全球变暖的主要特征是非对称性增温，即冬春季和夜间增温幅度大于夏秋季和白天的增温幅度。于2019~2020和2020~2021年两个小麦生长季，以扬麦18（YM18）、苏麦188（SM188）、烟农19（YN19）和安农0711（AN0711）为试验材料，采用被动式夜间增温方法，对小麦生育前期进行不同阶段夜间增温处理，即分蘖期至拔节期夜间增温处理（NW_T-J）、拔节期至孕穗期夜间增温处理（NW_J-B）、孕穗期至开花期夜间增温处理（NW_B-A），以不增温为对照（NN），通过小麦干物质积累与转运特性，籽粒蔗糖和淀粉积累特性，研究不同阶段夜间增温对小麦产量形成的影响。结果表明，不同阶段夜间增温通过提高小麦的千粒重以及可孕小穗数从而提高小麦产量，NW_T-J处理下4个品种小麦产量均显著高于NN，半冬性小麦品种YN19和AN0711受增温的影响大于春性小麦品种YM18和SM188。NW_T-J处理通过提高小麦营养生长阶段的生长速率从而增加了小麦开花期和成熟期各器官干物质积累量，且以旗叶和穗部的干物质积累量提升比例较大。NW_T-J处理还提高了小麦灌浆前期和中期的籽粒蔗糖和淀粉含量，从而促进产量的形成。综上所述，分蘖到拔节期夜间增温通过促进小麦花前的生长速率从而提高了小麦的干物质生产能力进而有利于产量的提高。

本研究从中国鸭中分离出一株高致病性且多重耐药的多杀性巴氏杆菌（Pasteurella multocida，PM）HN141014。基于HN141014的全基因组生物信息学分析及共轭转移试验，鉴定出一种新型的多重耐药整合接合元件（ICEPmu3）。该元件属于ICEHin1056亚家族，具有种内种间转移特性，包含除tfc1和tfc20外几乎完整的Ⅳ型分泌系统，携带tetR(B)-tet(B)-tetC、aph(3ʹ)-Ia和sul2-strA-strB等多种耐药基因。进一步分析发现，ICEPmu3还存在于亚洲和美洲源的其他3株PM和8株禽类芽孢杆菌中。这些结果表明ICEPmu3的出现和流行可能会加剧养禽业中PM的防控难度。

粮食安全是国家经济发展的战略性问题。中国的高标准农田建设（HSFC）是稳定粮食产量和提高粮食生产能力的重要举措。本研究基于2005-2017年中国31个样本省的面板数据，采用双重差分（DID）方法探究了高标准农田建设对粮食产量的影响。结果表明，高标准农田建设显著提高了粮食总产量，并且结果具有较强稳健性。本研究认为其潜在的粮食增产机制主要包含三点，一是通过提高粮食复种指数进而促进粮食增产；二是有效降低了因干旱洪涝造成的减产损失，进而实现粮食增产；三是通过中低产田改造，提高耕地地力，进而促进粮食单产提高。异质性探究发现，高标准农田建设仅在粮食主产区和产销平衡区表现出了显著的粮食增产效应。另外，高标准农田建设在显著增加稻谷、小麦、玉米的产量的同时也导致了大豆的减产。鉴于此，本研究提出要继续推进高标准农田建设，提高建设标准，严控农田“非农化”与“非粮化”，进一步提升粮食增产效果。同时通过市场机制进一步激励大豆种植行为，提高种豆收益，稳定提升大豆产量。

甘薯小象虫（Cylas formicarius （Fab.）（Coleoptera: Brentidae））是一种以甘薯（Ipomoea batatas（L.）Lam.（Solanales: Convolvulaceae））为食的害虫，每年造成巨大的经济损失。然而，目前还没有找到安全有效的方法来保护甘薯免受甘薯小象甲的侵害。昆虫侵害诱导的植物挥发物（HIPVs）能激活多种防御的生物活性，但它们在甘薯中的形成和防御机制仍未清晰。为了明确甘薯中合成的防御性HIPVs，我们监测了虫侵害过程中甘薯挥发物的释放动态。通过稳定同位素示踪以及转录和代谢水平的分析，揭示了候选HIPVs的生物合成途径和调控因子。最后，对候选HIPVs的抗虫活性和防御机制进行了评估。本研究表明，(Z)-3-己烯基乙酯（z3HAC）和别罗勒烯由甘薯小象甲诱导合成，具有明显的昼夜节律。本文还首次报道了Ipomoea batatas ocimene synthase（IbOS）是别罗勒烯合成路径的基因。昆虫侵害造成的损伤促进了底物 (Z)-3-己烯醇的积累，并上调了IbOS的表达，从而分别导致z3HAC和别罗勒烯含量的增加。z3HAC和别罗勒烯气体分子能激活临近植株对甘薯小象甲的防御能力。本研究提供了关于甘薯防御性挥发物的形成、调控和信号转导机制的信息，对于建立有效的甘薯小象甲防治措施具有重要意义。

