目的】明确海南豇豆主产区主要害虫种类及发生危害规律，揭示不同种植模式和管理措施对害虫群落结构的影响，为制定精准防控策略提供理论依据。【方法】通过植株目测法与色板诱集法，于2020—2025年对海南豇豆种植区冬春季豇豆上害虫种类及优势种进行系统调查，并对比不同管理模式（施药与未施药）及不同种植模式（露地、半围网、全围网）下害虫的种群动态。【结果】（1）共发现海南豇豆害虫16种，隶属6目9科，其中未施药豇豆田害虫种类丰富（6目9科16种），以豆大蓟马、花蓟马、三叶草斑潜蝇、甜菜夜蛾、豆蚜为主；常规施药田害虫种类减少（4目5科10种），仅蓟马和斑潜蝇为主要害虫。（2）无论施药与否，蓟马和斑潜蝇在豇豆全生育期均有发生，蓟马种群数量显著较高，在苗期少、爬蔓期持续增长、开花期伴随花期高峰呈现多个蓟马种群高峰；斑潜蝇于2021年1—3月大量发生，2024—2025年仅零星发生危害。（3）露地和半围网种植模式下，害虫种类相近，均以蓟马和斑潜蝇为主，其中蓟马以豆大蓟马为优势种，斑潜蝇以三叶草斑潜蝇为优势种，蓟马一般在次年1月左右暴发，半围网模式偶有年份叶螨暴发；相比露地和半围网种植模式，全围网种植模式下害虫种类相对较少，仅蓟马占比高达约66%，温度较高的生长后期（即次年1—3月）烟粉虱和二斑叶螨种群数量上升明显。总之，蓟马在豇豆整个生育期危害最重，影响其产量与品质，偶有年份斑潜蝇和二斑叶螨亦造成较重危害，其他害虫危害较轻。【结论】海南豇豆害虫种类较多，以蓟马类害虫危害最重，露地种植模式害虫发生较重，围网田块害虫危害相对较轻；围网可有效阻隔部分害虫，但全围网种植模式受高温高湿等微环境影响，烟粉虱、叶螨等害虫在豇豆生育后期暴发概率较大。
【目的】明确商品小花蝽（明小花蝽Orius nagaii、东亚小花蝽Orius sauteri、微小花蝽Orius minutus和南方小花蝽Orius strigicollis）防治豇豆主要害虫豆大蓟马（Megalurothrips usitatus）、二斑叶螨（Tetranychus urticae）和豆蚜（Aphis craccivora）的优势种，为小花蝽在田间的示范推广及商品化生产提供科学依据。【方法】在室内条件下，通过测试单头雌成虫在24 h内对不同密度害虫（豆大蓟马：10、20、30、40头/管；二斑叶螨：5、10、15、20头/皿；豆蚜低龄若虫：5、10、15、20头/皿）下的捕食量、捕食功能反应和搜寻效应，应用Holling II圆盘方程分析4种小花蝽对3种害虫的捕食能力和生物防治潜力。【结果】4种小花蝽的日捕食量均随害虫（豆大蓟马、二斑叶螨和豆蚜）密度的增加而提高，其捕食功能反应均符合Holling II模型方程，且4种小花蝽其搜寻效应均随猎物密度增加而逐渐降低；在捕食豆大蓟马时，明小花蝽表现出更强的捕食能力，其瞬时攻击率（a′）为0.861，捕食能力（a′/Th）为661.932头，日捕食量上限（1/Th）为769.231头，处理单头猎物时间（Th）为0.001 d，均高于其他3种小花蝽；在捕食二斑叶螨时，明小花蝽处理单头猎物时间是0.004 d，捕食能力为260.617头，日捕食量上限为285.714头，同样优于其他3种小花蝽；而对豆蚜的捕食能力，4种小花蝽之间差异不显著。【结论】在常温条件下，与其他3种小花蝽相比，明小花蝽对豆大蓟马和二斑叶螨具有更强的捕食能力，但4种小花蝽对豆蚜捕食功能差异较小。
【目的】针对目前日光温室辣椒生产中存在的不合理水肥施用导致的产量下降及根腐病频发等问题，探讨合理水肥药配施对辣椒产量提升及根腐病防治效果的影响，为温室辣椒的高产优质栽培技术筛选出科学合理的水肥药管理模式。【方法】以螺丝椒‘华美105’为试验材料，设计灌溉量（2 423、3 230、4 037 m3·hm-2）、施肥量（330、495、660 kg·hm-2）和施药量（300、450、600 L·hm-2）各3个水平。肥为高钾肥（N-P-K：12-6-40），药剂为氯溴异氰尿酸、春雷霉素、甲霜·恶霉灵等混合药剂。采用3因素3水平二次回归正交试验方法，分析不同水、肥、药配比对辣椒生长、光合特性变化及根腐病发生的影响。【结果】灌水量和施药量、施肥量和施药量的交互作用对生长综合指数和光合性能综合指数影响显著（P<0.05），其中灌水量和施药量的交互作用对生长综合指数影响极显著（P<0.01）；灌水量和施药量的交互作用对水肥利用效率影响显著（P<0.05），灌水量和施肥量、施肥量和施药量的交互作用对水肥利用效率影响不显著；施肥量和施药量的交互作用对根腐病病情指数影响显著（P<0.05），灌水量和施肥量、灌水量和施药量的交互作用对根腐病病情指数影响不显著；灌水量和施药量、施肥量和施药量的交互作用对产量影响显著（P<0.05），灌水量和施肥量的交互作用对产量影响不显著。【结论】利用响应回归模型对产量和水肥利用效率进行多目标优化，灌水量、施肥量和施药量的最优组合为灌水量3 213 m3·hm-2、施肥量493 kg·hm-2、施药量449 L·hm-2。该组合可有效提高辣椒生长指标与光合参数，同时显著降低辣椒根腐病病情指数并提高产量和水肥利用效率。因此，该水肥药管理模式可为辣椒的科学管理与高效生产提供重要理论依据和参考。
【目的】穗部性状是影响小麦产量的重要因素，通过对小麦穗部性状进行全基因组关联分析，旨在发掘控制小麦穗部性状显著位点，为小麦穗部性状的遗传改良研究提供理论参考。【方法】以261份冬小麦品种（系）为材料，测定小麦穗部表型性状，结合小麦90K SNP芯片，采用固定随机循环概率模型（Farm CPU）进行穗部性状全基因组关联分析，并对筛选出稳定且显著的位点进行单倍型分析。【结果】在3个环境下，11个穗部性状均表现出广泛的表型变异，变异系数为3.63—64.29，各穗部性状遗传力为0.42—0.84，且基因型、环境、基因型×环境间均呈现出极显著差异。通过全基因组关联分析，共检测到171个与11个性状显著关联的位点（P<0.001），其中，20个关联位点在2个及以上的环境中被检测到，分别与穗长（3个）、穗下节长（7个）、不育小穗数（1个）、可育小穗数（2个）、总小穗数（2个）、穗粒数（1个）、穗粒重（2个）和千粒重（2个）等8个穗部性状关联，表型贡献率为0.95%—18.54%。在7B染色体上检测到1个与穗粒重和穗粒数显著关联的多效位点Ra_c10072_677，贡献率为2.62%—6.16%。筛选在2个以上环境条件下均能检测到与穗下节长显著关联的wsnp_Ex_rep_c69639_68590556（可解释遗传变异的5.94%）标记，进行单倍型分析。共鉴定出3种单倍型Hap1、Hap2和Hap3，分布频率分别为77.40%、13.70%和8.80%。结合表型分析，含单倍型Hap3（30.58 cm）的261份冬小麦品种（系）穗下节长平均值显著高于（P<0.001）含Hap1（28.67 cm）和Hap2（27.49 cm）品种（系）的穗下节长。冬小麦单倍型分布频率呈显著差异，其中，在北部冬麦区Hap1单倍型的品种（系）占比较大，在黄淮冬麦区Hap2单倍型的品种（系）占比较大，而Hap3单倍型的品种（系）在所有冬麦区无较高出现频率。对3个环境下检测到稳定遗传的显著关联位点进行候选基因挖掘，筛选到4个与小麦穗部相关的候选基因。这些基因与MYB转录因子和F-box结构域等有关，可作为影响穗部性状的重要候选基因。【结论】小麦穗部性状在不同基因型间差异显著，在2个及以上环境中检测到20个稳定存在的关联位点，在7B染色体上鉴定到与穗下节长显著相关的3个不同单倍型，并筛选出4个与穗部性状相关的候选基因。
