工农业生产中有机磷杀虫剂敌敌畏的大量使用对人类健康和环境生态安全构成了威胁。微生物降解有机磷农药残留是生物修复环境的重要途径。前期工作表明：木霉作为生防菌同时可以用来降解环境中的化学农药，但亟需阐明木霉降解敌敌畏的作用机制。试验表明：深绿木霉T23对敌敌畏的降解能力取决于敌敌畏的初始诱导作用、培养基养分和pH值的变化。敌敌畏胁迫下T23产生的不同初级和次生代谢产物可以为菌株提供能量和作为抗氧化剂来耐受敌敌畏的胁迫。结果表明：深绿木霉T23可以产生大量的胞内酶降解敌敌畏，T23产生的胞内酶活性随着时间、初始敌敌畏浓度、培养基中硫酸铵和磷酸盐含量的变化而变化。研究阐明了敌敌畏诱导的生防深绿木霉T23降解敌敌畏的酶动力学特点和作用机理，为环境中有机磷农药残留的微生物降解提供了理论依据。

内生微生物可以帮助植物获得营养物质，抑制病原菌等生物和非生物胁迫，是影响植物生长、营养和健康的关键因素之一；然而，对于田间条件下存在于大豆不同组织中的细菌和真菌微生物群落的组成及影响因素，仍缺乏足够的了解。本研究以大豆为研究对象，对16S rRNA和ITS特定区段的PCR扩增子进行高通量测序，探究不同组织（根、茎、叶和荚）、不同品种（安豆203、荷豆12、山宁16和中黄13）以及不同地理位置（济宁、宿州和徐州）对大豆内生细菌和真菌群落组成及多样性的影响。结果表明，不同组织之间的内生微生物群落差异明显，根部内生细菌和真菌群落的组成及多样性显著区分于地上部的茎、叶和荚；供试品种间茎部的细菌群落和叶部的真菌群落组成差异最大；试验地点显著影响各个器官中的细菌群落组成，其中对根茎部的影响比叶荚部更强，而对于真菌群落组成，茎叶部所受影响比根荚部更明显。此外，与大豆病害相关的微生物丰度在不同组织和品种间存在差异（如：镰刀菌在根部丰度更高，而链格孢菌在叶部丰度更高），可能与这些微生物在寄主中的生态位以及寄主的抗感性有关。微生物群落组成与多样性的系统分析将有助于植物保护技术的发展，从而有益于大豆健康。

通过灌溉提高土壤含水量（SWC）是一种潜在、有效的缓解高温胁迫的调控措施。在提高土壤含水量缓解高温影响的过程中，田间条件下基于叶绿素荧光的光合特性响应受到了有限的关注。本研究在华北平原开展了2年田间试验（2019-2020年），以郑单958（ZD958）和先玉335（XY335）为材料，在灌浆期设置三个试验处理（正常生长条件（CK）、大田升温（H）和大田升温+水分调控（HW）），研究田间高温对玉米冠层光合的影响及水分调控效应。与H处理相比，HW处理下冠层温度降低1-3℃，净光合速率（P_n）提高20%。此外，HW处理显著提高了两个品种的实际光合速率（Phi2）、线性电子流（LEF）、可变荧光（F_v）和最大光能转换效率（F_v/F_m）。同时，发现两个品种对叶绿素荧光的响应存在差异。HW处理显著提高了ZD958的类囊体质子电导率（gH⁺）和最大荧光（F_m），提高了XY335的叶绿体ATP合酶质子电导率（vH⁺）和最小荧光（F₀）。结构方程分析进一步表明，土壤水分含量与P_n、LEF和F_v/F_m呈显著正相关。提高土壤水分含量可通过延缓叶片衰老，延长光合作用有效时间，改善Phi2、LEF、F_v和F_v/F_m，提高叶片光合能力。综合本研究结果表明，提高SWC以增强灌浆期叶片光合作用，是玉米生产中适应气候变暖的一项重要技术措施。

与单独供硝（NO₃^-）或者单独供铵（NH₄⁺）相比，混合供氮能够促进苗期玉米的生长。前期研究表明，混合供氮不仅可以提高玉米的光合效率，还可以促进地上部生长素的合成来增强叶片生长，进而为碳和氮的利用构建一个较大的库。然而，该过程是否依赖于氮的吸收还尚不清楚。在此，将玉米幼苗在具有三种供氮形态（单独供硝，75/25硝铵比和单独供铵）的水培实验中进行生长。结果表明，在0-3天，混合供氮下玉米生长速率和地上部含氮量与单独供硝处理间无显著差异，在6-9天，混合供氮下玉米生长速率和地上部含氮量显著高于单独供硝处理。于此同时，虽然混合供氮条件下15NO₃^-与15NH₄⁺的瞬时吸收速率较单独供硝和单独供铵相比皆有所下降，但混合供氮在6-9天具有最高的总氮吸收速率。QRT-PCR结果表明，长期混合供氮条件下根系N吸收的增加可能与长期处理下NO₃^-转运蛋白基因（例如ZmNRT1.1A， ZmNRT1.1B，ZmNRT1.1C， ZmNRT1.2和ZmNRT1.3）的高表达或铵转运蛋白基因（例如ZmAMT1.1A）的高表达有关，尤其是后者。此外，与单独供硝处理相比，混合供氮处理下植株地上部与根系中具有较高的谷氨酰胺合酶（GS）活性以及氨基酸含量。硝酸还原酶酶（NR）和GS酶抑制剂实验进一步证明了混合供氮情况下氮的同化能力对于玉米生长促进是至关重要的。该研究证明了混合供氮能够促进氮素吸收并进一步促进了氮的同化，而该过程可能是促进玉米上生长的主要驱动力。

