鸡传染性法氏囊病（Infectious Bursal Disease， IBD）是一种由鸡传染性法氏囊病毒（Infectious Bursal Disease Virus， IBDV）引起的急性、高度传染性疾病，主要危害雏鸡。新型变异株的出现，加剧该疾病对家禽业可造成巨大的经济损失，但现无针对新型变异株的商品化疫苗。目前，免疫预防是控制该疾病的主要手段。本研究比较了用白油佐剂、Montanide™ ISA 78 VG、Montanide™ Gel P和氢氧化铝佐剂以及无佐剂制备的新型变异株IBDV VP2亚单位疫苗的安全性和有效性，通过组织解剖、病理切片观察、抗体水平检测、组织病毒载量检测等试验，评估对各种佐剂制备的疫苗的保护作用。结果表明，本研究制备的IBDV VP2亚单位疫苗能够诱导特异性抗体的产生，抑制法氏囊萎缩并抵抗病毒攻击。在抗原量（IBDV）相同的条件下，Montanide™ ISA 78 VG、Montanide™ Gel P和氢氧化铝佐剂制备的疫苗保护明显优于其他佐剂和无佐剂组，其中Montanide™ ISA 78 VG和氢氧化铝佐剂制备的疫苗效果最好，Montanide™ ISA 78 VG佐剂疫苗最稳定，Montanide™ Gel P佐剂疫苗最容易制备。综上所述，在安全性优先的情况下，使用MontanideTM ISA 78 VG、MontanideTM-Gel P和氢氧化铝佐剂可以提高雏鸡疫苗免疫的安全性和有效性，为后续IBDV的防治提供实验参考和理论依据。
利用连作方式生产的作物会受到植物寄生线虫的严重危害，植物寄生线虫是连作障碍的重要指标。火龙果作为一种典型且重要的多年生经济作物，极易遭受严重的植物寄生线虫侵染；然而，其是否发生连作障碍尚不清楚。在此，我们研究了非连作（Y1）、连作3年(Y3)和连作5年(Y5)下火龙果土壤和根系中的植物寄生线虫(象耳豆根结线虫和矮化属线虫)、土壤线虫群落、线虫代谢足迹、土壤综合肥力和产量，以确定火龙果潜在的连作障碍以及影响火龙果产量的因素。试验表明:Y5的土壤和根系中植物寄生线虫数量最多；产量降低，火龙果生产受到严重胁迫。进一步分析土壤线虫的组成、多样性和生态功能指数发现，连作3年后土壤生态环境恶化，Y5最严重。同样，Y5处理的土壤对模式动物-秀丽隐杆线虫的生长繁殖也有明显的抑制作用。Mantel检验分析和随机森林模型表明，土壤速效磷、土壤交换性钙、土壤线虫丰度和多样性与产量显著相关。偏最小二乘路径模型分析表明，土壤肥力和土壤线虫多样性直接影响连作火龙果的产量。综上所述，集约化种植的火龙果连作5年时发生连作障碍，土壤线虫多样性和土壤肥力决定作物产量。
靶向捕获测序（GBTS）基因分型技术同时具备固相芯片技术（高稳定性和可靠性）和测序技术（高灵活性和低成本）的优点。然而， GBTS技术尚未应用于猪SNP芯片上。在本研究中，我们基于GBTS技术开发了猪首款50K液相芯片——GBTS50K，包含52000个SNP位点。我们选取来自10个种猪场的6032头大白、长白和杜洛克猪对GBTS50K的性能进行评估。结果表明，GBTS50K获得了较好的基因分型性能，其SNP检出率和个体检出率为0.997~0.998，重复样本的基因分型一致性和相关系数分别为0.997和0.993。我们还评估了GBTS50K在群体遗传结构、选择信号检测、全基因组关联分析、基因型填充和基因组选择等方面的应用效果。结果表明，GBTS50K在遗传分析和分子育种上表现优异。例如，对于达100公斤体重日龄和100公斤活体背膘厚两个重要经济性状，使用GBTS50K的基因组选择准确性高于目前使用广泛的GGP-Porcine固相芯片。并且，由于GBTS技术能够检测到多聚SNP位点，GBTS50K在不增加基因分型成本的情况下能够获得更多高质量SNP位点（～100K）。利用这些SNP位点进行单倍型基因组选择，生长和繁殖性状基因组选择的准确性可以进一步提高2-6%。我们的研究表明，GBTS50K可以成为猪遗传分析和分子育种的有力工具，同时，也能够给其它畜禽液相芯片开发提供借鉴。