甲状腺是牛重要的内分泌器官，通过分泌甲状腺激素（thyroid hormone,TH）发挥生物学作用，具有促进营养代谢、生长发育、完善神经功能和调控生理机能等功能。甲状腺的多功能性对动物维持健康机体必不可缺，在动物的生长发育和环境适应过程中影响深远。中国地方黄牛的遗传背景复杂，又经过各地长期杂交选育，形成了至少58个地方品种。为适应多样化的地理生态环境，中国黄牛基因组在扩散过程中产生不断的微进化，其中甲状腺相关基因可能在适应性方面发挥了重要作用。本文从动物生理学和基因组学角度，综述了近年来甲状腺调控功能与相关基因组遗传变异的研究进展。首先介绍甲状腺调控功能，甲状腺通过负反馈调节的方式动态调控体内的TH水平，进而调控动物的发育、代谢、节律和繁殖功能。甲状腺信号对于环境影响十分敏感，可对环境刺激做出相应的反应，主要体现在低温时增加产热、高温时减少内源性产热、调控免疫和神经细胞等抵抗疾病及其他不利因素。其次介绍目前甲状腺相关基因组遗传变异的研究进展，TH合成到发挥作用是一个复杂的过程，大量的基因参与了该过程的调控，部分基因的遗传变异对动物的健康与家畜的生产性能产生影响。近年来牛基因组相关研究发展迅速，对牛的起源、生产和抗逆性状相关基因的研究均有深入探讨。随着对牛基因组研究的深入，更多的牛甲状腺相关基因的新功能被挖掘出来。甲状腺相关基因对牛生长、代谢、环境适应等的关键性状均有影响，例如：DUOXA2参与了奶牛的细胞钙调节和西藏牛的高原适应性，其Leu20Pro变异对青藏高原黄牛具有潜在影响；TG是肉牛生产性状相关的关键调控基因之一，存在3个与公牛性成熟相关的SNPs，可显著降低公牛性成熟年龄。最后，本文展望了基因组重组测序技术和单细胞核转录组与染色质可及性测序技术在牛甲状腺相关基因遗传变异研究中的巨大潜力，从成本、作用以及应用实例等角度论证两种技术的可行性。基因组重测序可鉴定多种类型的变异位点，根据选择信号鉴定关键变异。单细胞核转录组与染色质可及性测序技术可直接研究在不同环境和发育阶段每个细胞内基因的表达差异，可用于验证关键调控基因的作用机理。探究牛甲状腺相关基因的功能及其与生长性能和环境适应性相关遗传变异，有利于进一步挖掘牛重要经济性状和抗逆性状新基因。本文介绍了甲状腺的调控机制和甲状腺相关基因对家畜生长、代谢、生物节律调控、繁殖功能以及环境适应的多方面影响，并对未来可用于甲状腺研究的新技术进行展望，以期为未来的甲状腺功能探究和牛生物育种提供参考。
【目的】豆大蓟马（Megalurothrips usitatus）是海南等南方豇豆主产区顽固性害虫，其持续危害导致豇豆减产与品质降低，已成为制约产业可持续发展的关键生物因子。本文通过系统监测海南三亚豇豆主产区豆大蓟马周年消长规律，旨在为我国热带亚热带豇豆蓟马灾害预警与防控决策提供理论支撑。【方法】通过色板诱捕法调查海南省三亚市崖州区2021年8月至2022年7月（第一年度）、2023年10月至2024年10月（第二年度）豆大蓟马在豆科、葫芦科及禾本科等寄主植物中的种群数量，基于调查数据绘图分析豆大蓟马的种群动态，并通过对比不同年度、季节豆大蓟马的种群动态变化以分析其在豇豆等寄主植物中的发生规律及寄主转移规律。【结果】（1）豆大蓟马在豇豆上全年全生育期可发生危害，第一年度豆大蓟马在豇豆和非豇豆寄主植物上发生高峰都在冬春季12月和次年1月（豇豆集中种植期）；第二年度豆大蓟马在豇豆上的发生高峰在夏秋季6月和9月（豇豆零星种植时期），其在非豇豆寄主植物上的发生高峰在3月上旬至4月下旬（豇豆大面积拉秧时期）。（2）豆大蓟马的寄主广泛，在豆科寄主植物上的种群数量（例如豇豆、四季豆、花生和田菁等）明显高于非豆科寄主植物。（3）蓟马转移规律研究发现，豆大蓟马在豇豆集中种植时期主要危害豇豆，待豇豆大面积拉秧后，很可能转移到周围茄子和田菁等寄主植物地块中隐藏危害。【结论】豆大蓟马在三亚地区豆科寄主植物上的种群数量明显高于非豆科寄主植物，在豇豆、茄子及杂草等田块中可以全年发生且表现出转移危害的特性，其在豇豆等不同植物上的种群动态存在年度间和季节性差异。基于豇豆田蓟马周年种群动态规律，建议在豇豆种植之前清洁田源，清除周边豆科作物和杂草。
【目的】通过研究不同营养水平饲粮对产双羔泌乳期陕北白绒山羊母羊生产性能、血清生化指标、乳成分、瘤胃菌群结构及功能、羔羊生长性能的影响，为建立产双羔泌乳期陕北白绒山羊母羊精准营养供给技术体系、降低养殖成本、提高陕北白绒山羊产业经济效益和可持续发展能力提供科学依据。【方法】选取32只遗传背景一致、体况体重相近（（46.60±1.45）kg）的产双羔泌乳期陕北白绒山羊2—3岁母羊，随机分为4组，对照组（CON组）饲喂基础饲粮，低营养水平组（LEL组）、中营养水平组（MEL组）和高营养水平组（HEL组）分别饲喂能量和蛋白质水平为基础饲粮1.12、1.24和1.36倍的饲粮，母羊分娩当天即为试验正式开始时间，正试期90 d。试验羊于试验0、90 d晨饲前空腹称初重（IBM）、末重（FBW），试验期间记录每日给料/剩料量，计算体增重（BWG）、平均日增重（ADG）、干物质日采食量（DMI）；母羊产后45 d，每日两次试情，记录母羊发情时间；配种30 d，采用直肠扫描法判断母羊是否怀孕，计算妊娠率，羔羊出生后每2周称重，记录其断奶天数，计算羔羊ADG；各组随机选5只母羊，于产后0、30、60 d晨空腹静脉采血取血清，测定甘油三酯（TG）等10项血清生化指标；同批次5只母羊产后0、30、60 d，人工挤乳100 mL，测定乳脂、乳蛋白等乳成分；试验第60 天，晨饲前每组随机选择6只母羊，采集瘤胃液，进行宏基因组分析。【结果】（1）MEL组的母羊体增重极显著高于其他3个组（P<0.01）；MEL组母羊发情间隔显著低于CON组（P<0.05）。MEL组和HEL组羔羊平均日增重极显著高于CON组和LEL组（P<0.01）；MEL组和HEL组羔羊断奶日龄极显著低于CON组和LEL组（P<0.01）。（2）在产后60 d时，MEL组母羊血清中GLU含量显著高于其他3个组（P<0.05）；MEL组和HEL组母羊血清中TC、TG、HDL、LDL的含量显著高于CON组和LEL组（P<0.05）。（3）在产后60 d时，MEL组和HEL组母羊乳汁中乳脂和乳蛋白含量显著高于CON组和LEL组（P<0.05），HEL组母羊乳汁中乳尿素氮含量显著高于其他3个组（P<0.05）。（4）宏基因组测序结果显示，4个组的Ace、Chao 1、Shannon和Simpson指数均无显著差异(P>0.05)。PCoA结果显示4个组之间的瘤胃微生物菌结构差异显著（P<0.05）。门水平上，CON组的拟杆菌门（Bacteroidota）相对丰度显著高于HEL组，而芽孢杆菌门（Bacillota）相对丰度显著低于HEL组。属水平上，HEL组月单胞菌属（Selenomonas）的相对丰度显著高于CON和LEL组。KEGG功能注释表明，在level 3水平上，随着营养水平的提高，双组分系统（Two-component system）、鞭毛组装（Flagellar assembly）显著富集（P<0.05）；而核苷酸代谢（Nucleotide metabolism）、其他碳固定途径（Other carbon fixation pathways）在低营养饲粮处理组显著富集（P<0.05）。CAZy功能分析结果表明，随着饲粮营养水平的提高GH28、GH2、CBM13基因丰度显著降低（P<0.05）；而CBM43、GT9、GT41基因丰度显著富集（P<0.05）。【结论】综上所述，产双羔陕北白绒山羊泌乳期最适饲粮为MEL组，饲粮中代谢能为9.91 MJ·kg-1，粗蛋白质水平为10.64%。
【背景】豆大蓟马（Megalurothrips usitatus）可在豇豆（Vigna unguiculata）、四季豆（Phaseolus vulgaris）和白豆（Vigna cylindrica）等寄主植物上完成发育和繁殖，其中豇豆是最适宜的寄主；而在冬瓜（Benincasa hispida）上，豆大蓟马的发育和繁殖能力明显受限。【目的】测定豆大蓟马取食不同寄主后体内消化酶活性及营养物质含量，探讨豆大蓟马对不同寄主植物的适应机制。【方法】将豇豆饲养3 d的F1代豆大蓟马成虫分别接入豇豆豆荚、四季豆豆荚、白豆豆荚和冬瓜果实中，每个处理4次重复，于0、3、6、12、24、48、72 h分别取样，系统测定不同取食时间段下豆大蓟马体内多种关键消化酶活性的动态变化，包括α-淀粉酶、海藻糖酶、胰蛋白酶和糜蛋白酶等；同时，分析其体内主要营养物质含量的响应规律，包括糖原、可溶性蛋白和脂肪等指标。【结果】豆大蓟马取食不同寄主植物后，其体内消化酶活性和营养物质含量均发生显著变化。豆大蓟马取食豇豆、四季豆和白豆，其各类消化酶活性普遍高于取食冬瓜的个体。具体而言，取食豇豆的蓟马α-淀粉酶活性最高（1.33 mg·min-1·mg-1 protein），海藻糖酶也处于较高水平（469.80 nmol·min-1·mg-1 protein），胰蛋白酶与糜蛋白酶活性分别为20.42和24.86 U·mg-1 protein；取食四季豆的蓟马α-淀粉酶活性最高（1.49 mg·min-1·mg-1 protein），但海藻糖酶（304.81 nmol·min-1·mg-1 protein）及两种蛋白酶活性略低于豇豆组；白豆组海藻糖酶活性显著降低（175.61 nmol·min-1·mg-1 protein），而胰蛋白酶活性升高（21.15 U·mg-1 protein）。相比之下，取食冬瓜的豆大蓟马各项酶活性均处于最低水平，如海藻糖酶活性仅为152.89 nmol·min-1·mg-1 protein。在营养物质方面，取食豇豆的豆大蓟马体内糖原含量（1.61 mg·mg-1 protein）和脂肪含量（5.54 μg/头）最高，而取食冬瓜组的相应值最低（糖原含量0.79 mg·mg-1 protein，脂肪含量3.37 μg/头）。【结论】不同寄主植物显著影响豆大蓟马的消化酶活性和营养物质含量，豆大蓟马在取食豇豆、四季豆和白豆后能较快调整消化酶活性和营养物质，取食冬瓜后调整较慢，表明豆大蓟马在豇豆、四季豆和白豆上具有更高的适应性，而在冬瓜上的适应性较差。