土壤盐渍化是限制干旱区农业生产的一个重要环境问题。将秸秆深还田至地表下40 cm处形成生物质隔层是抑制土壤返盐的有效措施之一，然而，不同用量的秸秆隔层对盐碱土壤剖面有机碳（SOC）和总氮（TN）的遗留效应的影响尚不明确。因此，本研究基于四年（2015-2018年）的不同用量（即0、6、12和18 Mg·ha^-1）秸秆隔层处理田间定位试验，分析了秸秆隔层措施对盐碱土壤剖面中有机碳和全氮含量的影响。结果表明：与无秸秆隔层（CK）相比，秸秆隔层处理的20-40 cm和40-60 cm土层SOC含量分别增加了14-32%和11-57%，TN含量分别增加了8-22%和6-34%，SOC含量的增幅高于TN含量，从而20-60 cm土层的C：N比增加。与CK相比，秸秆隔层处理的20-60 cm土层SOC和TN含量的显著增加，导致了土壤层化率（0-20: 20-60 cm）的下降，促进了SOC和TN在土壤剖面上的均匀分布。此外，SOC和TN含量均随秸秆隔层用量的增加而增加，同时秸秆隔层处理有效的水盐调控效果显著提升向日葵产量。综合比较，12 Mg·ha^-1的秸秆隔层处理SOC、TN和C:N比相对较高，土壤层化比率较低。以上结果表明，秸秆隔层措施在改善盐碱地底层土壤肥力方面有很大潜力，其遗留效应至少能维持4年

水稻条纹叶枯病是由灰飞虱（Laodelphax striatellus Fallen）传播的水稻条纹病毒（rice stripe virus, RSV）侵染所致，因其危害性严重被称为水稻的“癌症”。目前，关于RSV侵染后，抗、感水稻品种之间的分子差异以及水稻与RSV之间的相互作用的研究仍然不够充分。本文利用转录组测序技术（RNA-sequencing, RNA-Seq）分析了在RSV侵染后不同抗性水平水稻品种在转录水平上的差异。通过GO（Gene Ontology）注释鉴定到了抗、感品种在接种后2天、10天和20天后与转录因子（transcription factor, TF）、过氧化物酶（peoxidase）和激酶（kinase）相关的差异表达基因。结果表明：抗病品种中与这三类蛋白相关的差异表达基因虽然数量上比感病品种要少，但经显著性分析，在| log2(FoldChange) | > 0 & padj < 0.05的条件下，表达量呈现显著上调或下调表达趋势。通过KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）分析，鉴定出参与抗病反应途径的差异基因，包括植物激素信号转导和植物-病原体相互作用。结果表明涉及植物激素信号转导，脱落酸（abscisic acid, ABA）负调控的抗性反应和油菜素内酯（brassinosteroids, BR）正调控的抗性反应在抗、感品种间无差异，但涉及水杨酸（salicylic acid, SA）介导和茉莉酸（jasmonic acid, JA）/乙烯（ethylene, ET）介导的抗性反应有所不同。抗、感品种在三个时间节点的差异表达基因在病原相关分子模式激发的免疫反应（PAMP-triggered immunity, PTI）和效应蛋白激发的免疫反应（Effector-triggered immunity, ETI）都存在，但感病品种的特有基因大多涉及PTI，而抗病品种涉及ETI的特有基因数量更多。以上结果揭示了RSV侵染后抗、感品种在转录水平上的差异，为阐明了水稻与RSV互作的机制奠定了基础。

深翻秸秆还田在我国东北地区已得到了广泛的应用，可以显著增加土壤有机碳储量，改善底层土壤养分循环功能。土壤微生物普遍被认为是这一过程的关键，但其在深层土壤改良中的作用仍研究有限。本研究于2018年开始，以东北地区棕壤为研究对象，以常规耕作（CT，翻耕深度15 cm）为对照，分析了秸秆浅混还田（SCT，翻耕深度15 cm）、深翻处理（IT，翻耕深度35 cm）和深翻秸秆还田（SIT，翻耕深度35 cm）对土壤微生物群落网络和多养分循环功能的影响。结果表明，深翻秸秆还田改善了土壤多养分循环指数，提高了表层和底层土壤有机碳、全氮、有效氮、有效磷和有效钾等养分含量。与传统耕作和秸秆浅混还田相比，深翻秸秆还田通过减少微生物网络平均连通度和节点数，增加平均路径长度和模块化程度，创造了一个结构相对松散但具有高集中度集群的网络结构。同时随机森林分析发现，平均路径长度和聚类系数是影响土壤多养分循环功能的主要因素。综上，深翻秸秆还田将是改善棕壤养分循环和微生物群落结构的一个有效措施，以上结果也为该地区关于微生物驱动秸秆分解策略提供了重要信息。