过量施氮是华北冬小麦（Triticum aestivum L.）生产过程中氮素流失和利用效率低下的主要原因。滴灌水肥一体化被认为是提高氮素利用效率、减少氮素损失的有效方法，然而由于缺乏科学的施氮制度限制了当下水肥一体化滴灌施肥应用效果。通过设置2年田间试验，设计了5个随水施氮（46% N尿素，240 kg ha^-2）处理和1个缓释氮肥（43% N，240 kg ha^-1）处理，5个随水施氮制度分别是：N0-100（0%在播种期，100%在拔节期/孕穗期），N25-75（25%在播种期，75%在拔节期/孕穗期），N50-50（50%在播种期，50%在拔节期/孕穗期），N75-25（75%在播种期，25%在拔节期/孕穗期），N100-0（100%在播种期，0%在拔节期/孕穗期）和缓控肥（100%在播种期），研究了不同水肥一体化施氮制度对滴灌冬小麦生长发育和产量的影响。研究结果显示：氮肥基/追比改变显著影响了冬小麦产量、产量组成、地上生物量（ABM）、水分利用效率（WUE）和氮肥偏生产力（NPEP）。相比其它处理，N50-50和缓释氮肥处理效果最好，产量（8.84和8.85 t ha^-1），ABM（20.67和20.83 t ha^-1）、WUE（2.28和2.17 kg m^-3）和NPFP（36.82和36.88 kg kg^-1）。本研究结果表明，在华北地区冬小麦生产过程中运用滴灌水肥一体化施氮（最佳尿素基/追比为50:50）综合成本较低，相比等量施用较为昂贵的缓释肥也很有竞争力。虽然在冬小麦生产过程中单次施用缓释肥可以有效降低高额的人工成本，但是在如今人力成本不断攀升的情况下，使用滴灌水肥一体化施氮（尿素基/追肥比为50:50）为华北农民获得冬小麦增产、增收提供了一种新型灌溉施肥方式。

十字花科芸薹属根肿病是由芸薹根肿菌（Plasmodiophora brassicae）侵染引起的世界范围内普遍发生的一种重要土传病害，在全世界多个国家均有分布。以往对大白菜抗根肿病基因的研究主要采用转录组测序技术，不能提供准确的转录本组装和结构信息。本研究采用PacBio RS II SMRT测序技术，获得了大白菜抗根肿病DH40R接菌0、2、5、8、13和22天混合根的全长转录组。总的来说，从SMRT测序数据中发现了39,376个高质量转录本和26,270个开放阅读框。此外，还鉴定出426个注释的长链非编码RNA、56个转录因子家族、1883个具有poly(A)位点的基因和1691个可变剪切事件。另外，其中有1202个基因在DH40R中至少有一个AS事件。与以往的RNA-seq数据比较显示，6个差异表达的AS基因（1个抗病，5个防御反应）可能参与了根肿病抗性防御。

本研究调查了葡萄籽提取物（GSE）对高氧气调包装（HiOx-MAP）肉饼的生鲜肉色、熟制肉色和提前褐变的影响。GSE在肉饼中的添加量为0、0.1、0.25、0.5和0.75 g kg^-1。本研究测定了生肉饼在4℃贮藏10天过程中的表面肉色、pH值、脂肪氧化和菌落总数（TVC），测定了加热至66℃或71℃时肉饼的中心肉色和pH值。与对照组（0 g kg^-1 GSE）相比，GSE改善了5-10天生肉饼的肉色稳定性 (P<0.05)，并且显著抑制了脂肪氧化和肌红蛋白氧化，但对TVC没有显著影响 (P>0.05)。添加0.5和0.75 g kg^-1 GSE的肉饼在贮藏后期熟制至66℃时，中心红度比对照组高(P<0.05)，并且减少了熟肉饼的PMB程度。以上结果表明，0.5和0.75 g kg^-1 GSE的添加可以改善HiOx-MAP肉饼的生鲜肉色并减少PMB的发生。