西瓜（Citrullus lanatus）是一种重要的园艺作物，但其易受低温胁迫的影响，这对西瓜生产和供应提出了重大挑战。尽管西瓜具有重要的经济价值，但对其在转录水平上对低温胁迫的响应知之甚少。在本研究中，我们进行了一个时序转录组分析，系统地研究了西瓜在低温胁迫下的调控网络。共鉴定出6个低温响应基因簇，代表6种表达模式，揭示了低温胁迫下西瓜代谢途径的多样性调控。对时间特异性差异表达基因的分析揭示了西瓜对低温响应的时间依赖性。此外，ClMYB14-OE过表达株系更易受到低温胁迫的影响，因此ClMYB14被发现是低温耐受性的负调控因子。共表达网络分析表明，ClMYB14通过调控不饱和脂肪酸途径和热激转录因子参与低温响应。本研究为了解西瓜响应低温胁迫的调控网络提供了重要信息，并为提高西瓜耐低温性的遗传改良提供了候选基因。
开花期是决定果实成熟和种子传播时机的最重要物候期之一。迄今为止，已有研究表明一氧化氮(NO)和DNA去甲基化对植物开花具有调节作用。然而，没有直接的实验证据表明NO与DNA去甲基化在植物开花调控中相互作用促进开花。本研究采用NO供体和DNA甲基化抑制剂来探讨DNA去甲基化对NO介导的番茄开花的影响。结果表明，NO对番茄开花的促进作用呈剂量依赖效应，其中10 μmol L-1 S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO,NO供体)的促进作用最为显著。用50μmol L-1 DNA甲基化抑制剂5-氮杂胞苷(5-AzaC)处理也显著促进番茄开花。此外，GSNO和5-AzaC提高了过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性，增加了细胞分裂素(CTK)和脯氨酸含量，降低了赤霉素(GA3)和吲哚-3-乙酸(IAA)含量。GSNO与5-AzaC共处理增强了GSNO或5-AzaC对番茄开花的积极作用。同时，与GSNO或5-AzaC单独处理相比，GSNO+5-AzaC共处理显著提高了番茄各组织中整体DNA去甲基化水平。结果还表明，DNA去甲基化可能参与了NO诱导的开花过程。GSNO+5-AzaC处理显著改变了花诱导基因和花抑制基因的表达。其中，ARGONAUTE 4 (AGO4A)、SlSP3D/SINGLE FLOWER TRUSS (SFT)、MutS HOMOLOG 1 (MSH1)、锌指蛋白2 (ZFP2)和开花位点D (FLD) 5个花诱导基因被作为候选基因进一步研究。McrBC-PCR分析表明，顶端SFT基因和茎部FLD基因的DNA去甲基化可能参与了NO诱导的开花过程。因此，我们的研究表明，NO可能通过介导开花诱导基因的DNA去甲基化来促进番茄开花。本研究揭示了NO和DNA去甲基化在促进番茄开花中的协同作用。
前人的研究结果证明了m6A去甲基化酶在协调植物胁迫反应中的关键作用；然而，苹果m6A去甲基化酶在热胁迫和固定碳饥饿条件下的功能尚不清楚。本研究鉴定了苹果RNA去甲基化酶基因家族，并选择了苹果RNA去甲基化酶基因MdALKBH1A进行进一步研究。通过LC-MS/MS分析方法证明了MdALKBH1A是苹果的m6A去甲基化酶。过表达MdALKBH1A的转基因‘Micro Tom’番茄植株对高温更为敏感，这可能与抗氧化能力降低、膜脂过氧化作用增加、质膜稳定性降低有关。此外，过表达MdALKBH1A的番茄植株通过提高质膜稳定性、光合速率和自噬活性增强其对碳饥饿胁迫的抗性。综上所述，本研究阐明了苹果MdALKBH1A在应对高温胁迫和碳饥饿胁迫中的关键作用。