疫霉属卵菌引致马铃薯晚疫病等作物灾难性病害，严重威胁作物可持续生产。由于其独特的遗传变异机制，导致作物品种抗病性丧失问题极为突出，因此亟需挖掘和探索新型抗病基因资源及其免疫调控机理，并将之有效应用于作物抗病分子育种。拟南芥RTP1 (Resistance to Phytophthora parasitica 1)是前期研究鉴定获得的免疫负调控因子，RTP1基因缺失的拟南芥rtp1突变体植株呈现出对多种病原菌的抗病性，并在病菌侵染初期产生快速细胞死亡和活性氧累积。基于细胞死亡在植物免疫中的重要作用，本研究旨在探究RTP1介导的植物细胞死亡机理，鉴定到一类液泡加工酶γVPE能够影响rtp1突变体响应寄生疫霉侵染而引发的抗病反应及细胞死亡。以寄生疫霉侵染的拟南芥野生型Columbia-0 (Col-0)和rtp1突变体植株为材料，通过实时定量PCR分析VPE基因表达模式，并利用VPE/Caspase-1蛋白酶的特异荧光底物分析酶活性水平，结果表明，相较于野生型Col-0，寄生疫霉侵染的拟南芥rtp1突变体中γVPE基因上调表达，并伴随着升高的VPE/caspase-1酶活性水平。进一步利用特异酶活性抑制剂，结果揭示了拟南芥植株响应寄生疫霉侵染而产生的细胞死亡以及rtp1突变体对寄生疫霉的抗病性均依赖于VPE/caspase-1酶活性。利用拟南芥γvpe突变体植株或农杆菌介导的AtγVPE瞬时过表达烟草叶片进行接菌表型分析，结果证明了AtγVPE能够正向调节植物对寄生疫霉的抗病性。综上所述，本研究不仅揭示了γVPE是植物响应寄生疫霉侵染过程中参与调节植物抗病反应和细胞死亡的关键因子，还有助于深入理解感病因子RTP1介导的细胞死亡调节机制，为作物抗病分子育种提供了新型基因资源与新思路。

膜下栽培具有保水和增温效果，因而在干旱、冷凉地区春玉米生产中被广泛应用。为了解决春玉米生产中地膜残留和膜下播种“放苗”环节耗费人力的问题，我们研发了一种膜侧播种（PSS）技术并配套了作业机械。在我国西北半干旱地区7年的试验结果表明，与传统膜下播种（PM）相比，PSS每公顷增加6547株有效植株，增产1686公斤。为了进一步探究PSS对（i）土壤水分和温度，（ii）玉米生长发育、产量、水利用效率（WUE），以及（iii）经济收入和地膜残留的影响，我们在半干旱地区两个点进行了为期两年的试验。土壤温湿度连续监测结果表明，与露地平作（CK）相比，PSS显著提高了玉米生长早期播种带0-20厘米土壤的温度和湿度，提高了籽粒产量（884-1089千克/公顷）和水分利用效率，其效应与PM类似。在经济效益上，PSS的人工投入与CK相当，而PM在释放地膜下的幼苗时需要额外花费960元/公顷的人工费。总体而言，与CK和PM相比，PSS分别增加了5.83%（547元/公顷）和8.16%（748元/公顷）的经济收益。在环境方面，PSS实现了近100%的残膜回收，相比之下，连续PM处理3和5年，因回收困难没有采取地膜回收的田块分别有96与130千克/公顷的残膜残留。综上所述，我们认为PSS是一种可以提高产量稳定性和收入，实现半干旱地区玉米的可持续生产的生态友好型技术。

氮肥和密度是影响水稻产量和资源利用效率的重要因素，通过合理调控密度可以在不减产的前提下降低氮肥投入并提高氮肥利用效率。不过，对于传统的移栽稻模式，增加种植密度意味着需要投入更多的劳动力。在当前农村劳动力短缺的背景下，这种措施无疑会加剧劳动力的供需矛盾。双季稻双直播模式是一种省工、节本的轻简化栽培措施，在该模式下调整播种密度简单易行。然而，目前关于不同氮肥和密度调控对双季稻双直播模式下超短生育期品种的产量和氮肥利用效率的影响尚不明确。因此，本研究旨在揭示氮肥和密度对产量和氮肥利用效率的影响，并探明这些影响在早、晚季之间的差异。大田试验于2018和2019年分别在湖北省武穴市和蕲春县进行，设置四个氮肥和三个播种密度处理，选用超短生育期水稻品种湘早籼6号为供试材料。结果表明，在施氮处理下，早、晚稻生育期和产量的变化范围分别为85-97天和6.32-8.23 t ha^-1。水稻产量对氮肥的响应高于对播种密度的响应。早、晚稻的最适施氮量分别为100-150 kg N ha^-1和70-120 kg N ha^-1。此外，在双季稻双直播模式中，早稻产量对氮肥的响应比晚稻更大，这主要由于早稻土壤背景氮的供应能力低于晚稻。因此，考虑早、晚季间土壤背景氮供应能力的差异对于优化双季稻双直播模式的氮肥管理策略、提高氮肥利用效率有重要的意义。