本文利用玉米水培分根体系发现，局部供铵到缺氮根系可以显著诱导ZmAMT1;1a与ZmAMT1;3基因的表达水平。测定¹⁵N标记铵吸收速率与根组织氨基酸含量发现，铵诱导的ZmAMT1s基因表达与根系铵吸收能力及谷氨酰胺含量显著正相关。外界添加谷氨酰胺合成酶抑制剂MSX时，供铵则不能诱导缺氮根系中ZmAMT1;1a与ZmAMT1;3基因的表达，表明铵的同化产物谷氨酰胺，而不是铵本身，负责调控ZmAMT1s基因表达。此外，外界供应不同浓度谷氨酰胺到缺氮根系发现，较低浓度的谷氨酰胺就能够诱导ZmAMT1s基因表达，但高浓度谷氨酰胺却能够抑制其表达。以上研究结果表明，为了严格调节玉米根系铵吸收能力，铵转运蛋白ZmAMT1s基因在转录水平被严谨调控，与根内谷氨酰胺水平密切相关。

本研究旨在评估生物炭控制番茄枯萎病的有效性，并探讨生物炭引起的根际化合物组成变化、病原菌和番茄生长之间的相互作用。设置了小麦秸秆生物炭添加（CK：不添加生物炭，BC：添加4%的生物炭）与青枯雷尔氏菌（Ralstonia solanacearum）接种（NI：不接种青枯菌，I：接种青枯菌）对番茄根际有机酸和氨基酸组分、微生物活性、养分有效性和番茄发病率影响的盆栽试验；同时研究了纯培养条件下，不同处理的番茄根际提取物对青枯菌生长的影响。盆栽试验结果表明，生物炭添加使番茄青枯病发病率降低了61%到78%，同时促进了番茄植株的生长。培养试验的结果进一步证实，添加生物炭的番茄根际提取物可显著抑制青枯菌的生长，其最终青枯菌密度显著低于未添加生物炭的根际提取物。这种正向的“生物炭效应”可能与根际微生物活性的增强和根际有机酸、氨基酸组分的改变有关。具体而言，生物炭诱导了番茄根际柠檬酸和赖氨酸含量升高，但水杨酸含量降低，从而增强了微生物活性，使番茄根际不适合青枯菌的发育。此外，微生物活性增强活化的土壤养分和/或生物炭输入的养分促进了植株生长，进一步强化了番茄对青枯病的抗性。综合以上结果，本文提出生物炭控制番茄枯萎病的能力与其诱导的番茄根际有机酸、氨基酸组成的变化有关，相关结论仍需田间长期试验的进一步验证。

土壤线虫群落能指示土壤食物网结构与功能，对短期秸秆还田等农业管理措施比较敏感。但目前关于不同肥力条件下长期秸秆还田对线虫群落的影响研究较少。基于13年长期秸秆还田试验，本研究通过分析线虫群落结构、食物网指数、代谢足迹，评价了低肥力（不施肥化肥）和高肥力条件下（长期施用化肥）秸秆还田对土壤食物网结构和功能的影响。试验设置4个处理，分别为低肥力条件下秸秆不还田处理和还田处理，高肥力条件下秸秆不还田处理和还田处理。2018年在小麦和水稻收获后取样，取样深度20 cm。结果表明：低肥力条件下，与不还田处理相比，秸秆还田处理线虫总丰度、食细菌线虫丰度、植物寄生线虫丰度、杂食-捕食线虫丰度及占线虫总丰度的比例分别比不还田处理高73.06%，89.29%，95.31%，238.98%和114.61%，高肥力条件下则分别高16.23%，2.23%，19.01%，141.38%和90.23%。在不考虑取样时间和肥力条件下，与不还田处理相比，秸秆还田提高了线虫群落仙农-维纳指数和成熟度指数，表明秸秆还田提高了线虫群落多样性和稳定性。此外，秸秆还田对线虫群落富集指数、富集足迹、食细菌线虫和食真菌线虫代谢足迹影响不显著，但显著提高了植物寄生线虫代谢足迹和结构足迹，低肥力条件下提高了97.27%和305.39% ，高肥力条件下提高了11.29%和149.56%，对结构指数的影响尽管在统计上不显著，但呈现出上升的趋势，这表明秸秆还田对线虫群落的自下而上调节能力较弱，而自上而下调节能力较强。总之，长期秸秆还田主要通过自上而下效应调节线虫群落，提高了线虫群落丰度，改变了线虫群落结构，且在低肥力条件下作用更强。