TSJT1属于 Class-Ⅱ谷氨酰胺酰胺基转移酶超家族成员。目前有关TSJT1在植物中的作用及调控机制的研究很少。本研究从甘薯抗旱品系徐薯55-2中分离出受植物激素ABA诱导的基因IbTSJT1。该基因的表达受PEG6000和ABA的强烈诱导。亚细胞定位表明，IbTSJT1蛋白定位于细胞核和细胞膜上。过表达IbTSJT1基因显著提高了甘薯的抗旱性。干旱条件下，过表达甘薯植株中ABA和脯氨酸含量提高，SOD和POD活性增强，ROS清除系统基因被上调。叶片气孔开度实验表明，过表达IbTSJT1基因提高了转基因甘薯植株的ABA敏感性。酵母单杂交（Y1H）、凝胶阻滞实验（EMSA）、双荧光素酶（Dual-Luc）和染色质免疫沉淀（ChIP-qPCR）等实验结果表明，IbABF2直接结合在IbTSJT1基因启动子中的ABA响应元件ABRE上，并激活其表达。这些研究结果表明，IbTSJT1基因介导ABA依赖的干旱胁迫响应，并通过诱导气孔关闭和激活ROS清除系统来增强转基因甘薯的抗旱性。本研究为提高甘薯和其他植物的抗旱性提供了新的候选基因。
本试验旨在研究日粮中添加富含缩合单宁（CT）[18.9 g kg-1 干物质（DM）]的高粱对肉牛氮（N）代谢和尿液氧化亚氮（N2O）排放的影响。试验1选用6头利木赞×鲁西杂交阉牛（初始体重为245 ± 18.70 kg）作为试验动物，采用有重复的3×3拉丁方试验设计，日粮中高粱含量分别为0、167和338 g kg-1 DM。试验2采用静态土壤培养技术测定试验1中尿样的N2O排放量。试验1的结果表明，日粮中添加高粱线性增加了粪N排泄量（P=0.001）、总N排泄量（P=0.010）和粪N/采食N比例（P=0.021），但没有影响尿N排泄量、沉积N和N沉积率（P>0.10）。血浆代谢组学数据显示，日粮中添加高粱上调了酚酸（N1,N5,N10-tris-trans-p-coumaroylspermine and prenyl cis-caffeate）和肉碱（3-hydroxyisovalerylcarnitine and linoelaidyl carnitine）的相对浓度。试验1的结果还显示，随着日粮中高粱比例的提高，肉牛的尿素排泄量线性增加（P=0.001），尿囊素排泄量有线性降低的趋势（P=0.051），尿液嘌呤衍生物排泄量（P=0.041）及根据尿液嘌呤衍生物估测的瘤胃微生物N流量线性降低（P=0.012）。试验2的结果表明，随着日粮中高粱比例的提高，土壤的整个培养期的平均pH没有显著变化（P>0.10），但是土壤NH4+-N（P=0.012）、NO2--N（P=0.009）、NO3--N（P=0.001）和无机N（P<0.001）的平均浓度线性提高。土壤静态培养的结果还显示，随着日粮中高粱比例的提高，尿液N2O-N排放量（P=0.001）、N2O-N排放/尿N施加量比例（P=0.038）和尿液N2O-N估测排放量（P=0.021）均线性提高。综上所述，日粮中添加富含CT的高粱167 和 338 g kg-1 DM不影响肉牛的N沉积率，但可增加尿液N2O-N排放量分别达5.7%和31.4%。为了减少向环境中排放的氧化亚氮数量，不建议在肉牛日粮中添加高水平的高粱。
在不影响粮食产量和质量的情况下，减少中国水稻生产的用水量是一项重要挑战。本研究的目的是探讨不同的旱作方式是否可以在平衡产量的同时提高水稻品质，以实现水稻可持续生产。在大田分别设置了地膜覆盖旱作（PFMC）、裸地旱作（BC）和连续淹水栽培（CF）三种方法栽种粳型旱稻品种和粳型水稻品种。结果表明，PFMC和BC方式下陆稻产量没有显著差异，PFMC和CF方式下水稻产量没有显著差异。与CF相比，BC方式下陆稻和水稻的产量均显著下降。旱作方式，尤其是PFMC方式可以降低活跃灌浆期、垩白率、垩白度、直链淀粉含量、胶稠度、崩解值、谷蛋白与醇溶蛋白之比、延缓叶片衰老，提高水分利用效率、蛋白质组分含量、消碱值、籽粒Q酶活性和平均灌浆速率。与水稻相比，陆稻产量较低，活跃灌浆期较短，垩白粒率和凝胶稠度较低，直链淀粉含量、崩解值、蛋白质组分含量和平均灌浆速率较高。稻米Q酶活性和灌浆参数与稻米品质相关密切。合理的旱作方式可以平衡产量和稻米品质，特别能提高稻米营养和外观品质。
