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。
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】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】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】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】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】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。
【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。
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】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。
【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】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】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】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。
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】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】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】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】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】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。
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】针对内蒙古引黄灌区盐碱地土壤肥力差、水盐失衡制约向日葵生产的问题，探究智能滴灌水肥耦合模式对引黄灌区盐碱地土壤及向日葵生长和产量品质的调控效应。【方法】基于2年的田间试验结果，于2023—2024年在内蒙古达拉特旗开展双因素裂区试验，以向日葵为供试作物，主区为漫灌和滴灌两种灌溉方式，副区为单施化肥（F）、化肥+秸秆（FS）、化肥+牛粪（FM）、化肥+高碳基肥（FH）4种施肥模式。分析不同水肥管理模式对土壤理化性质、向日葵产量品质及养分生理效率的影响。【结果】两年试验中，智能滴灌水肥一体化与漫灌传统施肥相比，显著降低0—40 cm土层土壤电导率（EC）41.2%，增加土壤含水量15.0%，增加硝态氮（NO3--N）含量37.8%，增加土壤有机碳含量（SOC）10.8%。传统漫灌下，0—40 cm土层中，与F相比，有机物料添加显著降低EC值7.3%—27.0%，使pH降低0.08—0.51，增加SOC含量3.8%—13.0%，增加NO3--N含量9.2%—48.2%，增加有效磷含量（AP）32.2%—62.7%，增加速效钾含量（AK）12.4%—22.7%。智能滴灌下，0—40 cm土层中，与F处理相比，有机物料添加显著降低EC值3.7%—28.5%，增加SOC含量4.3%—9.5%，增加NO3--N含量17.2%—41.4%，增加AP含量20.3%—48.8%，增加AK含量3.6%—26.6%。