紫花苜蓿（Medicago sativa subsp. sativa L.）作为全球最重要的豆科牧草，因其高产、优质及良好的适应性，在现代畜牧业和生态系统中扮演着不可替代的角色。然而，我国的紫花苜蓿产业长期面临着“种业卡脖子”的困境，其核心在于种质资源创新能力不足、优良自主品种供给率不高等问题。这一挑战的根源，不仅在于我国苜蓿育种工作起步较晚，技术体系相对薄弱，更深层次的原因在于紫花苜蓿本身复杂的遗传特性——其同源四倍体的高度杂合性与自交不亲和机制。系统梳理紫花苜蓿的育种历史，剖析当前研究现状，并展望未来生物技术育种方向，对加速我国苜蓿遗传改良具有重要的借鉴意义。紫花苜蓿的驯化与传播历史悠久，起源于外高加索地区，经“丝绸之路”引入我国，并在全球范围内扩散。其遗传多样性的极大丰富，得益于历史上不同地理来源种质的引入与种间/亚种间杂交，特别是与抗逆性优良的亚种黄花苜蓿（M. sativa subsp. falcata）的遗传渗入，为培育适应不同生态区的品种奠定了坚实的遗传基础。以美国为代表的发达国家，在苜蓿育种领域已建立起一套涵盖种质资源搜集、评价及新品种选育的完整体系，其发展历程已逾百年。然而，即便是育种强国，在1990年后其苜蓿产量提升也进入了平台期，显示出传统育种策略的潜力瓶颈。我国的苜蓿育种工作虽取得了长足进步，成功培育出如“中苜系列”“甘农系列”等一批适应性良好的品种，但整体仍面临严峻挑战。首先，品种数量相对匮乏（截至2024年登记品种128个，远少于美国的1 738个），这在很大程度上限制了针对我国多样化生态环境筛选最优品种的能力。其次，传统育种策略本身也限制了杂种优势的有效利用。以往，育种家常将不同地理来源的品种进行群体混合与轮回选择，这虽然在一定程度上聚合了优良基因，但也导致不同育种群体间的遗传背景趋于相似，从而削弱了通过杂交产生强优势后代的潜力。因此，突破传统育种方法的局限，引入高效的现代生物技术手段，已成为当前苜蓿育种的必然选择。近年来，以基因组学为核心的现代生物技术为破解紫花苜蓿育种难题带来了前所未有的机遇。我国在苜蓿基因组学基础研究领域已取得显著成就，完成了种质资源遗传分析、基因组图谱绘制、关键分子标记鉴定、优质种质资源开发等工作。这些基因组资源为从分子层面解析产量、品质、抗逆性等复杂性状的遗传调控网络提供了可能。展望未来，我国紫花苜蓿的育种工作应采取传统育种与现代生物技术相结合的策略，从源头创新走向精准设计的育种4.0阶段。整合基因组学、分子标记辅助选择、基因编辑等现代生物技术，开展精准、高效的分子设计育种，是解决我国苜蓿种业“卡脖子”问题、实现跨越式发展的核心路径。
【目的】豆大蓟马（Megalurothrips usitatus）是豆科作物的重要害虫，尤其偏好危害豇豆（Vigna unguiculata）。本研究旨在明确豆大蓟马田间种群数量与豇豆花之间的关系，并研发新型绿色防控技术。【方法】调查豆大蓟马在豇豆不同生育时期和不同器官上的种群动态，以及花朵绽放与脱落时间对其活动规律的影响；筛选最佳施药时间，并比较5种脱花方法（自然脱落、吹风机脱落、摇杆脱落、摇攀爬网脱落、吹风机与摇杆协同脱落）的脱花效率；同时测试不同吸花载体（银灰地膜、遮阳网、防草布、百结网、裸露土壤）对吸花效果的影响；在此基础上构建“三位一体、内外兼杀”新型绿色防控技术，评估其对豆大蓟马的防治效果，以及对豇豆品质和产量的影响。【结果】豆大蓟马的种群数量从豇豆苗期至末花期呈先升高后降低的趋势，其中苗期的种群数量最少，初花期明显增加，盛花期达到高峰。成虫偏好藏匿于花内；若虫则更喜欢豆荚，其次是花朵和嫩梢。随着花苞破口至绽放，花内成虫的数量不断增加；10：00后花朵闭合将虫体包裹在内。闭合的花朵通常在次日逐渐脱落，但是大量虫体仍然藏匿在脱落的花内，甚至带花托的花朵内虫体数量显著高于无花托的花朵，直到6：00后才开始出现大量虫体逃离花器官转向新的器官。防治豆大蓟马以晚间或清晨花朵开放期间施药效果最佳；吹风机与摇杆协同的脱花效率最高，而且百结网能够显著提高吸花效率。另外，应用“三位一体、内外兼杀”技术后，豇豆黑头黑尾、包尾和畸形分别减少93.71%、96.87%和91.55%，使产量提升20.40%。【结论】“三位一体、内外兼杀”技术不仅打破了依赖化学药剂的传统防控理念，而且能够高效降低豆大蓟马的种群数量，提升豇豆品质和产量，同时为其他作物害虫绿色防控技术研发提供理论支持和实践参考。
【目的】豆大蓟马（Megalurothrips usitatus）是我国重要的蔬菜害虫，对豆类经济作物造成严重危害。本研究旨在比较不同地理种群豆大蓟马遗传多样性，明确其遗传分化现状，为豆大蓟马精准防控提供理论依据。【方法】通过采集广东省内6个地级市、省外9个地级市共18个地理种群豆大蓟马样本，基于聚合酶链式反应（PCR)获得线粒体DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）细胞色素c氧化酶亚基1（cytochrome c oxidase subunit 1，CO1）基因序列，分析不同地理种群豆大蓟马的单倍型多样性（Hd）、核苷酸多样性（π）并进行Tajima’s D中性检验，评估种群遗传结构；计算种群间分化指数（FST）和基因流（Nm），分析不同地理种群间的遗传分化程度。【结果】在18个地理种群豆大蓟马样本中检测得到111条mtCO1基因序列，共检测到617个保守位点及24个变异位点，变异位点占序列总长的3.68%。检测到单倍型（haplotype，H）共20种（H1—H20），其中H4为优势单倍型，占序列总数的48.6%，分布于17个种群。豆大蓟马单倍型多样性（Hd=0.677）和核苷酸多样性（π=0.00425）较高，但不同遗传类型之间的核苷酸序列差异不明显；Tajima’s D中性检验不显著，表明群体大小保持稳定，未发生明显扩张。此外，种群间分化指数（FST=0.04973<0.05）和基因流（Nm=9.55>1）分析表明，不同地理种群间基因交流充分，遗传分化程度低。分子方差分析结果表明，引起种群总体变异的主要因素为种群内变异。【结论】不同地理种群豆大蓟马遗传多样性较高，地理种群之间的基因交流频繁，遗传分化较小，总群体大小保持相对稳定状态。研究结果可为不同地区的豆大蓟马田间种群综合防治提供理论依据。
【目的】研究不同有机肥对贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）SD13防控豇豆枯萎病效果的影响，为豇豆枯萎病生物防控技术应用提供理论依据。【方法】通过盆栽试验，评价添加10%羊粪肥、10%蚯蚓粪肥及羊粪肥+蚯蚓粪肥各5%混合有机肥作为肥料载体对贝莱斯芽孢杆菌SD13防控豇豆枯萎病的影响，具体包括空白对照（CK）、病原菌对照（F）、病原菌+SD13（FB）、病原菌+10%蚯蚓粪肥（FW）、病原菌+SD13+10%蚯蚓粪肥（FBW）、病原菌+10%羊粪肥（FS）、病原菌+SD13+10%羊粪肥（FBS）、病原菌+SD13+5%蚯蚓粪肥+5%羊粪肥（FBWS）共8个处理。每处理设3次重复，每重复3盆。于设施大棚中培养45 d后，测定各处理豇豆枯萎病发病率、植株生物量（地上与地下部干重）及防御酶（过氧化氢酶）活性，并采集根区土壤样品，利用16S rRNA高通量测序分析土壤细菌群落结构、多样性及关键微生物类群组成情况。【结果】羊粪肥、蚯蚓粪肥及混用有机肥联合贝莱斯芽孢杆菌菌株SD13对豇豆枯萎防治效果均达75%以上；羊粪肥联合SD13显著增加土壤全氮（30%），土壤优势菌以厚壁菌门（Firmicutes）为主，且与其他菌群呈负相关关系；蚯蚓粪肥联合SD13显著提高罹病豇豆植株地上部干重29%和地下部干重30%，提升豇豆过氧化氢酶（CAT）活性10%，并显著增加土壤细菌丰富度和多样性，使群落结构恢复至健康水平；混合有机肥联合SD13显著增加了罹病豇豆植株地下部干重155%，土壤群落结构被蚯蚓粪肥及羊粪肥微生物群落互相影响。【结论】有机肥类型影响贝莱斯芽孢杆菌SD13在土壤中对枯萎病的防控，蚯蚓粪肥较羊粪肥更适合与SD13联用，在保障较高防治效果下其进一步提高豇豆生物量、过氧化氢酶活性以及土壤细菌丰富度与多样性，增加有益菌群丰度，细菌群落结构和组成恢复到豇豆健康土壤水平，可作为生防菌SD13土壤防控豇豆枯萎病应用的配套有机肥。