棉花（Gossypium hirsutum L.）是一种重要的纤维经济作物，以往对于棉花获取磷（P）相关的根系性状（包括菌根根系性状）的研究较少。我们采用1950年至2013年在中国西北地区使用的8个棉花品种在3种磷供应水平下（分别为0、50和300 mg KH₂PO₄ kg^-1），研究了接种或者不接种丛枝菌根真菌Funneliformis mosseae棉花的生长和11个根系性状特征。结果表明：与老品种相比，新品种的根系直径更细，地上部吸收的磷更少，苗期生物量更低。这表明育种过程选择了更细的根系，菌根真菌定殖的皮层空间更少，因而增加了对供磷强度的更高需求。在两个低磷水平下，菌根植物比非菌根植物吸收更多的磷，产生更多的生物量（在P0时，3.2 mg对0.9 mg，1.8 g对0.9 g；在P50时，14.5 mg对1.7 mg， 4.7 g对1.6 g）。在最高磷水平下，菌根植物比非菌根植物获得更多的磷（18.8 mg对13.4 mg ），但生物量没有差异（6.2 g对6.3 g）。在中等供磷（P50）水平下，根系直径与菌根植物地上部生物量、磷浓度和磷含量呈显著正相关。我们的结果支持了植物获取磷的外包模式（即借助菌根途径）在根系经济学空间框架中的重要性。在过去的几十年里，育种使得棉花的根系更细、从菌根途径获益更低，这导致了在中等磷供应并有菌根侵染条件下，老品种的生物量显著大于新品种的生物量。未来棉花品种选育的策略要考虑到在根系自身吸收磷的能力和发挥菌根吸磷能力之间的权衡（即根系性状与菌根性状的权衡），以便选育出在中等磷肥投入条件下实现高产的品种。

反转录转座子是一种可以在基因组上移动的DNA片段，是引起遗传变异的重要来源，而基于其插入多态性可以用于开发分子标记。锌指蛋白(ZNFs)是真核生物中含量最丰富的蛋白质之一，其功能极其多样。本研究通过生物信息学方法，在6个锌指蛋白基因(ZNF2、ZNF3、ZNF7、ZNF8、ZNF10和ZNF12)中进行了反转录转座子插入多态性标记的预测，进而通过PCR实验进行验证，然后进一步研究ZNF2基因第1个内含子区的SINE转座子插入对基因活性的影响，借助双荧光素酶系统在3种细胞系（HeLa、PEF和PK15）中进行了检测分析，同时在大白猪群体中对这一位点开展了基因分型并分析了其对猪相关生产性能的影响。实验结果表明，上述ZNFs基因中存在6个反转录转座子多态性位点，它们分别是：ZNF2基因第1内含子中的SINE介导的1个多态位点和第3内含子中L1介导的1个多态位点;ZNF3基因5’侧翼区中SINE介导的1个多态位点和第2内含子中SINE介导的1个多态位点;ZNF7基因3’非翻译区中SINE介导的1个多态位点以及ZNF12基因第2内含子中L1介导的1个多态位点。在HeLa和PEF细胞中，ZNF2基因第1内含子区中的SINE插入极显著(P<0.01)的抑制了其核心启动子的活性，进而推测该位点的SINE可能是ZNF2基因的一种抑制因子，该SINE插入多态标记也显著(P<0.05)影响了大白猪的校正背膘厚，表现为该位点存在SINE插入的个体的校正背膘厚显著(P<0.05)高于无SINE插入的个体。综上所述，我们的数据表明，反转录转座子插入多态在这些锌指蛋白基因的遗传变异中扮演着重要的角色，ZNF2基因第1内含子区中的SINE插入多态标记有望成为在猪育种中进行脂肪沉积筛选的新型分子标记。

高密度种植可以提高大豆产量，但通过改良株高及叶柄性状以选育株型紧凑、抗倒伏性优异的高产品种是提高产量的重要途径。2017-2018年，我们比较了黄淮地区四个地点的短叶柄种质M657与三个对照品种产量相关性状、抗倒伏性和叶柄相关表型间的关系。结果表明，M657对高种植密度和倒伏性表现出极高且稳定的耐受性，尤其在最高密度8×105株ha^-1下表现依然优异。回归分析表明，较短的叶柄长度与抗倒伏性的增加显著相关。产量分析表明，M657在较高密度下获得了较高的产量，尤其在黄淮北片地区。在与地点、密度相关的倒伏性和产量方面，不同品种对株距、行间距的反应存在显著差异。植株的倒伏性与种植密度、株高、叶柄长度和有效分枝数显著正相关，与茎粗、单株粒数、单株粒重呈显著负相关。在当前大豆品种种植密度的基础上，适当增加种植密度有助于黄淮地区大豆的产量提高。本研究为在高密度种植系统中引入适宜高产的紧凑株型性状、建立黄淮地区大豆高产模式提供了极有价值的新种质资源。