此外，智能滴灌水肥一体化与传统漫灌施肥相比，向日葵株高与茎粗分别显著提高16.7%和85.4%，氮素生理效率（NPE）、磷素生理效率（PPE）分别提升26.6%、34.1%，生物产量和籽粒产量分别提高12.8%和89.5%，水分利用效率（WUE）提高67.7%。传统漫灌下，与F相比，有机物料添加显著增加株高16.7%—17.5%，PPE增加27.1%，生物产量增加37.0%—43.9%，籽粒产量增加6.0%—25.2%，WUE增加6.0%—25.2%，出仁率增加13.0%—17.9%，籽粒脂肪含量增加9.7%。智能滴灌下，与F相比，有机物料添加显著增加株高7.6%，NPE提高15.2%—17.2%，PPE增加17.2%，生物产量增加23.7%，籽粒产量增加4.6%—20.4%，WUE增加4.6%—20.4%，出仁率增加6.2%—10.2%，籽粒脂肪含量增加3.3%。Mantel分析显示生物产量和籽粒产量与土壤含水量、SOC、株高、茎粗、NPE、PPE呈显著正相关关系，与pH和EC呈显著负相关关系（P<0.01）。综合分析，智能滴灌水肥一体化与牛粪或高碳基肥配施效果最好，是引黄灌区盐碱地适宜的水肥管理模式。【结论】智能滴灌下有机物料添加的水肥耦合模式通过降低土壤盐分、提升养分有效性和作物生理效率，有效地改善了盐碱地质量，并促进了向日葵产量和品质提升。
中科发5号是李家洋院士团队利用分子设计育种理念培育的新品种。运用表型与分子标记选择相结合的方法，聚合了GL7（多拷贝）、GS3和GW5基因型组合，形成了水稻的细长籽粒，且含有高产的基因/QTL qSB2、qSB8、qSB10和SCM2等，以及携带稻瘟病抗性等位基因Pib、qBR10、Pi-ta和Ptr。基于此，该品种综合农艺性状表现出高产、多抗、品质优良等特点，在2014年位列中国十大主栽品种之列，已成为东北标志性品种。面对这一局面，未来东北粳稻应该以此为基准，实现超越。结合大米供需市场状况，育种目标应是以高产为基础的长粒香。具体产量目标为9 500 kg·hm-2以上，而实现这一目标的性状组配是株高95.0—105.0 cm、有效穗数375.0万—420.0万株/hm2、穗粒数120.0粒以上、千粒重大于25.0 g；品质目标为粒长大于6.5 mm、长宽比大于2.8、整精米率达到审定标准、外观优良、食味80分以上、具有香味。除此之外，还要具有良好的适应性与抗性。为实现该目标，首先要加强辩证思维，要在实践中坚决淘汰大量不能达到育种目标的材料，同时，加强优良性状组配及其与当地栽培条件适应性的实践检验。在育种过程中，协调使用高产资源和长粒资源，加强复合杂交，同时优化育种过程，积极采用分子育种等现代育种技术。育种策略关键是要拓展具有广亲和性的籼粳亚种杂交稻恢复系的运用，特别是高产籼粳三系杂交稻的利用。由于高产三系杂交稻本身产量较高，其配子存在广泛重组，更有期望出现突破性类型。利用具有广亲和性的粳稻恢复系与长粒香型籼型杂交稻配组，可能是实现长粒香育种目标的最好策略，但还需进一步检验。
【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】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】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】筛选KASP核心标记，建立番茄高通量分子鉴定体系，为番茄品种鉴定、纯度鉴定和新品种权保护等提供技术支撑。【方法】基于番茄高代自交系重测序数据，筛选覆盖全基因组的高质量SNP位点，并将其转化为KASP标记。利用从不同育种单位和公司收集的360个番茄品种验证开发的KASP标记，根据基因分型数据结果，筛选出一套多态性信息含量（PIC）高、稳定性好且在染色体上相对均匀分布的KASP核心标记组合，并对收集的番茄品种进行聚类分析和构建DNA指纹图谱，同时进行番茄品种真实性鉴定和种子纯度鉴定应用。