新城疫病毒（NDV）的嗜神经型强毒株（VNDV）引起的神经系统病变会出现非化脓性脑炎而导致显著的中枢神经紊乱，如扭颈、头颈震颤、转圈、腿或翅膀麻痹和瘫痪等症状，其雏鸡死亡率可达90%以上。生产上多见的神经型新城疫往往是鸡群发病后的后遗症，出现神经症状的家禽很难康复，未死亡的家禽长期处于疾病状态，严重影响家禽健康，并造成严重的经济损失。而VNNDV如何入侵鸡中枢神经系统的机制认不清楚。血脑屏障(BBB)可以阻止毒素和感染进入大脑。
本研究使用NDV强毒株F48E9和弱毒株LaSota分别以脑内注射和点眼滴鼻方式进行动物攻毒试验，及以鸡原代脑微血管内皮细胞（chBMECs）为细胞模型建立体外血脑屏障模型，通过病毒感染试验、细胞免疫荧光试验、荧光素钠示踪试验、透射电镜观察等评价病毒对BBB的影响。最后，通过对chBMECs使用动力蛋白抑制剂dynasore来抑制细胞的胞吞过程，研究VNDV进入该细胞的途径。
通过体内和体外实验，我们发现VNDV通过破坏血管细胞之间的紧密连接蛋白ZO-1的连续性来增加血脑屏障的通透性。根据细胞形态学与内皮细胞标记物CD31的免疫荧光染色，成功分离chBMECs细胞，通过荧光素钠渗透性检测，在transwell中成功建立体外鸡BBB模型。将强毒株F48E9和弱毒株LaSota分别感染体外BBB模型，上下层病毒滴度和荧光素钠含量的检测结果发现，只有强毒株F48E9在下层能够检测到病毒及荧光素钠，表明NDV强毒株能够增加鸡脑BBB的渗透性穿过BBB。进一步通过细胞免疫荧光染色，发现F48E9破坏chBMECs的紧密连接蛋白ZO-1之间的连接。而弱毒株LaSota对BBB没有任何影响。此外，在感染早期，使用dynamin抑制剂可降低病毒复制和血脑屏障通透性。我们的数据表明，VNDV通过感染和破坏chBMECs的紧密连接直接侵入鸡脑，从而增加血脑屏障的通透性。VNDV可通过内吞作用感染chbmec。因此，我们的研究结果为VNDV通过血脑屏障进入大脑提供了证据，为开发预防和治疗NDV的药物奠定基础。
本研究探究了覆盆子提取物（RBE）在缓解黄酒中氨基甲酸乙酯（EC）积累方面的应用。研究通过在发酵醪中添加RBE，并观察其对EC水平的影响。结果表明EC产量显著减少，这归因于RBE在改变尿素和瓜氨酸分解代谢和抑制精氨酸代谢方面的作用，从而防止EC前体物与乙醇反应。此外，挥发性成分和游离氨基酸分析显示RBE也增强了黄酒的风味。本研究还探讨了RBE在模拟发酵环境下对酿酒酵母(S. cerevisiae)精氨酸代谢的影响。结果观察到精氨酸水平升高、尿素和瓜氨酸水平降低、精氨酸代谢和运输途径中的酶活性和基因表达水平均出现变化。综上所述，本研究清楚地证明了RBE在降低黄酒中EC含量方面的作用，为制定降低EC的策略提供了有价值的见解。
本试验旨在研究枸杞渣对滩羊生长性能、瘤胃发酵参数、瘤胃微生物菌群及代谢组的影响。选取4月龄左右、体重[（20.8 ± 0.34）kg]相近和健康状况良好的滩羔羊16只，随机分为对照组和试验组，每组8只。对照组饲喂基础饲粮，试验组在基础饲粮中添加5%枸杞渣，每天饲喂2次。预试期10 d，正试期60 d。试验结束后，采集瘤胃液，测定发酵参数、瘤胃微生物群落结构及代谢产物。结果表明：1）与对照组相比，饲粮中添加5%枸杞渣显著增加了滩羊平均日采食量和平均日增重（P<0.05）。2）与对照组相比，饲粮中添加5%枸杞渣极显著增加了瘤胃液挥发性脂肪酸（P<0.01），显著降低了氨态氮含量和瘤胃液pH值（P<0.05）。3）多样性分析发现，2组间微生物Alpha多样性指数和Beta多样性差异显著（P<0.05）。