【目的】粒型是影响稻米产量和品质的重要农艺性状，其发育受籽粒三维形态（粒长、粒宽、粒厚）的协同调控。鉴定和克隆粒型调控基因，可丰富水稻籽粒发育调控的分子机理，为水稻高产分子设计育种提供理论基础和基因资源。【方法】从粳稻品种南粳9108的甲基磺酸乙酯（EMS）诱变突变体库中筛选获得一个稳定遗传的粒型突变体sgd13（small grain and dwarf 13）。通过对突变体的籽粒形态、千粒重、结实率、单株产量、株高、穗长等表型进行统计。利用石蜡切片、扫描电镜分析颖壳和茎秆的细胞数目及大小变化。sgd13分别与南粳9108正反交进行遗传分析。利用sgd13与南粳9108构建的F2群体，通过BSA-seq技术进行基因定位。使用SWISS-MODEL网站预测野生型和突变体蛋白的三维结构。【结果】sgd13籽粒显著变小变窄，粒长减少19.98%，粒宽减少7.81%。与WT相比，sgd13的株高、穗长、单株产量明显降低。sgd13节间数目与WT没有明显差异，但其第1、2、3和6节间长度均变短。经细胞学分析，发现sgd13的颖壳和茎秆细胞变小、变少，表明sgd13可能通过调控细胞分裂与扩张影响器官发育。遗传分析证实，该性状受单隐性核基因控制，通过BSA-seq将候选基因定位为LOC_Os01g52550，该基因编码三磷酸腺苷（ATP）结合盒（ABC）转运蛋白。ABC转运蛋白包含2个典型的核心结构域：高度保守的核苷酸结合结构域（NBD）和不太保守的跨膜结构域（TMD）。在sgd13突变体中，其基因外显子区域发生单碱基替换（T→A），此突变恰好位于NBD结构域。这一单碱基替换直接导致编码的氨基酸由谷氨酸（E）变为天冬氨酸（D）。由于谷氨酸与天冬氨酸在侧链结构和化学性质上存在差异，这种改变极有可能影响SGD13蛋白质的空间结构，进而干扰其正常功能，最终导致突变体sgd13产生独特的表型。遗传互补试验表明，导入野生型LOC_Os01g52550可使sgd13的粒型恢复至野生型水平。【结论】sgd13突变表型受一对单隐性核基因控制，为LOC_Os01g52550突变所致。该基因外显子区的T→A突变导致NBD结构域的谷氨酸变为天冬氨酸，影响了蛋白的三维结构。
【目的】探讨生物炭配施黄腐酸对滨海盐碱地改良效果及对土壤多功能性（SMF）的影响，为生物炭和黄腐酸的科学配施提供理论支撑。【方法】基于3年的田间定位试验，在滨海盐碱地设置4个处理：对照（CK），单施生物炭30 t·hm-2（C1），单施黄腐酸0.15 t·hm-2（H1）以及生物炭（30 t·hm-2）和黄腐酸（0.15 t·hm-2）配施（C1H1）。测定0—10和10—20 cm土层及根际土的土壤理化性质和酶活性，同时基于平均值法计算土壤多功能性指数。【结果】生物炭和黄腐酸配施能显著改善土壤理化性质和生物性状。与CK相比，C1H1处理0—10和10—20 cm土层容重分别降低9.2%和11.2%；土壤饱和含水量增加11.3%和9.8%；土壤总孔隙度增加12.6%和12.8%；土壤 pH值降低4.4%和3.9%；土壤EC值降低19.9%和22.8%；土壤SOC提升了44.6%和44.7%；有效磷（AP）提升48.3%和44.8%；速效钾（AK）提升45.3%和43.3%。酶活性分析表明，C1H1处理对碳、氮循环相关酶（β-葡萄糖苷酶（BG）、纤维二糖水解酶（CBH）、亮氨酸氨基肽酶（LAP））的促进作用最明显，增幅23.4%—47.0%。生物炭和黄腐酸配施SMF指数增幅最大，增加了77.5%。【结论】生物炭与黄腐酸配施通过改善滨海盐碱地土壤孔隙结构、提升养分有效性和增加酶活性，进而显著提高土壤多功能性。
兽用中药及其制剂凭借疗效确切、毒副作用低、不易诱导耐药性等优势，在畜禽疾病防控和健康养殖中的地位日益凸显。自我国农业农村部全面实施“饲料禁抗”政策以来，兽用中药研发与审批进程显著加快，一系列创新产品获批用于动物疾病防治，推动了绿色养殖的发展。然而，当前兽用中药的研发与应用仍面临靶动物覆盖不足（如反刍动物、水产动物及宠物用药稀缺）、质量标准体系不完善、毒性评价方法欠缺、临床数据缺乏系统性等关键挑战，严重制约其现代化和国际化进程。通过系统分析2006年1月至2024年12月我国批准的兽用中药新药及制剂，评估其研发趋势、适应症分布、靶动物覆盖及质量标准等特征，揭示现存问题并提出对策，以促进兽用中药的标准化、现代化与国际化。基于“国家兽药基础数据库”和“农业农村部公告”，收集获批兽用中药数据，从研发趋势、适应症、靶动物和剂型创新等维度进行综合分析，并结合文献与政策评估其创新潜力。得出对兽用中药的研发（1）研发数量持续增长，但靶动物集中于猪、禽（占比>80%），反刍动物、水产及宠物用药不足25%；（2）适应症以呼吸道/消化道疾病及免疫调节为主，抗病毒药物稀缺；（3）生产工艺标准化程度低，原料质量波动大；（4）部分创新产品（如黄芪多糖注射液、连翘提取物制剂）展现较高科学价值，但整体研发水平仍显著落后于化学药物和生物制品。因此，兽用中药在绿色健康养殖中潜力巨大，但需突破以下瓶颈：（1）加强基础研究，阐明药效物质基础；（2）建立全产业链质量控制体系；（3）拓展靶动物范围，开发抗病毒及代谢病新药；（4）构建符合中药特点的毒性评价标准；（5）推动产学研协同创新与国际标准制定。通过整合传统医学理论与现代科技，兽用中药有望构建更安全、高效的动物疾病防控体系，为全球“减抗”行动提供中国方案。
【目的】稻瘟病严重危害水稻的安全生产。由于稻瘟病菌的高度变异特性，以及当前水稻育种亲本的遗传背景狭窄，使得当前水稻稻瘟病抗性的遗传改良进展缓慢。利用种质资源鉴定稻瘟病抗性基因位点，有助于水稻稻瘟病抗性的遗传改良。【方法】利用已测序的265份籼稻品种（包括120份国际资源品种和145份华南地区栽培品种）进行田间稻瘟病抗性鉴定，通过全基因组关联分析鉴定稻瘟病抗性QTL，分析稻瘟病抗性QTL不同单倍型对稻瘟病抗性的效应，结合水稻基因组注释对新鉴定的稻瘟病抗性QTL进行候选基因分析。【结果】田间抗性评价筛选出穗瘟抗性和叶瘟抗性均高抗的材料47份，包括18份国际资源品种和29份华南地区栽培品种。全基因组关联分析共鉴定到9个稻瘟病抗性QTL，分布在水稻第1、5、6、11和12染色体上，其中，有4个QTL与前人研究报道的稻瘟病抗性基因共定位，有5个QTL为新鉴定位点。这9个QTL峰值SNP的等位变异衍生的不同单倍型材料的稻瘟病抗性存在差异，其中8个QTL的高抗性单倍型在华南地区栽培品种中的分布高于国际资源品种，只有qPB11的高抗性单倍型在华南地区栽培品种的分布频率（1%）低于其在国际资源品种的分布频率（16%）。在新鉴定QTL的候选基因分析中，挖掘到4个编码NBS-LRR抗病蛋白和4个编码NB-ARC结构域蛋白的候选基因，在第11染色体27.22—27.35 Mb的区间内成簇分布。【结论】华南地区栽培品种比国际资源品种具有更强的稻瘟病抗性。qPB1-1、qPB1-2、qPB1-3、qPB5、qPB6、qPB12-1和qLB12/qPB12-2的高抗性单倍型在华南地区栽培品种的遗传改良过程中受到选择。qPB11候选区间内有编码NBS-LRR抗病蛋白和NB-ARC结构域蛋白的基因，有可能为新的稻瘟病抗性基因。