【结果】基于300余份番茄材料重测序数据分析获得的SNP位点，从中筛选出600个用于标记开发，平均每条染色体50个。最终，517个成功转化为KASP标记，转化率为86.2%。根据染色体上的物理距离，每条优选10—12个，总计128个标记，使用不同类型的番茄品种对其进行验证和筛选。最终筛选出一套含有68组引物的核心标记，平均每条染色体4—8个。利用这68个核心标记对360个番茄品种进行基因型分析，并构建DNA指纹图谱，聚类分析结果显示，品种间相似系数为0.32—1.00。依据普通鲜食番茄、口感番茄、樱桃番茄和加工番茄4种类型，分别精简为含有48、32、36和36个核心标记的组合，其PIC值均大于0.35，这些核心标记可将不同品种的番茄进行有效区分。为了验证标记的适用性，利用核心标记组合对2个口感番茄品种进行真实性鉴定，发现二者有2个标记存在差异，表明这两个品种并不相同。另外，选择在亲本间具有多态性的2个标记对番茄品种‘品番4031’的F1杂交种子纯度进行鉴定，结果显示，种子纯度均为100%，与田间鉴定结果吻合。【结论】获得的KASP标记可用于番茄的遗传多样性分析、指纹图谱构建、品种真实性鉴定和杂交种纯度鉴定。
【目的】 探究在玉米大豆带状复合种植模式下，不同株高玉米品种搭配对群体冠层光分布及光资源利用的调控效应。【方法】 于2023—2024年，以不同株高的4个玉米品种为试验材料，包括矮秆品种MY73、登海605（DH605）和高秆品种京科968（JK968）、先玉1466（XY1466）及大豆齐黄34。设置不同间作模式：4行均为同一玉米品种为对照（S-MY、S-DH、S-JK、S-XY），4行密度均为6.75万株/hm2和高矮秆品种搭配（中间行为高秆品种JK968，边行为矮秆品种MY73：MY-JK-1、MY-JK-2；中间行为高秆品种XY1466，边行为矮秆品种DH605：DH-XY-1、DH-XY-2），同时设置2种种植密度：4行密度均为6.75万株/hm2（MY-JK-1、DH-XY-1）和中间行为6.75万株/hm2，边行为8.25万株/hm2（MY-JK-2、DH-XY-2）。玉米大豆行配置均为4﹕4，各处理大豆株距均相同。重点分析不同间作模式对群体冠层结构、光分布、玉米光合特性及作物产量的影响。【结果】 不同株高玉米品种搭配种植优化了冠层结构，显著改善玉米穗位层透光率，提高了玉米叶面积指数和光合特性，最终促进系统产量的增加。在吐丝期，MY-JK-1、MY-JK-2的穗位层透光率较S-MY、S-JK增加18.55%—88.22%，DH-XY-1、DH-XY-2较S-DH、S-XY的穗位层透光率增加39.26%—55.77%。4个品种（除MY-JK-2下的MY73）在高矮秆搭配模式下的净光合速率（Pn）均有所提高，其中DH605在DH-XY-2模式下的Pn较S-DH提高6.88%，XY1466在DH-XY-2模式下的Pn较S-XY提高10.31%。同时，穗位叶最大光化学效率（Fv/Fm）和潜在活性（Fv/Fo）均有所提升。MY-JK-2模式下的玉米产量较S-MY、S-JK、MY-JK-1模式2年平均分别提高19.44%、9.58%、1.66%；DH-XY-2较S-DH、S-XY、DH-XY-1模式2年平均分别提高30.20%、14.94%、9.21%。2年均为DH-XY-2模式下的玉米产量（12 536.58 kg·hm-2）和系统产量（14 001.29 kg·hm-2）最高。【结论】 与单一玉米品种间作模式相比，不同株高玉米品种搭配种植能够优化群体冠层结构，改善群体冠层光分布，提高玉米穗位层透光率和大豆顶部光合有效辐射。同时，提高了玉米叶面积指数和光合特性，促进光合产物的积累，最终促进系统产量的增加。随着边行密度的增加，玉米产量得到进一步提升。本试验条件下，在黄淮海地区推荐使用矮秆DH605和高秆XY1466搭配种植，中间行密度为6.75万株/hm2且边行为8.25万株/hm2的模式。