微生物组成分析发现，在门水平上，试验组极显著增加了拟杆菌门、厚壁菌门、软壁菌门和蓝藻菌门的相对丰度（P<0.01），极显著降低了变形菌门、螺旋菌门和互养菌门的相对丰度（P<0.01）。在属水平上，添加枸杞渣显著增加了普雷沃菌属、琥珀酸菌属、瘤胃球菌属、粪球菌属、月形单胞菌属和丁酸弧菌属的相对丰度（P<0.05），显著降低了颤螺旋菌属和琥珀酸弧菌属的相对丰度（P<0.05）。4）通过代谢组学分析，共检测出431种差异代谢物。与对照组相比，试验组有287种差异代谢物显著上调，其中显著提高了氨基酸类（如L -脯氨酸、L-苯丙氨酸、L-赖氨酸和L -酪氨酸）、嘧啶代谢类（如尿嘧啶、尿嘧啶和胸腺嘧啶）和微生物蛋白合成类（如黄嘌呤和次黄嘌呤）等代谢产物的含量（P<0.05）。富集差异显著的代谢通路有嘧啶代谢，苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸的生物合成，精氨酸和脯氨酸代谢以及苯丙氨酸代谢。综上所述，饲粮中添加5%枸杞渣能改善滩羊生长性能，能够调节瘤胃菌群结构，影响瘤胃代谢物含量，改善瘤胃内环境。我们的研究结果表面了饲粮中添加枸杞渣对滩羊生长的促进作用，为其在反刍动物实际生产应用中提供了理论依据。
产酶溶杆菌（Lysobacter enzymogenes）OH11分泌的热稳定性抗真菌因子HSAF具有广谱高效的抑菌活性。目前无法利用化学合成和异源表达等方法生产HSAF。OH11菌株中HSAF原始产量低，是规模化生产的主要瓶颈。从分子层面阐明HSAF生物合成的调控网络可为提升活性代谢物产量，研发绿色高效的新型生防产品奠定理论基础。本研究发现一个编码乳清酸核苷-5'-单磷酸脱羧酶（ODCase）的基因Le0752，该基因在尿嘧啶从头合成途径中催化乳清酸核苷酸（OMP）生成尿嘧啶核苷酸（UMP）。Le0752缺失突变株的HSAF产量及其发酵粗提液对辣椒疫霉（Phytophthora capsici）的皿内抑菌活性均显著降低，而用Le0752缺失突变体发酵液处理过的辣椒疫霉对本氏烟（Nicotiana benthamiana）的毒力较野生型显著提高。Le0752突变体在1/10 TSA平板上生长减缓，但蹭行运动（twitching motility）能力不受影响。qRT-PCR结果表明，Le0752缺失突变后HSAF合成关键基因lafB及其关键调控因子clp的基因表达水平显著降低，遗传学试验证明Le0752通过转录因子Clp调控lafB的转录进而影响HSAF的生物合成。生物信息学分析显示，溶杆菌属中的ODCases归于Group III类群，而与溶杆菌属亲缘关系较近的黄单胞菌属和寡养单胞菌属的ODCases归属Group I类群。基因染色体同源替换实验中，稻黄单胞菌水稻致病变种（Xanthomonas oryzae pv. oryzae）中的ODCase（pyrF）能够完全恢复Le0752缺失突变表型。本研究阐明尿嘧啶从头合成酶ODCase对HSAF合成的关键调控作用，将为改造HSAF高产菌株提供理论支撑，并拓展对细菌ODCase功能与进化的认识。
现代水稻生产面临着提高粮食产量、减少化肥投入的多重挑战。然而土壤氮素供应与植物氮素需求往往不匹配，严重阻碍了这些目标地实现。基于植株氮素营养状况的诊断可以帮助农民更好地选择施肥时期和施肥量。本研究的目的是评价一种基于植株不同叶位叶绿素值相对SPAD值（RSPAD）无损评估水稻氮素需求的方法。本研究包含两个试验：不同氮肥梯度试验和基于RSPAD的氮肥运筹方法的评估试验。结果表明，较高的氮肥投入显著提高了现代高产超级水稻的产量，但以牺牲氮素利用效率为代价。氮营养指数（NNI）可以准确评价水稻氮素营养过剩、适宜和不足的情况。现代高产水稻适宜的氮肥施用量显著高于常规水稻。RSPAD的计算考虑了氮素在冠层内的不均匀分布，为顶部完全展开叶的SPAD值除以倒三叶的SPAD值。RSPAD参数可作为评估水稻高产和氮肥高效利用的指标，指导氮肥运筹。与农民习惯相比，基于RSPAD参数开发的氮肥运筹方法，能够显著减少了18.7%的氮肥施用量，提高产量1.7%，提高氮肥农学利用效率27.8%。这种新的氮肥运筹策略在提高水稻产量与氮肥利用效率，减少氮肥施用量方面具有巨大的应用潜力。
