增强宿主免疫力是降低鸡发病率的有效途径。异嗜性粒细胞与淋巴细胞比率（H/L）与鸟类的抗病性有关。具有不同H/L表型的鸡只表现出抗病性的差异。然而，H/L作为免疫功能指标的有效性仍需进一步分析。本研究构建了H/L定向选育系（京星黄鸡），该品系已培育了12个世代。我们比较了异嗜性粒细胞的功能，并结合统计学分析方法来探索与H/L相关的候选基因和调控途径。与非选择系（NS）相比，从H/L选择系（G12）分离的异嗜性粒细胞的氧化爆发功能较强（P=0.044）。基于全基因组选择性清除分析，选择系第九世代（G9，n=92）相比于非选择系（NS，n=92），有22.44 Mb基因组区域受到选择，注释到300个蛋白编码基因。其中，包含与细胞内受体信号通路相关的解旋酶C结构域1（IFIH1）和moesin（MSN）诱导的干扰素，与白细胞趋化性负调节相关的C-C基序趋化因子受体6（CCR6），二肽基肽酶4（DPP4）和溶血补体（HC）以及与肌动蛋白细胞骨架组织相关的紧密连接蛋白1（TJP1）等基因。此外，基于全基因组关联分析（GWAS），还鉴定出了45个indels与H/L相关，共注释到29个蛋白编码基因。北京油鸡肝脏转录组验证发现，蛋白酪氨酸磷酸酶非受体5型（PTPN5）（r=0.75，P=0.033）和氧甾醇结合蛋白5（OSBPL5）（r=0.89，P=0.0027）基因的表达量与H/L呈正相关。与高H/L组相比，北京油鸡低H/L组PTPN5和OSBPL5的表达量较低（P<0.05）。OSBPL5基因上indel位点 5_13108985（P=3.85E-06）的A/A等位基因频率从NS到G5和G9逐渐增加，且A/A个体的H/L低于杂合子A/ATCT（P=4.28E-04）和纯合ATCT/ATCT个体（P=3.40E-05）。以上结果表明，H/L经过定向选育，异嗜性粒细胞的氧化爆发功能增强，基因组22.44 Mb区域受到定向选择。另外PTPN5和OSBPL5基因被鉴定为H/L相关候选基因。这些发现揭示了H/L与免疫相关的复杂遗传机制，基于H/L进行遗传选育有助于提高鸡的免疫力。

世界范围内有各种品种、类型的鸡，它们的品种特征各不相同，是宝贵的遗传资源。目前，对影响这些鸡品种的特异性表型的遗传决定因素的研究还有待进一步加深。深入了解品种特异性表型变异的潜在遗传机制可以帮助育种者培育和改良鸡品种。本研究对7个来自山东省的本地品种共140只鸡和20只引进的隐性白羽鸡的全基因组进行了重测序。基于常染色体单核苷酸多态性(SNPs)的群体基因组比较结果揭示了鸡群基于地理距离的聚类模式。通过全基因组范围内的选择性清除分析，本研究确定了甲状腺刺激激素受体(TSHR，繁殖性状，生理节律)，红细胞膜蛋白带4.1 样 1 (EPB41L1，体型大小)和烷基甘油单加氧酶(AGMO，攻击行为)是主要候选的鸡品种特异性决定基因。此外，本研究利用机器学习分类模型，基于与品种特征显著相关的SNPs对鸡的品种进行判别，预测准确率为92%，可有效实现莱芜黑鸡的品种鉴定。本研究首次提供了山东地方鸡种的完整基因组数据，相关的分析揭示了山东地方鸡种的地理模式和鸡的品种特异性性状相关的潜在的候选基因。此外，本研究开发了一个基于机器学习的预测模型，使用SNPs数据进行品种判别，该部分内容为利用机器学习方法开发品种分子身份证提供了参考。本研究揭示的地方鸡品种遗传基础有助于更好地理解鸡资源特性的内在机制。

 

植物的单性花可以有效促进异交，研究单性花的形成和调控机制对于理解植物性别决定过程有重要意义，也为研究者和农业生产者利用杂种优势提供便利。在黄瓜杂交制种过程中，将只开雌花的株系种植于只开雄花的株系周围，可以显著降低制种成本。筛选更多不同基因背景的只开雄花的材料，将增加可用于育种的种质资源。我们基于前期构建的EMS诱变自交系材料“406”的突变体库，发现了一个新的只开雄花的突变体。遗传分析、全基因组重测序和分子标记辅助验证表明，ACS11基因上发生的异义突变第301位丝氨酸（Ser）变为苯丙氨酸（Phe）导致全雄株的产生。体外酶活性测定表明，此突变导致酶活性完全丧失。本研究为黄瓜雄性亲本选育提供了新的种质资源，并为 ACS 酶的催化机理提供了新的认识。