【目的】 探究不同有机物料配施化肥对中低产田作物产量和农田土壤肥力的影响，为选择最佳的有机培肥措施提供科学依据。【方法】 以黄土高原中低产田为研究对象，于2022和2023年，连续两年进行玉米田间试验。设置秸秆还田配施化肥（SF）、生物炭配施化肥（B）、有机肥配施化肥（M）和生物有机肥配施化肥（EM）4个处理，以单施化肥（F）为对照，通过测定不同处理的玉米产量和土壤物理、化学和生物指标，采用相关性分析和主成分分析等方法建立评价指标最小数据集，并利用模糊数学法对土壤肥力进行评价。【结果】 与F处理相比，SF和B处理土壤水稳性大团聚体（R>0.25）百分比显著提高了19.8%和17.8%，<0.053 mm团聚体百分比显著降低了17.2%和14.0%，土壤水分显著提高了7.6%和13.0%。M和EM处理同样提高了土壤水稳性大团聚体和表层土壤水分，但差异不显著。有机物料配施化肥提高了土壤团聚体的几何平均直径和平均重量直径，其中SF处理显著高于F处理，但与B、M处理差异不显著。与F处理相比，不同有机物料处理土壤有机质和土壤有效磷含量分别显著提高了16.1%—28.5%和23.1%—195.4%；SF处理的可溶性有机碳和M处理的可溶性有机氮含量增加最显著。EM处理的土壤微生物量碳、微生物量磷含量和M处理的微生物量氮含量最高，分别较F处理显著增加了36.9%、216.4%和63.3%。与F处理相比，SF、M、EM处理的土壤β-葡萄糖苷酶、N-乙酰葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶活性分别显著提高了13.3%—57.0%、21.4%—22.0%和24.3%—35.1%，B处理的β-葡萄糖苷酶活性显著增加，但N-乙酰葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶活性增加不显著；土壤总体酶活性（TEI）表现为EM>M>SF>B>F处理，其中EM处理显著高于SF、B和F处理。化肥配施有机物料通过改善土壤团聚体结构、提升土壤有机质及养分含量、增强土壤酶活性，从而提高了土壤肥力指数（IFI），提升幅度在0.6%—36.9%，其中EM、M和B处理增加显著。试验两年化肥配施有机肥和生物有机肥玉米产量较单施化肥显著提高了13.4%—18.5%，且显著高于秸秆配施化肥处理。【结论】 有机物料配施化肥能够改善土壤结构、提高土壤肥力，从而增加玉米产量，其中有机肥和生物有机肥配施化肥的效果最好。
【目的】 研究增密对不同株高玉米品种农艺性状、产量及其构成因素动态变化的影响差异，解析矮秆玉米品种高密度下的稳产机制，为玉米高产潜力挖掘与矮秆高密高产品种选育提供理论依据。【方法】 于2023和2024年2个玉米生育季开展双因素试验，以高秆品种先玉335（XY335）、中秆郑单958（ZD958）和矮秆MY73为试验材料，设置9个种植密度：6.00万株/hm2（D1）、6.75万株/hm2（D2）、7.50万株/hm2（D3）、8.25万株/hm2（D4）、9.00万株/hm2（D5）、9.75万株/hm2（D6）、10.50万株/hm2（D7）、11.25万株/hm2（D8）和12.00万株/hm2（D9），研究种植密度对不同株高玉米品种植株、叶片、果穗、籽粒和产量等相关性状的影响，通过方差分析统计各指标在相同密度不同品种间及同一品种在不同密度下的差异显著性，采用BiHil模型分析叶面积指数的动态变化。【结果】 XY335、ZD958、MY73在两年试验中均获得较高产量的密度范围分别为6.00—6.75、6.75—8.25和8.25—9.75万株/hm2，MY73两年最高产量均值分别较ZD958和XY335显著提高11.1%和6.8%。在D1和D2两低密度条件下，三品种倒伏率无显著差异。自D3密度起，随密度的增加，矮秆品种MY73倒伏率显著低于高秆品种XY335和中秆品种ZD958；ZD958和XY335倒伏率显著上升，两年平均倒伏率分别达10.4%—66.6%和11.6%—82.8%；而MY73在2023年均无倒伏，2024年仅在D9密度下倒伏，倒伏率为1.1%。