农业塑料在农业生产中发挥着至关重要的作用。然而，由于管理成本高昂，农业塑料废弃物管理（APWM）面临巨大的资金缺口。作为利益相关者之一，社会公众理应为APWM作出适当的贡献。据此，确定公众是否愿意为APWM付费、明确驱动其付费决策的路径，以探索提高公众付费意愿的举措，对于解决APWM面临的资金短缺困境至关重要。为此，本研究应用计划行为理论（TPB）扩展模型，基于中国北方四省（自治区）1288个社会公众样本进行实证研究。结果表明：a）受访者普遍持有积极且较强烈的付费意愿；b）受访者的态度（AT）、主观规范（SN）和知觉行为控制（PBC）正向影响其付费意愿（INT）；c）环境认知（EC）和环境情感（EE）正向调节AT与INT间、以及SN与INT间的关系，对INT产生重要的间接影响。结果表明，多方合作，尤其是公众参与，有助于提升农业面源污染管理水平，这为相关政策制定带来了一定的启示。
覆盖作物是调控土壤微生物群落的一种可持续措施，而土壤微生物群落对于多种土壤功能(即土壤多功能性)的实现至关重要。然而，在不同覆盖作物种植条件下，关于土壤微生物群落在调节土壤多功能性中的作用知之甚少。基于此，本研究评估了不同覆盖作物种植条件下（CK，冬闲；RD，肥田萝卜单播；HV，毛叶苕子单播；RDHV，肥田萝卜-毛叶苕子混播）土壤多功能性的变化；研究了土壤微生物丰富度、网络复杂度和生态集群对土壤多功能性的贡献。结果表明，与主作物植株化学性质差异较大的覆盖作物具有更高的土壤多功能性，且肥田萝卜-毛叶苕子混播下土壤多功能性最高。覆盖作物驱动的土壤微生物丰富度和网络复杂性的变化与土壤多功能性的提高有关。值得注意的是，土壤微生物网络中关键生态集群（生态集群2）中的特定微生物对于维持土壤的多功能性尤为重要。本研究结果强调了覆盖作物诱导的重要功能分类群的变化对于提升旱地红壤多功能性的重要性。
综合栽培措施（ICPs）对提高谷物产量和资源利用效率至关重要。然而，ICPs对水稻根际环境和根系的影响尚不清楚。本研究对4个水稻品种开展了大田试验。设置了6种栽培措施处理，包括零氮处理（0 N）、当地常规（LFP）、减氮（NR）和3种渐进式综合栽培措施，包括增密减氮（ICP1），在ICP1的基础上用干湿交替灌溉替代常规灌溉（ICP2），以及在ICP2的基础上施用有机肥（ICP3）。ICPs可获得较高的产量和氮素利用效率。根长、干物重、根直径、根系氧化力、根系伤流量、玉米素和玉米素核苷含量以及根系分泌物中总有机酸含量随着ICPs的引入而提高。ICPs提高了根际和非根际土壤硝态氮、脲酶和转化酶活性以及微生物（细菌）多样性，降低了铵态氮含量。与非根际土壤相比，各处理下的根际土壤养分含量（铵态氮、全氮、全钾、全磷、硝酸盐和速效磷）和脲酶活性均降低，但转化酶活性和细菌多样性则相反。各主要生育期的根系形态生理特征和根际土壤铵态氮含量与产量和氮素利用效率密切相关。这些结果表明，在综合栽培措施下，水稻的高产可能得益于根系和根际环境的同步改善。
小麦近缘物种作为珍贵的遗传资源，对于农业生产、小麦功能基因组研究和品质改良具有重要的作用。在本研究中，我们利用来自小麦的再生相关基因TaWOX5，通过农杆菌转化一粒小麦，六倍体小黑麦和黑麦幼胚，以较高效率获得了转基因植株；进一步对转基因植株中的GUS基因和bar基因进行了PCR检测，对GUS蛋白和bar蛋白分别进行了组织化学染色以及bar试纸条检测，计算了转化效率。结果表明，一粒小麦基因型PI428182的转化效率为94.4%，4个六倍体小黑麦基因型Lin456、ZS3297、ZS1257和ZS3224的转化效率分别为52.1%、41.2%、19.4%和16.0%,黑麦基因型兰州黑麦的转化效率为7.8%。