本研究比较H/L选育群体和非选育群体的基因组数据和沙门氏菌感染后的脾脏转录组数据，旨在鉴定H/L选育过程中参与脾脏抗菌能力的关键基因。在选择系第10代，从H/L选育系和对照系分别选取41只和31只个体采集外周血样本提取DNA，并基于55K SNP芯片进行基因分型进行选择信号分析；分别选取选育系和对照系群体于7日龄进行鼠伤寒沙门氏菌（ST）感染试验，感染后3d测定肝组织载菌量和血液溶菌酶含量，同时采集脾脏组织（N=9）进行转录组分析；结合选择信号和脾脏转录组结果共同鉴定脾脏中参与沙门氏菌抵抗的候选基因。结果表明，与对照系群体相比，H/L选育群体对鼠伤寒沙门氏菌的抗性更强（P<0.05）。在选育系和对照系之间，鉴定的分化基因主要参与TGF-β信号通路、FoxO信号通路和沙门氏菌感染通路。对所有鉴定得到的脾脏差异表达基因（DEGs）的分析结果表明，沙门氏菌感染途径涉及的G蛋白偶联受体（GPCR）和胰岛素样生长因子（IGF-I）信号通路被显著富集（p<0.01）。基于DEGs和Fst（Fixation index）的综合分析鉴定了参与沙门氏菌感染途径的候选基因，如GPR39、NTRK2和ANXA1。广泛的基因组变化显示了在鸡群中免疫反应的多基因遗传基础。许多与免疫防御功能相关的基因在H/L选育和对照系中差异表达，选育系群体对沙门氏菌表现出更强的抗性。该研究确定了在用ST攻击后易感鸡和抗性鸡中差异表达的基因和通路，以更好地了解宿主对ST感染的免疫抗性。本研究利用动物模型（H/L定向选育系和对照系）的基因组数据和脾脏转录组数据进行了系统性的研究，解析了H/L定向选育后脾脏影响沙门氏菌抗性的分子机制。

小麦抗旱相关基因TaPYL4的功能分析及标记开发

秸秆还田是实现农学和环境双赢的重要途径。然而，在表层土壤（0-20 cm）中，最佳稻草替代氮磷肥料量仍不清楚。因此，我们在 2016-2018年进行了三年的田间试验，探讨不同秸秆用量替代肥料中氮磷对水稻收获后土壤理化性质、土壤有机碳（SOC）储量、土壤氮残留、土壤磷残留、水稻产量、产量构成、氮（N）肥利用效率和磷（ P) 肥利用效率的影响。与单施化肥相比，5 t ha^-1秸秆替代氮磷肥提高了水稻穗粒数、有效穗数、结实率、千粒重和籽粒产量，也增加了水稻地上氮磷养分吸收量。同时，秸秆用量超过 2.5 t ha^-1 比单施化肥处理增加了土壤有效氮磷钾含量。此外，与单施化肥处理相比，所有秸秆替代氮磷处理均提高了土壤有机碳储存量。相比单施化肥处理，5 t ha^-1秸秆替代氮磷肥使土壤中氮残留和磷残留分别减少了 68.3% 和 28.9%。同时，水稻地上氮磷养分吸收和土壤理化性质共同解释了19.3%的水稻籽粒产量和产量构成的变化。综上，5 t ha^-1秸秆替代氮磷肥是一种合理的施肥制度，不仅可以提高土壤理化性质、土壤有机碳固存、水稻产量、产量构成、氮肥利用效率和磷肥利用效率，同时可以降低环境污染的风险。

【目的】明确引起我国西南地区玉米灰斑病的致病菌玉米尾孢（Cercospora zeina）在中国的分布区域以及扩散路径，预测病害未来可能的扩展区域，为有针对性开展灰斑病的早防早控工作、保护玉米安全生产提供重要信息。【方法】利用NTSYSpc、Popgene 32、ClustalX1.83、BioEdit、DnaSP 5.0、Network4.5.0.2和Arlequin 3.11等软件，对127个采自中国云南、四川、贵州、湖北、重庆、甘肃、陕西和重庆的C. zeina分离物进行了基于ISSR技术的群体遗传多样性分析，对其中108个进行了基于5个基因片段的多基因序列分析。【结果】群体遗传多样性分析表明，中国的C. zeina种群具有较高水平的遗传分化，127个分离物被划分为2个大群和8个亚群。各地理种群内的遗传分化是种群结构变异的主要因素，地理种群间的遗传相似性与病菌扩展时间及方向一致。多基因序列分析表明，中国C. zeina种群存在9种单倍型，单倍型的分布与病菌传播路线相关，病菌定殖最早的云南种群出现了群体扩张事件。群体遗传多样性与多基因序列分析证明，C. zeina云南种群具有最高的遗传多样性和单倍型多样性，其他地理种群均源自云南种群的扩散。在印度洋西南季风作用下，云南C. zeina种群逐渐扩展至四川、贵州、陕西、甘肃和重庆，同时经过种子携带方式从云南直接进入湖北，并在风力作用下从湖北传入陕西、河南及相邻的重庆。【结论】首次明确了玉米灰斑病致病菌玉米尾孢的遗传变异及其在中国的传播和扩散路径，夏季季风以及种子带菌是该种灰斑病快速传播的主要因素；预计未来玉米尾孢灰斑病将在季风作用下继续缓慢向北方玉米区扩散，形成新的重大病害威胁。