【目的】小麦淀粉主要由直链淀粉和支链淀粉构成，长期食用精加工的精制面粉制品，会增加患糖尿病等慢性病的风险，而食用抗性淀粉含量高的面粉则对调节人体血糖水平具有积极作用，鉴于抗性淀粉和直链淀粉之间一般呈正相关关系，因此，提高小麦种质中直链淀粉的含量为品质改良育种研究奠定基础。【方法】选取淀粉分支酶（starch branch enzyme）TaSBEIIb中4个SBE基因片段，成功构建TaSBEIIb-dsRNA高效表达载体，并基于培养基组分进行梯度优化，显著提升dsRNA的产量。基于此，通过叶面喷施，探究裸露dsRNA及纳米载体壳聚糖季铵盐（hydroxypropyltrimethyl ammonium chitosan chloride，HACC）包被的dsRNA对小麦淀粉代谢的调控效应；借助小麦幼苗培养系统，观察dsRNA喷洒后对小麦幼苗中直链淀粉含量的影响，以及淀粉相关基因的表达情况；进一步借助大田试验，分析dsRNA喷雾对小麦成熟籽粒中直链淀粉含量的影响；利用壳聚糖季铵盐包被的dsRNA，探究包材对dsRNA保护和对小麦成熟籽粒中直链淀粉含量的影响。【结果】成功构建了4个表达dsRNA的重组质粒pRNAi-TaSBE1—pRNAi-TaSBE4；优化后的发酵培养基使dsRNA的产量从26.54 mg·L-1提高至50.65 mg·L-1，相较于初始培养基提高了91%；dsRNA喷雾后干扰了目标基因的表达，其中，TaSBEIIb1片段在第7天的干扰效率最高，4个片段干扰后，TaSBEIIb的表达量平均降低47.73%；同时，TaSBEIIb的干扰也影响了淀粉合成通路中其他基因的表达，包括TaSSII、TaSSIV和TaSBEIIa1，分别在第3、7和3天影响效率最高，其表达水平分别平均降低54.53%、59.94%和47.64%；2023年田间试验表明，裸dsRNA喷洒使小麦籽粒直链淀粉含量在处理后7 d提升17.2%—36.5%，但在小麦成熟期效果衰减至0.2%—8.3%；2024年田间试验中，多次喷施裸dsRNA和壳聚糖季铵盐包被的dsRNA均能使小麦成熟籽粒中直链淀粉含量从27.72%提高至30.37%，相较于对照提升约10%。【结论】外源喷洒TaSBEIIbs-dsRNA具有提升淀粉中直链淀粉含量的作用。
【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。
耕地资源及其利用时空动态事关国家粮食安全、资源安全和生态安全。现阶段耕地遥感监测总体沿用了“数据—（模型）—信息”的科学研究范式，注重影像解译与信息提取过程的模型改进与精度提升，面临“信息海量、知识难求、服务受限”的困境，难以满足耕地保护利用实际需求，亟待提升科学研究成果对国家重大需求的支撑服务效能。人工智能（artificial intelligence，AI）技术加速推动数据主动检索与分析向智能化的知识服务与赋能转变，大型多模态模型在文本、图像、音频、视频等多模态数据处理中的突出优势，能够有效挖掘各类遥感监测信息和提供智能知识服务。本文在系统分析国内外最新研究进展、全面梳理耕地遥感监测应用需求的基础上，总结了通过耕地形态认知其结构与功能的核心特点，进而提出基于形态指纹特征的耕地遥感监测轻量化大模型构建思路。首先，针对不同主体分析需求，将耕地遥感监测应用场景归纳为4个方面，包括耕地数量和利用、高标准农田建设、耕地质量退化、耕地农情动态，明晰不同场景对监测信息和知识服务的差异化要求；其次，从人类认知的视角出发，解析耕地形态蕴含的“精细信息”和“宏观知识”特征，为耕地遥感监测大模型构建提供新的切入点；最后，结合多模态遥感数据与通用大语言模型，构建具备感知、推理、学习与执行能力的耕地遥感监测人工智能体（AI Agent），强化注意力机制，集中并抓住耕地形态重要特征，构建基于形态指纹特征的遥感监测轻量化大模型，实现“精细信息—宏观知识—智慧决策”融合，解决数据信息产品多但可用性知识服务不足的现实困境。
【目的】土壤盐渍化严重影响玉米生长发育，导致其产量下降。研究不同玉米自交系材料耐盐性，挖掘玉米耐盐相关优异等位变异，为玉米耐盐性遗传改良提供重要的SNP位点信息及候选基因资源。【方法】以包含238份自交系的自然群体为材料，对生长20 d的玉米自交系幼苗（三叶期）进行300 mmol·L-1 NaCl溶液处理，盐胁迫处理40 d后调查其生物量、水分含量和盐害表型。通过全基因组关联分析（genome-wide association study，GWAS）挖掘玉米耐盐相关优异等位变异。【结果】通过对该玉米自然群体苗期进行耐盐性鉴定，依据盐害率将材料划分为5个耐盐等级：高耐盐材料（1级）22份、耐盐材料（2级）93份、中耐材料（3级）62份、盐敏感材料（4级）41份、高敏感材料（5级）20份。不同耐盐等级材料份数呈正态分布特征，高耐与高敏材料合计占比17.6%，中间等级材料占比82.4%。经统计分析，盐害率与盐胁迫条件下植株的鲜重、干重、水分含量呈显著负相关性，各调查指标离散程度大，材料间差异显著。通过全基因组关联分析，共鉴定出40个与玉米耐盐性相关的SNP位点。进一步分析发现，在第1和第10染色体中各存在一个与玉米耐盐性显著相关的SNP位点，分析这两个位点上下游100 kb置信区间的候选基因，在该区间含有18个功能基因，其中有9个具有功能注释的功能基因和9个未知基因。【结论】从238份玉米自交系自然群体材料中鉴选获得高耐盐材料（1级）22份。挖掘出40个与玉米苗期耐盐性相关的SNP位点，筛选出2个与玉米苗期耐盐性显著相关的关键SNP位点，获得2个耐盐相关的候选基因ZmSTYK46和Zm00001eb004810，ZmSTYK46编码丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，Zm00001eb004810功能未知。
【目的】为满足人口增长和环境变化带来的粮食需求增长，需要不断培育高产、优质和多抗的品种。高效创制具有丰富遗传背景和遗传多样性的新种质，为培育兼顾多个优良性状的新品种提供参考。【方法】利用三明显性核不育材料简化杂交程序，选择多个地缘关系较远的优异亲本与之杂交，聚合多个优良性状。针对遗传基础窄、分子标记应用难度大等问题，通过S221先后与09598、鄂中5号、源丰占、云香软等材料连续杂交，在最后一次杂交后代中选择可育株，用系谱法结合耐热分析、米质分析及抗稻瘟病筛选等培育新品种。提取F10系列株系中的60个中选单株及4个亲本DNA，设计目标位点引物，通过PCR捕获目标DNA片段，并进行测序，最后进行目标位点的基因型分析。运用SLYm1R高密度水稻全基因组SNP芯片进行功能基因分析。【结果】基因型分析以碱基替代率的大小来分析其亲缘关系的远近或相似度。亲本材料鄂中5号、云香软与其他亲本的关系较远，09598与源丰占的关系较近；创新获得的3个株系群之间的碱基替代率分别为0.0099545（170531-170532）、0.0338213（170531-170533）和0.0371913（170532-170533），而在各个株系内部，碱基替代率均为0，表明3个株系群之间有差异，但各株系内的遗传没有差异，通过加代扩繁分别形成新的种质，分别命名为ZY531、ZY532和ZY533。功能基因分析结果显示，ZY532系列种质的功能基因分别来源于4个亲本，聚合了多个亲本的优异基因，如Os-MOT1;1来源于云香软，可减少钼积累等非生物胁迫；Bph3来源于09598和鄂中5号，可增强褐飞虱的抗性；OsGSK2来源于09598、源丰占和云香软，可使中胚轴长度增长适宜直播；Badh2来源于云香软，使稻米具有香味；多个抗稻瘟病基因来源于不同亲本，也可以聚合到创新资源中，使其获得较好的稻瘟病抗性。ZY532米质优、稻瘟病抗性好，耐热性强，配制的杂交组合耐热性达到3级。【结论】利用三明显性核不育材料可有效聚合多个优良基因，但同时造成的遗传背景复杂，会延长育种周期，结合高通量SNP标记检测，可快速筛选出稳定的株系和更多的类型，既拓宽了遗传基础又提高了育种效率，可高效创制兼顾多个优良性状的新种质。