对转基因植株进行的荧光原位杂交（FISH）检测和基因组原位杂交（GISH）检测结果证实，在一粒小麦和六倍体小黑麦转基因植株中GUS基因倾向于整合到染色体末端，也有整合到近染色体着丝粒区域的情况；在六倍体小黑麦转基因植株中，外源DNA片段随机整合到了AABB基因组和RR基因组；转入的外源基因在转基因植株T1代中基本符合孟德尔遗传规律。本研究结果将为利用基因工程对一粒小麦、六倍体小黑麦和黑麦的遗传改良奠定基础，促进粮食和饲料生产，同时加快了包括小麦在内的麦类植物的功能基因组学研究。
禽偏肺病毒 (Avian metapneumovirus, aMPV)是一种高度传染性的病原体，可引起鸡和火鸡的急性上呼吸道疾病，造成严重的经济损失。目前，B亚型aMPV已成为中国鸡群中主要的优势流行毒株。本研究将B亚型aMPV LN16株在Vero细胞上进行连续传代，传至第30代时，成功获得了一株弱毒候选疫苗株，命名为LN16-A株。将LN16-A以2 × 104 TCID50/只的剂量接种SPF鸡后，接种鸡均未出现任何临床症状和病理损伤，表明LN16-A株已完全致弱，具备良好的安全性。为进一步评价LN16-A是否存在毒力返强风险，将LN16-A株在SPF鸡体内连续进行5次传代，观察每代鸡的临床症状并进行病理组织学检查和病毒载量检测，结果表明，不同传代的鸡均没有出现任何临床症状和病理损伤。此外，随着LN16-A株在鸡体内传代次数的增加，鼻甲骨中的病毒载量逐渐减少，传至第5代时，所有SPF鸡的鼻甲骨中病毒载量均为零。全基因组测序和分析结果表明，与野生型LN16（wtLN16）株的全基因组序列相比，LN16-A株的全基因组序列有9个氨基酸位点的突变，这些突变分别出现在N, P, F, SH, G和L基因上，表明这些基因可能与病毒的毒力有关。为进一步评价LN16-A株对SPF鸡的免疫保护效果，将LN16-A株以800 TCID50/只的剂量免疫SPF鸡，免疫3周后进行攻毒。结果显示，LN16-A株免疫后可以诱导机体产生较高水平的中和抗体，上调CD4+T淋巴细胞亚群的比例并促进Th1（IFN-γ）和Th2（IL-4和IL-6）细胞因子的表达，这表明LN16-A株可以诱导机体产生强烈的体液免疫和细胞免疫。此外，攻毒保护试验结果表明，LN16-A株可对B亚型aMPV强毒攻击提供100%的免疫保护效果，并显著降低攻毒后的排毒水平和鼻甲骨炎症。这些结果表明，LN16-A是一株安全性好、具有良好免疫原性的弱毒活疫苗候选株，可以有效预防B亚型aMPV对鸡的感染。本研究首次以B亚型aMPV鸡源分离株LN16为研究对象，利用传代方法将其成功致弱，系统评价了其作为弱毒疫苗株的安全性和有效性，并分析了可能与病毒毒力有关的关键氨基酸位点，研究结果为进一步研究aMPV的致病机制和安全有效的新型疫苗奠定了基础。
基因组选择利用表型与密集的全基因组单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphisms, SNPs)来估计个体的基因组估计育种值(Genomic estimated breeding value, GEBV)。目前，基因组最佳线性无偏预测(Genomic best linear unbiased prediction, GBLUP)是预测复杂性状最广泛的工具，随着技术不断发展，使用情境日下迁变，研究者们对预测的准确性提出更高要求。侧重于对模型本身进行拓展的相关研究将传统模型中的随机效应部分重新划分为多个子集并赋权，以此来提高预测精度，而倾向于利用多组学数据的研究则捕获基因组测序水平之外的变异来辅助提高预测精度。