受倒伏等影响，随种植密度的增加，矮秆品种MY73单位面积有效穗数逐渐增加，而高秆XY335和中秆ZD958呈先增加后降低的趋势，高密度下MY73单位面积有效穗数显著高于XY335和ZD958。密度增加后，各品种株高、叶面积指数逐渐增加，MY73的株高增幅最小、叶面积指数增幅最大。各密度下MY73株高显著低于XY335和ZD958。相同密度下MY73结实率、收获指数、出籽率和籽粒容重均显著高于XY335和ZD958，且各密度下MY73收获指数稳定在0.6左右。增密后，各品种结实率、单穗粒重和收获指数逐渐降低，MY73降幅均最小，相较于D1密度，MY73结实率、单穗粒重和收获指数两年各密度降幅平均值分别比XY335和ZD958小44.0%和30.5%、39.5%和29.4%、96.3%和94.6%。【结论】 随密度的增加，玉米矮秆品种MY73产量及其构成因素、植株农艺性状变化较小，单株绿叶面积达最大值后降幅较小；种植密度超过9.75万株/hm2后，倒伏率较低，单位面积有效穗数、结实率、籽粒容重、出籽率、收获指数及产量均较高，这些特征是本试验中矮秆玉米品种MY73在高密度条件下实现高产稳产的关键机制。
【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。
【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】土壤盐渍化导致土壤结构恶化、作物减产及生态系统退化，是威胁干旱区农业可持续发展的关键环境问题。本研究旨在利用光谱变换、波段筛选以及多种机器学习方法，构建土壤盐分预测模型，快速、准确地预测土壤盐分，为盐渍化农田的科学管理提供技术支撑。【方法】以达拉特旗农田土壤为研究对象，系统采集土壤样品并测定其电导率（EC）与光谱反射率数据。首先，采用Savitzky-Golay（S-G）滤波对原始光谱（R）进行平滑去噪，在此基础上系统开展包括倒数、对数、一阶微分、二阶微分等在内的12种光谱变换处理，以挖掘隐含光谱特征。进而，分别采用相关性分析（CA）和最小角回归（LAR）方法进行特征降维，并结合竞争性自适应重加权采样（CARS）算法进一步筛选敏感特征波段。最后，基于优选特征分别构建偏最小二乘回归（PLSR）、支持向量机（SVM）、反向传播神经网络（BPNN）和随机森林（RF）模型，通过决定系数（R2）和均方根误差（RMSE）综合评价模型性能，对比特征集在不同算法中的建模效果。【结果】原始光谱经过光谱变换后，相关系数均有不同程度的提升，表明光谱变换能显著增强土壤盐分与光谱特征的相关性；在使用竞争性自适应重加权采样进行特征波段优选时，最小角回归比相关性分析具有更好的特征降维效果；倒数对数一阶微分（ATFD）结合偏最小二乘回归模型表现最优，其验证集精度为R2=0.81、RMSE=2.04 dS·m-1；不同建模方法对比显示，偏最小二乘回归模型的预测性能优于其他3种模型（反向传播神经网络/随机森林/支持向量机），表明偏最小二乘回归模型更适合该区域土壤盐分的预测。【结论】基于ATFD-LAR-CARS-PLSR的土壤盐分高光谱预测模型精度高、预测能力最优，证实了高光谱技术结合多维度特征优化可有效实现干旱区土壤盐分预测。
【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】 为优化黄淮海区域玉米大豆间作种植模式，通过评估不同行比配置对作物农艺性状、群体冠层结构、产量构成要素、边际效应及综合经济效益的影响，筛选适宜的行比模式，以提升土地资源利用效率及经济效益。【方法】 设置4行大豆间作2行玉米（4﹕2）、6行大豆间作4行玉米（6﹕4）、4行大豆间作4行玉米（4﹕4）3种行比模式，并以大豆单作（SCK）和玉米单作（MCK）为对照，测定分析不同行比配置下作物干物质积累量、叶面积指数(LAI)、叶绿素相对含量（SPAD）、冠层透光率及产量构成要素。采用分内外行取样法评估边际效应及经济效益。【结果】 与单作相比，间作显著降低了玉米（灌浆期、乳熟期及成熟期）和大豆（盛花期、盛荚期、鼓粒期及完熟期）的单株干物质积累量。