【目的】抽穗期是影响水稻产量和品质的重要农艺性状。水稻抽穗期受组蛋白修饰酶、转录因子、蛋白激酶、成花素及光敏色素等的调控。ABC转运蛋白在底物运输过程中发挥重要作用，但其在抽穗期调控中的功能尚不清楚。研究水稻ABC转运蛋白OsARG1在抽穗期调控中的功能，可为丰富抽穗期调控网络提供依据。【方法】以日本晴（野生型）和osarg1突变体为试验材料，对抽穗期、株高、分蘖数、穗长等农艺性状进行调查统计。测定日本晴叶片（WT），以及osarg1突变体的白化叶（WL）、黄绿叶（YL）和绿色叶（GL）中的叶绿素含量；通过ICP-MS测定上述材料中钴、镍、钙、镁、铁等金属元素的含量。对日本晴及osarg1的WL和GL进行激素含量测定和转录组测序分析；通过激素-转录组联合分析进一步研究OsARG1调控水稻抽穗期的作用机理。【结果】osarg1在贵阳和长春的抽穗期均提前，株高、分蘖数和穗长等农艺性状指标均低于野生型。叶绿素含量测定结果表明，YL和WL中的叶绿素含量显著低于野生型；金属元素含量测定发现osarg1的WL、YL和GL中的金属元素平衡均受到破坏。激素含量测定结果显示，YL和WL中的赤霉素、部分生长素类激素和细胞分裂素类激素的含量上调，且在WL中的上调幅度更大。转录组测序数据显示，GL_vs_WT和WL_vs_WT 2个组别分别鉴定出2 001和6 555个差异表达基因（DEGs）。经转录组数据分析，GL中20多个抽穗期相关基因的表达发生变化，包括甲基转移酶基因、成花素Hd3a和成花转变相关基因OsMADS14等。对GL_vs_WT的DEGs进行GO和KEGG富集分析，结果显示，DEGs在代谢过程、生长发育及对环境的响应等通路中富集。激素含量和转录组联合分析结果表明，OsARG1可能通过影响二萜合成途径、玉米素合成途径和激素信号传导调控赤霉素和细胞分裂素的含量。qRT-PCR结果显示，所选基因的表达变化趋势与转录组数据一致，证实转录组数据的准确性。【结论】osarg1的抽穗期提前，OsARG1可能通过影响抽穗期相关基因的表达，调控水稻抽穗期。同时，OsARG1还参与调控叶片中的叶绿素含量及镍、铁、镁等多种元素的含量。
【目的】探讨秸秆还田与化肥配施对农田生态系统多功能性的影响，为秸秆与化肥的科学配施及作物生产力的提高提供理论支撑。【方法】本研究进行为期8年的冬小麦-夏玉米轮作试验（2012—2020），设置不施肥对照（NF）、单施化肥（F）、单施秸秆（S）、秸秆还田与化肥配施（FS）4个处理，测定17种常用农田生态系统服务功能指标，计算土壤生态系统多功能性指数（MFI），同时测定根际与非根际细菌和真菌群落组成，探究化肥以及秸秆还田对土壤生态系统多功能性的耦合影响及土壤性质中主要的驱动因子。【结果】F和FS较NF处理显著提高了作物产量和MFI，但S处理只增加了土壤MFI，对产量无显著影响。随机森林模型显示，N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶（NAG）和全氮（TN）是影响MFI的最关键因素。施肥还显著改变了根际和非根际土壤中细菌和真菌的群落结构；与NF处理相比，F和FS处理显著增加了非根际微生物放线菌门（Actinobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和担子菌门（Basidiomycota）的相对丰度以及根际真菌担子菌门（Basidiomycota）的相对丰度。冗余分析表明，土壤有机质及其组分可溶性有机碳是影响非根际细菌和真菌群落组成的关键因素。网络分析和相关性分析发现，MFI与非根际和根际微生物网络模块相对丰度显著相关。高产组（F和FS处理）在非根际土壤中富集的物种，如Hannaella、Chaetomium等，具有较强的氨基酸、核苷酸代谢能力，对土壤生态系统多功能性具有正效应；低产组（NF与S处理）则在非根际与根际土壤中富集了不利于土壤养分固持的物种，如Solibacterales、Phycicoccus和Pleosporales。【结论】秸秆还田与化肥配施可显著提高作物产量和生态系统多功能性指数。秸秆还田配施化肥可通过增加土壤酶活性和全氮含量来增强生态系统多功能性，同时在非根际土壤中富集参与养分循环、提高酶活性和增强氨基酸和核苷酸代谢能力的特定物种（Hannaella、Chaetomium等）从而有利于维持生态系统多功能性。
在经济社会发展和乡村振兴战略的推动下，我国粮食产量连续多年保持丰收，但仍面临生产效率低、农民收入差距大等挑战。“大国小农”的国情下，促进小农户与现代农业衔接意义重大，农业社会化服务成为联结二者的关键桥梁。本文聚焦我国农业社会化服务，旨在剖析其发展现状、区域特征，借鉴国际经验并提出发展建议，为推动农业现代化提供参考。在发展现状方面，农业社会化服务政策体系逐步完善，政策目标逐渐明确，支持服务主体多元化、政策工具多样化以及区域差异化。在地区性服务结构方面，以河南省社会化服务情况为分析对象，农业社会化服务市场形成了“龙头企业－农机专业合作社－农机专业户”的三级市场结构，以政府为引领提供资金支持，不同层级市场主体优势互补。在地区性服务特征方面，我国已初步构建起以公共服务机构为基础支撑，合作经济组织为基层网络，农业龙头企业为产业枢纽，科研机构、行业协会等社会力量为重要补充，公益性服务与经营性服务相互结合、专项服务与综合服务相协同的“政府引导、多元协同、功能互补”的新型农业社会化服务体系。国际经验方面，美国构建了政府公共服务、私人企业服务与农场主合作社系统三维协同的适应大规模农业生产的农业社会化服务体系；日本构建了适合小规模家庭经营的以农协为核心的农业社会化服务体系。两国在服务体系改革中，均在组织架构、服务内容和技术赋能层面实现升级，两国服务体系共同点在于通过组织化嵌入连接农户与现代农业，借助技术赋能推动农业现代化发展，革新服务内容以增强产业竞争力。基于我国国情和国际经验，提出以下政策建议：应强化政府引导与制度保障，夯实服务基础；培育多元服务主体，构建协同服务网络；深化金融与数字赋能，提升服务质效；完善利益联结机制，保障小农户权益。
【背景】犬细小病毒2型(canine parvovirus 2, CPV-2)属于细小病毒科细小病毒属，是一种无囊膜、单股负链DNA病毒，主要感染犬科动物，尤其对幼犬群体构成极大威胁。该病毒具有高度传染性和显著致死率，常引发犬类的急性肠炎或心肌炎，已成为影响全球范围内犬类养殖业的重要疫病之一。目前，CPV-2感染主要通过疫苗免疫预防，但仍有免疫犬发病报道。因此，针对当前流行的CPV-2毒株，开展其致病机制及免疫学特征的基础研究，已成为犬细小病毒防控策略优化的重要前提。【目的】建立针对当前流行的CPV-2c的反向遗传操作系统，为后续研究病毒的致病性、免疫逃逸机制及宿主适应性变异提供重要的实验工具。【方法】参考已发表的CPV-Y1毒株(GenBank编号：D26079.1）全基因组序列，设计特异性引物，采用分段PCR获得本实验室分离的CPV-2c SX-LC毒株的近全长的基因组序列，结合基因合成的CPV-2末端回文序列(ITRs)，将CPV-2完整基因组克隆至pBluescript SK(+)载体中，于基因组中引入XhoI酶切位点，作为酶切标签，构建了稳定、可操作的反向遗传质粒。随后，将纯化后的重组质粒转染至犬源F81细胞，进行病毒拯救并连续传代培养。通过观察细胞病变效应(CPE），间接免疫荧光试验(IFA）检测病毒主要抗原蛋白VP2，以及利用透射电子显微镜负染色观察病毒颗粒的形态来证明反向遗传系统成功构建。最后，通过一步生长曲线实验系统评估拯救病毒在F81细胞中的增殖动力学特征，并结合血凝试验(HA）测定其血凝活性，全面分析拯救病毒的基本生物学特性，并与亲本野生型毒株进行对比，验证所构建反向遗传系统的稳定性与实用性。【结果】酶切分析与序列测定结果确认，成功构建了完整的CPV-2c SX-LC全基因组质粒。将该重组质粒转染F81细胞并连续传代培养5代后，观察到细胞出现明显的CPE。针对出现CPE的细胞，进一步采用IFA检测，结果显示VP2抗原蛋白能够稳定表达。此外，病毒液经负染色处理后，透射电子显微镜观察显示具有典型CPV-2形态特征的病毒颗粒，进一步证明成功拯救获得了重组病毒rCPV-2c SX-LC。一步生长曲线及HA分析，结果表明拯救病毒与亲本毒株在增殖动力学和血凝活性方面基本一致，说明两者具有相似的生物学特性。【结论】通过优化ITRs的克隆，构建了具有CPV-2完整ITRs的质粒，较传统的构建方法在提升拯救效率和保证病毒基因组的完整性等方面有一定提升。构建的CPV-2c SX-LC反向遗传系统为进一步研究CPV的基础及应用提供了技术平台。