由于玉米植株的结构特征对其冠层的资源利用和对风雨等因素造成的倒伏的忍耐能力以及产量的稳定性具有重要影响，因此受到广泛关注。量化自交系之间的形态多样性对于杂交育种至关重要，尤其在描述大量的种质资源时。然而，传统的几何描述方法过于简化植株结构并忽略了植株整体结构特征，因此难以反映和展示植株结构的多样性。本文介绍了一种新的描述玉米植株结构并量化其多样性的方法，该方法结合了计算机视觉算法和数学的持续同调理论。结果表明，持续同调方法可以捕捉玉米植株结构的关键特征和其他通常被传统几何分析方法所忽略的细节。基于这种方法，可以挖掘（量化）植株结构的形态多样性，并分析玉米植株结构的主要类型。

降低农田氨和氧化亚氮排放对减少氮素损失和温室气体排放有极大影响。相对于常规尿素，控释尿素可以调控氮素的释放速率以减少活性氮损失并提高氮素利用效率。然而，与常规尿素相比，对控释尿素施用下影响氨和氧化亚氮排放的关键因素仍不清楚。我们收集大量试验数据并利用荟萃分析评估了氨和氧化亚氮排放对控释尿素的响应及关键影响因素。控释尿素施用较常规尿素降低了32.7%的氨和25.0%的氧化亚氮排放。根据亚组分析，控释尿素对土壤氨和氧化亚氮排放的缓解效应在pH为6.5-7.5（-47.9和-23.7%）土壤、水稻季（-34.8和-29.1%）较pH＜6.5（-28.5和-21.4%）、pH＞7.5（-29.3和-17.3%）土壤和小麦季（-19.8和-22.8%）更好；同时，控释尿素对氨和氧化亚氮排放的缓解效应从雨养农田（-30.5%和-17.0%）到灌溉农田（-32.5%和-22.9%），到水田（-34.8%和-29.1%）逐步增加。此外，氧化亚氮减排效应随土壤总氮的增加而增加，但土壤氮对氨挥发缓解的影响不显著。相对于壤质（-32.9%）和粘质（-32.3%）土壤，砂质土壤（-57.7%）施用控释肥的氨排放降低幅度更大，而土壤质地对氧化亚氮排放影响不显著。总之，相对于常规尿素，施用控释尿素是减少农田活性氮排放的一个有效措施，该分析增强了对控释尿素施用下影响氨和氧化亚氮排放缓解的关键环境和管理因素的理解，在应用控释尿素增加氮肥利用率时应考虑这些区域特异性的因素。

植物细胞具有全能性，在合适的培养条件下，已分化的植物细胞可以通过脱分化和再分化过程产生新的植物组织和器官。在这一过程中，生长素促进细胞生长与分裂，诱导愈伤组织的形成；细胞分裂素促进细胞的分裂并诱导不定芽的形成。硝酸盐不仅是植物生长发育必需的营养元素，还作为信号分子激活一系列基因的表达，进而影响植物生长发育。植物体内的硝酸盐信号通路还能够调控影响生长素的生物合成和运输，调控植物侧根的生长发育。MdNLP7是硝酸盐响应的主要调节因子，参与了植物体内硝酸盐的吸收和转运。在本研究中，将MdNLP7转录因子在拟南芥中异位表达，发现MdNLP7蛋白可以调控根外植体的再生；进一步的研究结果表明，MdNLP7介导了中柱鞘细胞分裂的起始。在愈伤组织形成的过程中，MdNLP7可以上调生长素合成和转运相关基因的表达，并通过影响生长素的分布来实现对根外植体形成的调控过程，进而调控硝酸盐介导的根外植体再生。

株高是影响甘蓝型油菜产量、收获指数和抗倒伏性的关键株型特征，然而，油菜株高的遗传调控机制仍不清楚。本研究利用EMS诱变获得了一个半矮杆突变体df34，遗传分析结果表明，df34的半矮杆性状由一对半显性基因控制。利用BSA-Seq方法将目的基因定位到C3染色体上，命名为BnaSD.C3。随后，利用图位克隆的方法，将BnaSD.C3精细定位到“Darmor-bzh”基因组的297.35 kb区间内。然而，在“Darmor-bzh”基因组上的这一区间内，没有潜在的调控株高性状的候选基因。结合基因组重测序、转录组测序、植物激素分析、结构变异分析和基因功能注释等信息，在“ZS11”参考基因组上，发现BnaC03G0466900ZS和BnaC03G0478900ZS为BnaSD.C3的重要候选基因。本研究为甘蓝型油菜矮化及株型育种提供了新的基因资源，为解析甘蓝型油菜株高的遗传调控机制提供了新的见解。