在行比模式中，4﹕4模式的玉米单株干物质积累量最高，而大豆则以6﹕4模式最高。行比配置显著影响了两作物各行间干物质积累量及产量。玉米产量排序为：4﹕4模式>4﹕2模式>6﹕4模式，较MCK分别降低15.22%、18.02%和12.62%；大豆产量排序为：6﹕4模式>4﹕4模式>4﹕2模式，较SCK分别降低55.99%、50.43%和56.00%。间作玉米表现出明显边际优势，边行产量显著高于内行。间作体系下，玉米和大豆的冠层透光率、LAI及SPAD值均低于单作。玉米的冠层透光率、LAI和SPAD值均表现为：4﹕4模式>4﹕2模式>6﹕4模式；大豆冠层透光率排序为4﹕4模式>6﹕4模式>4﹕2模式，其LAI和SPAD值排序同玉米。玉米LAI受行比影响显著，而其SPAD值及大豆的LAI、SPAD值行间差异均不显著。经济效益及间作优势评估中，4﹕4模式表现最优，其土地当量比(LER)、相对拥挤系数(K)及经济效益均为最高。间作玉米的LER值和K值均高于大豆，且玉米竞争比率(CRm)显著高于大豆(CRs)（CRm>1,CRs<1），表明玉米在种间竞争中占据优势。【结论】 相较于单作，间作模式虽降低了两作物单株干物质积累量、LAI及SPAD值，但显著提升了土地当量比及综合经济效益。本试验条件下，4﹕4模式群体冠层结构更优，玉米边际优势显著，在维持玉米产量水平的同时增收大豆，实现了总产量与经济效益的协同提升。
【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】随着草牧业的不断推进，内蒙古中部地区优质饲用燕麦品种缺乏，尤其是青贮型饲用燕麦种质资源匮乏，通过对不同燕麦品种营养成分和青贮品质的分析，筛选适宜该地区推广种植的优质饲用燕麦及青贮型饲用燕麦品种。【方法】筛选9个饲用燕麦品种蒙饲燕2号（Mengsi Yan No. 2）、禾王（Dictator）、麦迪逊（Madison）、福星（Fuxing）、黑玫克（Haymaker）、凯撒（Caesar）、甜燕1号（Tianyan No. 1）、大瀑布（Waterfall）、牧乐思（Molasses），种植于中国农业科学院草原研究所农牧交错区试验基地，在乳熟期刈割测定产量，聚乙烯饲料袋装填青贮饲料并抽真空密封，室温贮藏120 d。分析饲用燕麦青贮前后营养成分以及青贮饲料发酵品质、微生物数量。【结果】不同品种饲用燕麦在内蒙古中部地区的产量、营养价值和青贮发酵品质差异显著（P<0.05）。9个饲用燕麦品种的鲜草产量为40.20—59.54 t•hm-2，蒙饲燕2号鲜草产量最高，为59.54 t•hm-2；9个饲用燕麦品种原料的干物质含量为31.53%—41.32%，粗蛋白含量最高的福星（13.75%）比最低的麦迪逊（7.04%）高95.31%；可溶性碳水化合物含量均较低，最高的为牧乐思（4.83%）；凯撒和福星的中性洗涤纤维含量显著低于其他品种（P<0.05），禾王的酸性洗涤纤维含量最高为37.07%，与其他品种存在显著差异（P<0.01）。青贮120 d后，品种间营养成分差异仍然显著（P<0.05）；凯撒的干物质含量最高，福星的粗蛋白含量为11.98%，显著高于其他品种（P<0.05）。麦迪逊的可溶性碳水化合物含量最高，福星的中性、酸性洗涤纤维均为最低，显著低于其他品种（P<0.05）；其中福星的粗灰分为7.81%，显著高于其他品种（P<0.05）。不同品种的发酵品质也存在显著差异，福星的pH最低，乳酸含量最高，未检测到丁酸，氨态氮含量最低，乳酸菌数量较高。根据Kaiser评价体系评价，福星级别为1，发酵品质最好，其他品种发酵品质较差。冗余分析结果显示原料营养品质共同解释了青贮发酵品质变异的80.01%。其中粗蛋白贡献率最高，酸性洗涤纤维与青贮品质存在显著差异（P<0.01）。皮尔森相关性结果显示原料营养品质显著影响青贮发酵品质，其中粗蛋白，中性、酸性洗涤纤维和粗灰分是影响发酵品质的主要因素。【结论】综合考虑产量、营养品质和发酵品质，福星可作为内蒙古中部地区春播青贮型饲用燕麦品种。