【目的】 分别从代谢和转录水平解析葡萄果实转色过程中单萜和花色苷积累规律，探讨花色苷和单萜时空合成机制，为鲜食葡萄果实单萜化合物和花色苷合成调控提供理论依据。【方法】 以‘瑞都红玉’葡萄果实为试材，于转色前5 d开始取样，直至转色40 d后结束。采用常规方法测定果实样品可溶性固形物及可滴定酸含量；利用顶空固相微萃取结合气相色谱与质谱联用技术（HS-SPEME-GC-MS）测定果实中单萜类组分和含量的变化；用分光光度计法测定葡萄果实总类黄酮、总花色苷的含量；同时，采用转录组测序和实时荧光定量PCR技术分析花色苷以及单萜化合物合成途径中关键基因的表达变化。【结果】 随着葡萄果实转色过程的推进，‘瑞都红玉’果实中25种游离态和结合态单萜化合物主成分存在波动。大部分游离态单萜在转色20 d开始大量合成，至转色35—40 d达到最高水平。结合态单萜含量在转色30 d达到最高水平。结合态单萜含量高于游离态。而类黄酮在果实转色前已经大量合成积累；花色苷的合成伴随着果实转色启动，到转色20 d含量达到最高水平，随后略有下降。转录组测序共鉴定差异表达基因5 836个，不同发育时期间的差异表达基因数量不同，差异表达基因在苯丙氨酸合成、类黄酮合成和单萜合成等通路富集。其中，与单萜合成途径相关的差异表达基因14个，与花色苷合成途径相关的差异表达基因11个，这些基因表达模式分别与单萜和花色苷合成积累相一致。进一步相关性分析，筛选到24个转录因子与多个单萜和花色苷合成途径基因表达显著相关。【结论】 红色玫瑰香型葡萄果实花色苷的合成启动早于香气化合物单萜的合成，两类化合物合成存在时空上的调控过程。单萜和花色苷积累与其合成途径中多个关键酶基因表达具有紧密相关性，它们的合成受各个基因转录水平的调控。
【目的】矮秆基因是小麦遗传育种关注的重要基因，不同生态区和品种类型对小麦株高的要求不尽相同，因此，鉴定山西小麦品种矮秆基因的分布规律和特点，并挖掘株高相关遗传新位点，为小麦株高遗传改良提供参考。【方法】在株高及其相关性状准确鉴定的基础上，对306份山西小麦中11个已知的矮秆基因类型进行基因型检测，并结合16K SNP芯片进行全基因组关联分析，挖掘控制株高的新位点。【结果】除穗长外，山西小麦的株高和株高相关性状随育种年代逐渐降低，不同株高相关性状受到的选择压力不同。11个矮秆基因在山西小麦中的分布频率从高到低依次为Rht12、Rht24、Rht8、Rht26、Rht13、Rht25、Rht2、Rht5、Rht4、Rht1和Rht9，其中，Rht1、Rht2和Rht25在地方品种中尚未发现，除Rht2和Rht25在水地品种中远多于旱地品种外，其他基因在旱地品种和水地品种中的分布基本一致；共鉴定出125种不同矮秆基因组合，其中，分布频率最高的组合为Rht8+Rht12+Rht24。结合关联分析，在1A、2A和2B等14条染色体上共检测到26个稳定的遗传位点，其中，QPH-6D、QPH-7A和Q3rd IL-1D等8个位点未见报道；QPH-6D主要通过缩短第3节间和第4节间长度，使株高降低13.68%，QPH-7A则主要通过缩短第2节间和第3节间长度，使株高降低16.87%。【结论】山西小麦的株高逐年降低，不同株高相关性状受到的育种选择压力有差异；山西小麦的矮秆基因主要为Rht12、Rht24和Rht8；在1A、2A和2B等14条染色体上定位到26个稳定的遗传位点，其中，QPH-6D、QPH-7A和Q3rd IL-1D等8个位点可能是株高相关的新位点。
【目的】探寻可表征紫花苜蓿核心种质群体苗期抗旱性的理想性状及方法，挖掘优异抗旱种质，为紫花苜蓿苗期抗旱性鉴定及种质创新和育种提供技术支撑和材料基础。【方法】以111份紫花苜蓿核心种质为材料，测定自然干旱胁迫和正常供水（对照）下株高（PH）、地上部鲜重（SFW）、地上部干重（SDW）、主根长（MRL）、根鲜重（RFW）、根干重（RDW）6个性状的单项抗旱系数，结合紫花苜蓿各性状的单项抗旱系数、相关性、主成分、隶属函数、线性逐步回归、聚类等分析方法，评估各紫花苜蓿种质对干旱胁迫的响应差异，筛选其苗期抗旱性鉴定性状与方法，挖掘紫花苜蓿苗期抗旱性优异资源。【结果】单项抗旱系数分析表明，干旱胁迫对紫花苜蓿苗期的6个性状均显著抑制；性状相关性结果显示，6个性状之间存在正相关关系；主成分结果表明，紫花苜蓿6个单项抗旱性状可综合成4个综合抗旱性状，贡献率累计到86.885%；采用单项抗旱系数、相关性、主成分及线性逐步回归等方法综合评判出SFW、SDW、RFW、RDW为评价苗期紫花苜蓿材料的理想性状；利用CDC值和D值分类方法，将111份紫花苜蓿核心种质群体进行苗期抗旱性分类，发现2种抗旱性分类方法对各种质抗旱性划分仅存在细微的差异；对111份紫花苜蓿核心种质的D值进行聚类划分，各种质划分为5类，分属于强抗旱型、较强抗旱型、中等抗旱型、弱抗旱型和干旱敏感型种质。【结论】确定SFW、SDW、RFW、RDW是紫花苜蓿苗期进行抗旱性评价的最佳性状；分别挖掘出苗期紫花苜蓿强抗旱型和较强抗旱型材料6份和25份。
【目的】 针对“十四五”国家重点研发计划“黄淮玉米大豆复合种植丰产增效技术研发与集成示范”布局在山东、河南、安徽、江苏4省的7个技术示范区及其周边种植户，开展产能表现、经济效益和生态效益的系统评价，以期为区域玉米大豆复合种植模式优化提供科学评价依据。【方法】 构建涵盖产量、经济与生态三大维度的综合评价指标体系，基于7个示范区及其周边种植户的试验监测和实地调研，评估各示范区与区域周边种植户玉米大豆复合种植的综合效益差异。【结果】 产量方面，项目区各示范田玉米大豆复合种植模式总体均比周边种植户平均增产10%—19%；经济效益方面，示范区的单位土地产值平均比周边种植户高出5%—21%，但由于投入成本增加了7%—15%，导致单位土地净效益仅高出2%—18%；生态影响方面，示范区的碳足迹比周边种植户高出约9%—34%、氮足迹高出5%—45%，主要原因是化肥和柴油投入增加。基于周边种植户较示范区在产量、经济、生态3个维度的差异表现，7个示范区与周边种植户的综合差异指数等级（CVI）均处于中等差异水平（对应值为3级）。其中，各区域经济趋近指数等级（ECI）表现优异（等级3—4级），尤以土地产出率差异最小（鲁西北、皖北和苏北地区达最优等级5）。这表明，尽管周边种植户产量与土地产值较低，但示范区的高投入降低了其单位产出收益效率，客观上缩小了与周边种植户的净收益差距，支撑了较高的ECI值。限制各区域综合指数提升的主要原因在于产量较低，产量趋近指数（YCI）均集中在较差的1—2级水平。【结论】 项目技术创新与应用对促进黄淮地区玉米大豆复合种植的产量和经济效益具有良好的效果，但也存在成本上升与生态压力增大的问题。如何节本增效是下一步技术创新需要加强的重点攻关方向。
【目的】水稻细菌性条斑病(rice bacterial leaf streak，BLS）为我国检疫性植物病害，由稻黄单胞杆菌稻生致病变种(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola，Xoc）侵染引起，严重威胁水稻产量和稻米品质，是我国水稻生产区的主要病害之一。本研究旨在利用优质放线菌资源，为研发防治农作物病害的微生物源产品打下理论基础。【方法】采用梯度稀释涂布法，从不同植物根际土壤样品中分离纯化放线菌菌株，通过测量抑菌圈直径比较不同菌株对Xoc的抑菌能力，选择抑菌效果最好的菌株保藏并进行后续形态学、生理生化特征和多基因比对分析。采用扫描电镜观察、傅里叶变换红外光谱分析、胞内β-半乳糖苷酶的泄露情况测定以及SDS-PAGE凝胶电泳法探究拮抗放线菌对Xoc生理特征的影响，开展盆栽防效试验进行防治水稻细菌性条斑病的实际效益研究。采用特定培养基分析拮抗放线菌的促生特性，并通过浇灌促生试验探究其对水稻幼苗生长发育的影响。【结果】共分离获得80株放线菌，其中Sv-6菌株拮抗Xoc能力最强，抑菌圈直径为(44.87±0.26）mm，经形态特征及系统发育分析，将Sv-6菌株鉴定为弗吉尼亚链霉菌(Streptomyces virginiae）。Xoc经Sv-6菌株培养滤液处理后产生细胞溶胀、皱缩和聚集，同时膜表面物质组成改变、通透性增加，以及蛋白质表达下降。盆栽防效试验结果显示，水稻易感品种甬优15和湘两优900经Sv-6菌株培养液处理后，病斑抑制率达到57.98%—88.25%，且对预防Xoc侵染水稻效果显著。促生特性测定证明Sv-6菌株具有产铁载体、溶无机磷以及产生吲哚乙酸(IAA）的能力。浇灌促生试验验证了Sv-6菌株对水稻幼苗生长具有促进作用，处理后根长的增幅可达48.50%。【结论】弗吉尼亚链霉菌Sv-6菌株对水稻细菌性条斑病具有较好的防治效果，有开发成为绿色生防制剂和微生物菌肥的潜力。