在本研究中，为了在大动物牛中提高基因组选择的预测精度，我们将具有基因组与转录组数据的群体设置为训练群体，以华西牛的生长性状中的背最长肌重量性状(Longissimus dorsi muscles, LDM)，与肉质性状中的系水力(Water holding capacity, WHC)、剪切力(Shear force, SF)以及pH的数据作为表型数据，使用贝叶斯稀疏线性混合模型(Bayesian sparse linear mixed model, BSLMM)、全转录组关联分析(Transcriptome-wide association study, TWAS)及表达数量性状基因座(Expression quantitative trait locus, eQTL)映射的方法，根据βb>0、前1%表型方差解释率(Percent of phenotypic variation explained, PVE)、与表达关联的单核苷酸多态性位点(expression-associated single nucleotide polymorphisms, eSNPs)及基因(egenes)错误发现率(False discovery rate, FDR)< 0.01的条件进行基因组特征预筛选，而后将这些显著的预筛选位点分别设置为额外的固定效应(GBLUP-Fix)与随机效应(GFBLUP)，用以改进模型并在验证群体中进行验证，同时，将传统GBLUP方法以及基于随机筛选的位点进行设置的GFBLUP与GBLUP-Fix进行比较。结果表明，在GFBLUP与GBLUP-Fix模型下，不同策略预筛选位点的加入，将LDM、WHC、SF、pH性状的预测精度平均提高了2.14%至8.69%。其中GFBLUP-TWAS在SF方面相较于GBLUP模型，预测精度提高了13.66%。此外结果也表明这些方法能够捕获比GBLUP模型更多的遗传变异。我们的研究验证并强调了多组学辅助的大效应位点预筛选策略在提高大动物的基因组预测准确性上的可行性，这为筛选位点并用于华西牛低密度SNP芯片序列的设计工作奠定基础。
前期，我们对玉米孢囊线虫在我国的发生、分布及分子快速检测技术进行了研究报道。本文以河南地区的玉米孢囊线虫为研究对象，对其生物学特性进行系统解析，以明确其与不同寄主植物的相互作用。首先，我们利用光学显微镜、扫描电子显微镜，基于ITS（internal transcribed spacer）区构建系统发育树和SCAR-PCR（sequence characterized amplified region）特异性检测对玉米孢囊线虫的孢囊和二龄幼虫进行了形态学和分子生物学鉴定，并测定了不同温度和不同孵化液对玉米孢囊线虫孵化的影响，结果显示：玉米孢囊线虫的最佳孵化温度为30℃和28℃，30 dph（days post-hatching）的累积孵化率分别为16.5%和16.1%。20倍和50倍土壤浸出液、玉米根浸出液和10倍玉米根系分泌物对玉米孢囊线虫的孵化率有着显著提升。10倍玉米根系分泌物处理下玉米孢囊线虫的孵化率最高可达25.9%。其次，我们测试了不同寄主植株根系分泌物10倍液对玉米孢囊线虫孵化的影响，发现玉米和谷子根系分泌物10倍液处理下玉米孢囊线虫30 dph的累积孵化率最高，分别为25.9%和22.9%，其次是小麦（19.9%）、大麦（18.3%）和水稻（17.6%），高粱根系分泌物10倍液对玉米孢囊线虫的孵化没有促进作用。最后，我们检测了玉米孢囊线虫在不同寄主作物上的发育情况。结果表明，相较于其他作物（小麦、大麦、水稻和高粱），玉米孢囊线虫在玉米上发育较快。28℃条件下，接种8 d后可以在玉米根内检测到四龄幼虫，而在其他作物中未检测出四龄幼虫。综合以上孵化试验发现，在我国，黄淮海夏玉米区和西南中部山区是我国河南地区玉米孢囊线虫的潜在高发区。本文首次系统研究了温带地区玉米孢囊线虫的孵化特性和在不同寄主植株上的侵染特征。为玉米孢囊线虫的快速传播和对高度的环境适应性研究奠定了理论基础。