【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】 黄淮海地区为我国夏大豆主产区之一，黄淮海地区夏季多风雨、冰雹等天气导致苗期大豆叶片遭受损害，致使叶面积下降。通过人工剪叶方法，研究苗期去叶后大豆光合特性、荚果分布及产量形成的变化，旨在为大豆抗逆高产栽培技术集成应用提供支撑。 【方法】 以中黄301为试验材料，通过2年田间试验于大豆V3期设置不同剪叶处理：CK（不剪叶）、C1（剪去1片三出复叶）、C2（剪去2片三出复叶）、C3（剪去3片三出复叶），模仿大豆幼苗因恶劣天气造成的叶面积下降现象，系统解析苗期去叶对大豆产量及生理特性的影响。 【结果】 苗期去叶降低了大豆产量，且损失程度与剪叶强度呈正相关关系，C1、C2和C3处理2年平均分别减产5.4%、10.2%和19.3%，主要归因于底荚高度较CK处理分别提升了7.09%、24.5%和42%，植株下层（0-30 cm）荚果数量分别下降13.6%、33.8%和59.6%。叶面积指数随剪叶量的增加而下降，导致地上部干物质积累减少，R1、R3期C1、C2和C3处理较CK处理分别平均下降8.5%、16.5%和37.1%，R8期C1、C2和C3处理籽粒干重较CK分别下降12.1%、24.3%与32.7%。光合特性分析显示，C1和C2处理在各生育时期的各项光合指标与CK处理无显著差异；然而，C3处理在R1期显著抑制了净光合速率、相对叶绿素含量及光系统Ⅱ活性，但其光合能力在R3期得以恢复。氮素代谢研究表明，剪叶处理降低大豆地上部总氮积累量，生殖生长后期籽粒氮素占比虽达93.6%，但源器官氮供应不足导致库容受限，成熟期最高蛋白质含量处理与最低蛋白质含量处理间仅差1.27%。主成分分析表明，大豆产量与LAI、光合速率、氮素积累及下层荚果数呈正相关关系，与底荚高度呈负相关关系。 【结论】 苗期去叶对夏大豆产量具有显著负面效应，且减产幅度随去叶强度的增加而加剧。叶面积指数、光合性能、氮素积累量及基部荚果数是表征叶片损伤程度的关键敏感指标；明确上述指标的响应规律，可为制定大豆抗逆栽培策略提供科学依据。
【背景】土壤盐渍化严重制约作物生长和生态平衡，精准监测对盐碱地改良利用、产量预测及农田管理至关重要。在自然和人为等多种因素影响下，土壤盐渍化主要受水分和盐分在土体中迁移与再分配的水盐运动过程控制，呈现垂直迁移显著、空间异质性大的特点。目前无人机遥感技术已经广泛用于田块尺度的土壤盐渍化监测，但是，遥感技术多进行表层监测，难以表征深层盐分梯度。【目的】融合机器学习与克里金插值方法，建立无人机影像分层建模的土壤深层盐渍化空间预测方法。【方法】首先，利用无人机搭载多光谱传感器获取试验田高分辨率影像，并同步测量不同深度土壤盐分数据，辅以实时动态差分定位技术确保空间精度；随后，构建包含红边波段在内的光谱特征集，并基于随机森林算法进行特征优选；在此基础上，融合机器学习与克里金插值方法，建立分层土壤盐分预测模型，生成高分辨率盐分分布图；最后，通过与三次拟合深度函数预测方法对比验证本方法在深层盐渍化空间表征中的优势。【结果】混合模型分层建模的土壤深层盐渍化空间预测各深度预测精度R2分别为0.68（0—10 cm）、0.51（10—20 cm）、0.58（20—40 cm）、0.56（40—60 cm）与0.52（60—80 cm），其中0—10 cm表层预测效果最佳。红边盐分指数在各深度均表现为重要预测因子，验证了所构建红边指数的适用性与有效性。通过混合模型与三次拟合深度函数预测的结果对比，混合模型分层建模的土壤深层盐渍化空间预测精度更高，更能真实地反映试验区不同深度的盐渍化程度。【结论】无人机遥感技术在浅层（0—10 cm）土壤盐分预测最优，土壤性质的预测精度随深度的增加而下降，深层精度仍需提升；从预测结果来看，随着深度增加，土壤盐分均值逐渐升高，表明盐分在土壤剖面中存在累积现象；相较于三次拟合深度函数方法，本研究提出的基于随机森林分层建模与克里金残差校正的混合模型在各土层展现出更高的空间预测精度，更具合理性与实用性，为区域土壤盐渍化动态监测及分层盐分精准制图提供了科学依据。