【目的】 挖掘牡丹AP2/ERF基因家族在花发育中的功能，为精细化调控牡丹花型育种提供理论依据。【方法】 以牡丹基因组为基础，系统鉴定牡丹AP2/ERF基因家族成员，进行系统进化分析、基因结构分析、顺式元件分析和重复事件分析。自公共数据库下载拟南芥、水稻、葡萄和枫香树的基因组文件，并以牡丹为参照进行种间共线性分析。利用全球公共数据库下载所有牡丹组织测序不同部位的RNA-seq数据集，进行文件拆分、序列比较，最后通过TBtools构建热图对牡丹AP2/ERF基因家族成员的功能进行预测。通过主成分分析和层次聚类分析对样本间的整体相关性进行评估。通过对12个基因进行实时荧光定量分析，验证家族成员组织特异性表达的有效性。【结果】 共鉴定出126个AP2/ERF家族成员，通过系统发育分析，将其划分为AP2、ERF、DREB和RAV 4个亚家族和1个未分类（Soloists）序列。根据共线性分析，鉴定到122个基因锚定在牡丹5条染色体上，共含有73对共线性基因。牡丹与枫香树、葡萄同源基因对数远多于牡丹与拟南芥、水稻的同源基因对，表明各亚家族内部存在高度的保守性，且常伴随UTR的缺失。顺式元件分析表明，牡丹AP2/ERF家族基因主要参与植物生长发育、激素响应、非生物胁迫应答和光信号调控过程。表达分析显示，鉴定到的126个AP2/ERF家族成员中有48%的基因参与了花发育的过程。筛选出12个与花发育相关的AP2/ERF成员（3个来自AP2亚家族、6个来自DREB亚家族和3个来自ERF亚家族），以‘凤丹白’牡丹的根、茎、叶、盛花期花瓣和5个分化时期花芽为材料，进行qRT-PCR试验，结果显示，83%的基因与预测的表达情况吻合。【结论】 牡丹AP2/ERF家族的扩张是串联复制以及染色体片段复制造成的。牡丹AP2/ERF家族的扩张发生在牡丹与拟南芥分化后。牡丹中除了AP2亚家族，ERF和DREB亚家族的部分基因也参与了牡丹花发育的过程，进一步说明牡丹AP2/ERF家族成员的功能与其他植物存在较大差异。
【目的】土壤盐碱化是全球农业生产和粮食安全的重要限制因子。本研究基于植物根际促生菌（PGPR）与植物的长期互惠共生特性，从盐胁迫玉米根际土中筛选出，兼具耐盐、耐碱、促生等多功能的PGPR菌种资源，为盐碱土改良菌剂研发提供原材料和理论基础，支撑盐碱地综合整治。【方法】采用稀释平板涂布法筛选相关PGPR菌株，并利用形态/显微观察、Biolog Gen Ⅲ微孔板测定和16S rRNA基因序列测定对菌株进行鉴定，利用微宇宙试验评价菌株的耐盐、耐碱和促生潜力。【结果】经筛选获得23株PGPR，其中菌株PJ-3的耐盐碱和促生潜力最佳，鉴定为拟香味类菌（Myroides odoratimimus），属革兰氏阴性菌。该菌株具备高效的果糖酵解和乳酸-丙酮酸、磷酸糖转化系统，最高可耐受5% NaCl和pH 11的盐碱胁迫条件。盆栽试验表明，在中度盐碱胁迫下，该菌株可提升玉米萌芽率70%，并使株高、叶长、叶宽、地上鲜重、地下鲜重增加50%以上。进一步的研究显示，该菌株的耐盐碱促生机制主要包括：（1）分泌蛋白酶、铁载体和IAA生长激素；（2）激发玉米抗氧化系统中超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）酶活性对活性氧自由基的清除；（3）促进根系的保守型策略发育，增加根表面积、根尖数和分叉数，增强根活力，从而提升叶绿素a主导的光合作用。【结论】发现拟香味类菌PJ-3具有高效的耐盐、耐碱、促进玉米地上-地下生长发育等多种新功能，并明确了该菌株在盐碱地治理与农业生产中的广泛应用潜力。
【目的】探究新育玉米杂交种及其亲本自交系苗期耐盐相关性，评价苗期耐盐性较强杂交种的全生育期耐盐能力，为培育盐碱地适种玉米杂交种提供资源与数据支撑。【方法】以16份杂交种及其30份亲本自交系为材料，于2024年在中国农业科学院作物科学研究所人工温室开展苗期耐盐性鉴定，分别设置2个处理：CK（对照处理）和SA（盐胁迫处理），通过测定苗期株高和生物量，对杂交种及其亲本自交系进行耐盐性和相关性分析；筛选耐盐性不同的杂交种，分析最新展开叶黄化百分比和Na+含量，进一步验证其耐盐性；选择黄淮海夏播新品种中单1130和中单1112及东北春播新品种中单1118进行萌发期耐盐鉴定，并在山东省东营市滨海盐碱地进行产量测定。【结果】在350 mmol·L-1 NaCl胁迫下，16份杂交种苗期株高、地上部鲜重及干重较对照下降53.73%—74.65%，郑单958、中单1130、中单1112和中单1118等7份杂交种形态指标及耐盐系数显著高于均值，耐盐能力强；250 mmol·L-1 NaCl胁迫下验证部分杂交种耐盐性，发现耐盐杂交种郑单958、中单1130最新展开叶黄化百分比显著低于不耐盐的中单153和中单123，且地上部Na⁺含量更低。与双亲耐盐相关性分析显示，杂交种地上部鲜重耐盐系数及盐胁迫下苗情均与母本组苗情显著相关（P<0.05）。通过KASP检测发现杂交种耐盐性与双亲自交系中供测4个耐盐基因的优良等位变异位点聚合个数无相关性。原位中低度盐碱地全生育期试验表明，新育杂交种中单1130产量达6 577.50—8 034.71 kg·hm-2，较郑单958增产14.35%—20.99%；中单1112产量达6 415.11—7 720.73 kg·hm-2，较郑单958不减产或增产7.22%—34.22%；中单1118产量达6 075.45—6 958.35 kg·hm-2，较郑单958增产5.62%—10.33%。【结论】玉米杂交种耐盐性与双亲耐盐性相关，但仅与母本苗情等级达显著水平。耐盐基因SOS1、HKT2、HAK4和HKT1;2优良等位变异位点在亲本中的聚合个数与杂交种耐盐性无显著相关性。苗期耐盐性较强的新育杂交种中单1130，在山东东营滨海盐碱地较郑单958稳定增产14.35%以上，是适宜黄淮海地区播种的高产耐盐碱新品种。
【目的】由大豆花叶病毒（soybean mosaic virus，SMV）引起的大豆花叶病毒病是大豆最具危害的病毒性病害之一，严重影响大豆的产量和品质。利用酵母文库筛选与SMV核内含体蛋白（NIa-Pro和NIb）互作的寄主蛋白，为深入解析SMV的侵染机制及大豆抗病机制提供理论依据及新思路。【方法】首先，从大豆花叶病毒病株系SMV-HN中分别克隆NIa-Pro和NIb，将其重组至pGBKT7酵母载体以构建诱饵质粒，通过酵母双杂交文库筛选技术鉴定与2个病毒功能蛋白互作的大豆寄主蛋白。其次，克隆编码外膜孔蛋白16（outer envelope pore protein 16-1，OEP16）的寄主蛋白基因GmOEP16，并通过酵母双杂交（Y2H）和荧光素酶互补试验（LCA）明确GmOEP16与NIa-Pro和NIb的互作关系。再次，利用荧光定量PCR分析GmOEP16在SMV侵染和外源激素诱导下的表达模式。最后，采用病毒诱导的基因瞬时沉默技术（VIGS）对GmOEP16在SMV病程反应中的功能进行验证。【结果】成功构建pGBKT7-NIa-Pro和pGBKT7-NIb诱饵质粒，分别筛选到12个与NIa-Pro和NIb互作的大豆寄主蛋白。利用Y2H试验，验证NIa-Pro与GmOEP16和GmDEG5，以及NIb与GmOEP16、GmZC3H18和GmAHP1存在相互作用；进一步通过LCA试验，明确GmOEP16与NIa-Pro和NIb均可发生相互作用。表达模式分析显示，GmOEP16可以响应SMV的诱导，并可在反应初期快速地响应水杨酸和脱落酸的诱导。VIGS试验表明，有效沉默GmOEP16后，相较于对照组，沉默植株叶片没有出现明显的感病症状，且SMV外壳蛋白（coat protein，CP）基因SMV-CP的表达量显著降低，即大豆增强了对SMV的抗性，说明该基因可负调控大豆对SMV的抗性。【结论】成功构建了pGBKT7-NIa-Pro和pGBKT7-NIb诱饵载体，并各筛选得到12个与它们互作的大豆寄主蛋白。其中，GmOEP16与SMV核内含体蛋白NIa-Pro和NIb存在相互作用；GmOEP16可响应SMV的诱导且负调控SMV抗性，促进SMV的侵染。