休眠相关的MADS-box (DAM)基因PpDAM6在芽休眠解除过程中起关键作用，其在休眠解除过程中表达量降低。然而，其在调控桃花芽内休眠解除中的互作网络仍不够完善。在本研究中，我们使用酵母双杂交(Y2H)技术，从桃休眠相关SSHcDNA文库中鉴定到了一种丝裂原活化蛋白激酶PpMAPK6，它与PpDAM6相互作用。PpMAPK6主要位于细胞核中。进一步的Y2H和双分子荧光互补(BiFC)实验验证了PpMAPK6通过结合PpDAM6的MADS-box结构域与PpDAM6相互作用。实时荧光定量PCR (qRT-PCR)分析结果表明，在3个不同需冷量的桃品种(春捷，中油5号，青州蜜桃)中PpMAPK6的表达趋势与PpDAM6相反。此外，ABA抑制PpMAPK6在花芽中的表达，促进PpDAM6在花芽中的表达。结果表明，PpMAPK6可能通过与PpDAM6相互作用使其磷酸化，从而加速其降解。在桃花芽内休眠解除过程中随着ABA含量的降低，PpMAPK6的表达量增加，进而降低了PpDAM6的表达量，促进桃花芽内休眠解除。

叶形是影响陆地棉植株冠层结构和产量的重要农艺性状，同时还与光合效率密切相关，是棉花高光效育种研究的重点。陆地棉叶形根据叶裂深度可分为常态叶、亚鸡脚叶、鸡脚叶和超鸡脚叶，主要由D基因组L-D₁位点的等位基因调控，其对陆地棉叶片形态、冠层结构和光合产量的影响尚不清楚。本研究利用病毒诱导基因沉默技术（VIGS）及叶形参数分析发现L-D₁等位基因对叶形的调控具有基因剂量效应；打顶前，鲁棉研22亚鸡脚叶品系叶面积系数比常态叶品系分别减少8.54%和4.91%，打顶后分别减少8.48%和11.19%；中部冠层透光率打顶前后分别增加71.35%和134.88%，下部冠层透光率打顶前后分别增加123.14%和41.81%；鲁棉研28号遗传背景下，亚鸡脚叶系中部冠层透光率打顶前后分别增加38.88和93.10%，下部冠层透光率打顶前后分别增加28.15和118.62%。鲁棉研22亚鸡脚叶系净光合速率在大部分生育期内可提高0.93～12.45%，在鲁棉研28遗传背景下可提高7.12～13.84%。在两种遗传背景下，亚鸡脚叶品系的最终生物量比常态叶对照分别增加9.43和19.35%，产量也分别增加8.6和7.05%，且同时对纤维品质无不良影响。

淀粉是谷物胚乳中最重要的成分，其合成受到多种转录因子的调控。然而，这些转录因子在谷物之间是否具有保守功能尚不清楚。本研究依据玉米(Zea mays L.)的同源基因，克隆了属于一个B3家族的转录因子，命名为TaABI19。DNA和蛋白质序列比对分析，发现ABI19在玉米和小麦中具有保守性。TaABI19在小麦幼穗和发育的籽粒中高表达，编码一个核定位的转录激活子。EMS诱变获得的taabi19-b1突变体表现为淀粉合成下调、粒长变短和千粒重降低。此外，我们还发现TaABI19能够结合到TaPBF亚基因组同源基因的启动子上并增强其表达。单倍型关联表明，TaABI19-B1与千粒重显著相关。TaABI19-B1-Hap2和-Hap3在中国小麦育种中被正向选择。在现代栽培品种中，TaABI19的优异单倍型比例不足50%，表明TaABI19仍可作为标记辅助选择育种的目标位点，提高我国小麦产量。

水稻叶片表皮毛是由表皮细胞分化发育形成，表皮毛在植物的抗逆以及防止紫外直射等过程中都具有重要的作用，但关于水稻毛状体发育的研究还存在很大未知。在本研究中，我们对野生型籼系水稻西大1B进行EMS (ethylmethane sulfonate) 诱导，通过表型观察分析筛选出了毛状体发育缺陷突变体，将其命名为lhl1 (Less Hairy Leaf 1)。我们对其进行了基因定位和图位克隆，将其定位在2号染色体两个分子标记的70 kb的区间内，通过基因测序将LOC_Os02g25230确定为候选基因。之后我们构建了干涉以及超表达株系，扫描电镜观察分析发现LHL1-RNAi叶片同lhl1一样存在毛状体发育缺陷，但LHL1-OE株系叶片表面的毛状体形态与野生型相似，但数目大大增加。qRT-PCR分析发现，与野生型相比，突变体lhl1中正向调控毛状体发育相关的基因表达下调。对生长素相关基因定量分析发现，突变体hl7中生长素相关基因的表达严重下调，进一步通过激素响应分析发现HL7的表达受到生长素的诱导，证明了HL7影响水稻叶片毛状体的发育可能与生长素途径有关。