小豆(Vigna angularis (Willd.) Ohwi & Ohashi) 属于豇豆属亚洲豇豆亚属，是东亚各国传统种植作物。小豆营养丰富、医食两用，消费市场逐渐遍布全球。然而，小豆的遗传研究相对缓慢，导致育种技术落后、效率低下，难以满足生产和市场的需求。本研究基于高通量基因组测序技术构建了小豆SNP高密度遗传连锁图谱，该图谱共11条连锁群，含2904个标记，每条连锁群的标记数从208个（LG7）到397（LG1）个不等。图谱总长1365.0cM，标记间平均距离0.47cM，每条连锁群的长度从97.4cM（LG9）到155.6cM（LG1）不等。利用该图谱共发掘到两个与籽粒大小有关的主效QTL，分别位于LG2（22.1%） 和LG 9（18.8%）。此外，基于InDel侧翼序列，进一步开发了9718对引物，并随机选择200对进行PCR扩增检验，结果显示有75对在24份小豆种质中具有多态性。本研究中高密度图谱构建及籽粒大小的QTL 分析将进一步提升小豆重要性状基因的发掘等，而InDel标记的开发将有效促进小豆种质资源的遗传多样性分析、基因初步定位等研究。

Temperate-zone insects typically survive winter by entering diapause. Although many aspects of insect diapause have been studied, the underlying molecular mechanism of insect diapause is not well understood. Here we report the results of the transcriptional and translational differences of migratory locust eggs at different embryonic states using diapause (low temperature) and non-diapause (high temperature) regimes. Compared with non-diapause eggs at 100 degree-days (N2) treatment, 29 671 transcripts and 296 proteins were differentially expressed at the diapause maintenance stage (D2).While compared with 150 degree-days (N3) treatment, 45 922 transcripts and 404 proteins were differentially expressed in the post-diapause stage (D3). Among them, 51 and 102 transcripts had concurrent transcription and translation profiles in D2 vs. N2 and D3 vs. N3 treatments, respectively. Analysis of Gene Ontology categorized these genes and proteins into three categories: biological processes, cellular components, and molecular functions. Biological pathway analysis indicated that three pathways: (1) insect hormone biosynthesis (KEGG: Map 00981), (2) the insulin signaling pathway (KEGG: Map 04910), and (3) the peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) signaling pathway (KEGG: Map 03320) play an important role in locust diapause regulation. Most of these transcripts and proteins were up-regulated in the diapause treatments, and were highly linked to juvenile hormone biosynthesis, insulin and PPAR signaling pathways, suggesting these three pathways may be involved in diapause and development regulation. This study demonstrates the applicability of high-throughput omics tools to identify biochemical pathways linked to diapause in locust egg development. In addition, it reveals that cellular metabolism in diapause eggs is more inactive than in non-diapause eggs, and most of the down-regulated enzymes and pathways are related to reduce energy loss.

Understanding the genetic mechanism underlying folate biosynthesis and accumulation in rice would be beneficial for breeding high folate content varieties as a cost-effective approach to addressing widespread folate deficiency in developing countries. In this study, the inheritance of rice grain folate content was investigated in the Lemont/Teqing recombinant inbred lines and the Koshihikari/Kasalath//Koshihikari backcross inbred lines. 264 F12 recombinant inbred lines (RILs) and 182 BC1F10 backcross inbred lines (BILs) with their parents planted in randomized complete blocks with two replicates in 2010, and RILs harvested in 2008 were used for QTL detection using inclusive composite interval mapping (ICIM) method. In the RIL population, two QTLs, denoted by qQTF-3-1 and qQTF-3-2 (QTF, quantitative total folate), explaining 7.8% and 11.1-15.8% of the folate content variation were detected in one or two years, respectively. In the BIL population, a QTL, denoted by qQTF-3-3, was detected, explaining 25.3% of the variation in folate content. All the positive alleles for higher folate content were from the high-folate parents, i.e., Teqing and Kasalath. The known putative folate biosynthesis genes do not underlie the QTLs detected in this study and therefore may be novel loci affecting folate content in milled rice. QTLs identified in this study have potential value for marker assisted breeding for high-folate rice variety.