本研究旨在探讨低温等离子体对仔鸡睾丸支持细胞增殖的影响及其调控机制。结果发现，用2.4 W放电功率的低温等离子体间隔6 h处理两次，每次处理时间30 s，对支持细胞的活性、生长速度和细胞的周期进程具有最大的促进作用（P<0.05）。低温等离子体处理增加了睾丸支持细胞线粒体的活性、三磷酸腺苷的产生和呼吸链酶的活性（P<0.05），减少了细胞内活性氧的生成（P<0.05），提高了抗氧化酶的活性（P<0.05），增加了miR-7450-5p的表达（P<0.05），使腺苷一磷酸活化蛋白激酶（adenosine monophosphate-activated protein kinase, AMPK）的水平降低（P<0.05），并且降低了miR-100-5p的表达（P<0.05），使哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin, mTOR）的水平升高（P<0.05）。支持细胞转染miR-7450-5p抑制剂降低了miR-7450-5p的表达（P<0.05），增加了AMPK的水平（P<0.05），转染miR-100-5p模拟物增加了细胞miR-100-5p的表达（P<0.05），降低了mTOR的水平（P<0.05）。转染miR-7450-5p抑制剂和miR-100-5p模拟物均显著降低了睾丸支持细胞的活性和生长（P<0.05），抑制了细胞周期进程（P<0.05），减少了线粒体的活性、三磷酸腺苷的水平和呼吸链酶的活性（P<0.05），然而低温等离子体处理可以显著改善miR-7450-5p抑制剂和miR-100-5p模拟物对支持细胞增殖的抑制作用（P<0.05）。研究结果表明，低温等离子体处理可能通过影响miRNAs水平与活性氧稳态来调控AMPK-mTOR信号通路，进而通过增加线粒体三磷酸腺苷水平和呼吸链酶活性促进睾丸支持细胞的增殖。本研究优化了低温等离子体促进睾丸支持细胞增殖的处理条件，阐述了其调控的可能机制，为临床实际中利用低温等离子体技术促进睾丸支持细胞增殖奠定基础，从而有利于提高公鸡的繁殖性能。

本研究通过RNA-seq分析比较了甘蓝型油菜-白芥属间杂种后代的黄籽材料及其褐籽亲本间的基因表达差异，并与类黄酮和脂肪酸含量变化进行关联分析。通过HPLC-PDA-ESI(−)/MSⁿ分析，我们发现黄籽中苯丙烷和类黄酮类物质（如异鼠李素、表儿茶素、山奈酚和其它衍生物）的含量显著低于褐籽材料。黄籽材料的脂肪酸含量较褐籽高，主要是由于C16:0、C18:0、C18:1、C18:2和C18:3的含量变化所导致。通过授粉后4周（4 WAF）和5周种子的RNA-seq分析，我们发现黄、褐籽间的差异表达基因（DEGs）主要富集于类黄酮和脂肪酸合成相关的路径，包括BnTT3、BnTT4、BnTT18和BnFAD2。此外，我们发现黄籽中脂肪酸合成、去饱和、延伸相关的基因（FAD3、LEC1、FUS3、LPAT2）较褐籽上调表达，而与β氧化相关的基因（AIM1和KAT2）在黄籽中下调表达。这些与类黄酮、苯丙烷、脂肪酸含量变化相关的DEGs将有助于解释黄籽甘蓝型油菜的表型变化，且对于油菜的遗传改良也具有一定的意义。

Monoclonal antibodies (mAbs) are widely used in virus research and disease diagnosis.  The nucleoprotein (NP) of influenza A virus (IAV) plays important roles in multiple stages of the virus life cycle.  Therefore, generating conserved mAbs against NP and characterizing their properties will provide useful tools for IAV research.  In this study, two mAbs against the NP protein, 10E9 and 3F3, were generated with recombinant truncated NP proteins (NP-1 and NP-2) as immunogens.  The heavy-chain subclass of both 10E9 and 3F3 was determined to be IgG2α, and the light-chain type was κ.  Truncation and site-specific mutation analyses showed that the epitopes of mAbs 10E9 and 3F3 were located in the N terminal 84–89 amino acids and the C terminal 320–324 amino acids of the NP protein, respectively.  We found that mAbs 10E9 and 3F3 reacted well with the NP protein of H1–H15 subtypes of IAV.  Both 10E9 and 3F3 can be used in immunoprecipitation assay, and 10E9 was also successfully applied in confocal microscopy.  Furthermore, we found that the 10E9-recognized ₈₄SAGKDP₈₉ epitope and 3F3-recognized ₃₂₀ENPAH₃₂₄ epitope were highly conserved in NP among all avian and human IAVs.  Thus, the two mAbs we developed could be used as powerful tools in the development of diagnostic methods of IAV, and also surely promote the basic research in understanding the replication mechanisms of IAV.

本研究在花椒中鉴定了270个MYB基因，并将其分为四个亚家族。 R2R3-MYB (ZbMYB) 包含251个基因，根据系统发育结果和序列相似性分为33个亚科。这些亚科中有24个同时包含花椒MYB和拟南芥AtMYB，9个仅包含花椒或拟南芥。具有相似功能的ZbMYB聚集在同一亚科中，表明功能保守。亚细胞定位分析预测大多数ZbMYB基因存在于细胞核中。转座复制在花椒MYB基因家族的扩展中起主要作用。通过系统发育分析和转录组分析，发现28个ZbMYB基因可能调控花椒中黄酮类化合物的生物合成，这些基因呈现出独特的时空表达模式。在花椒果实不同发育阶段，通过qRT-PCR分析得出EVM0042160和EVM0033809基因的表达模式与花椒中的黄酮类和花青素物质含量曲线非常相似。进一步相关性分析表明，不同发育阶段花椒果实的黄酮类物质含量与28个ZbMYB基因的转录本丰度具有不同程度的相关性。这些结果表明ZbMYB基因可能参与了花椒中黄酮类物质代谢途径。对为花椒中MYB基因家族全面系统分析以及进一步研究MYB转录因子的功能奠定了坚实的基础。

通过2年定位试验研究不同玉米-豆科间套作模式下（玉米-大豆带状套作、玉米-花生带状间作、玉米净作、大豆净作和花生净作）作物氮素吸收与根系分布、豆科结瘤和土壤氮素有效性之间的关系。结果表明：与净作相比，间套作显著降低了单季作物的单位面积吸氮量，但玉米-大豆套作和玉米-花生间作的系统总吸氮量分别增加31.7-45.4%和7.4-12.2%。间套作显著增加了玉米和大豆的单株氮素吸收量，与净作相比分别增加61.6%和31.8%，间作花生的单株吸氮量较净作降低46.6%。间套作系统中玉米和大豆的根系呈现不对称性分布，其根长密度和根表面密度显著高于相应单作。间作花生受竞争抑制，其根表面密度显著低于相应单作。与净作相比，套作大豆的根瘤数量和根瘤鲜重显著增加，间作花生根瘤数和根瘤鲜重则显著降低。间套作显著提高了玉米和大豆的土壤酶活性（蛋白酶、脲酶、硝酸还原酶）和土壤有效氮含量，但降低了花生的土壤酶和土壤有效氮含量。玉米-大豆带状套作系统比玉米-花生带状间作系统更有利于氮素吸收，玉米与豆科间套作可以促进玉米对氮素的吸收，从而降低氮肥用量，提高农业可持续性。

本研究通过比较基因表达量和有机酸含量，发现了一个P_3A亚家族成员PbPH5基因的表达量与不同梨系统的苹果酸积累呈高度相关，且与白梨系统、西洋梨系统、砂梨系统和秋子梨系统中的相关性分别是0.932**，0.656*，0.900**和0.518*（*P<0.05或** P<0.01）。在梨果实中过表达PbPH5基因后苹果酸含量增加，沉默PbPH5基因后苹果酸含量降低；亚细胞定位结果显示PbPH5定位于液泡膜。此外，系统发育分析结果表明PbPH5基因是PH5的同源基因，与矮牵牛、苹果和柑橘PH5基因归于同一支。综上所述，这些结果表明PbPH5是一个较为保守的基因，而且，梨果实中苹果酸的积累至少部分与PbPH5基因表达量相关。

本研究调查了香味和抗寒无核品种选育中不同浓度的多效唑及胚采集时期对胚形成、萌发和成苗率的影响。结果显示，不同浓度的多效唑对不同葡萄品种子房和胚的发育影响不一致。红无籽露×北冰红和昆香无核×泰山-2组合在1.5 mg L^-1多效唑处理下胚形成率最高。红无籽露×北冰红组合在1.0 μmol L^-1多效唑处理下萌芽率和成苗率最高，但红无籽露×昆香无核组合在0.2 μmol L^-1多效唑处理下萌芽率最好。不同的杂交组合取胚时间也不同。火焰无核×玫瑰香最佳取胚时间为授粉后39 d，昆香无核×北冰红为授粉后46 d，红宝石无核×北冰红及奇妙无核×双优为授粉后41 d。另外，向培养基中补充0.5 mg L^-1吲哚丁酸可以帮助畸形苗恢复为正常幼苗并获得生长健壮的子代。研究结果将为利用胚挽救技术选育无核葡萄新品种奠定基础。

在过去的几十年，国内外研究人员对动物和人感染高致病性禽流感进行了全球范围的广泛监测，然而有关北朝鲜的禽流感流行病学研究数据却很少。在2013和2014年，在北朝鲜的家禽中多次暴发高致病性禽流感，我们分离到H5N1亚型高致病性禽流感病毒，进化分析显示分离到的2株病毒的HA基因高度同源，均属于2.3.2.1c分支，我们分析认为引起2014年鸡场禽流感暴发的病毒可能是由2013年Tudan鸭场病毒经迁徙野鸟引入。本实验的数据提供了禽流感病毒可以由野鸟-水禽-陆禽进行传播的直接证据。因此，我们必需加强水禽禽流感的监测和控制，这对预防和控制高致病性禽流感至关重要。

在中国南方稻作区，传统的早稻-晚稻双季稻模式（DR）种植面积迅速减少，同时，再生稻（RR）和稻虾（RC）作为两种新兴稻作模式正快速发展。本文采用能值分析法和生命周期评价法评估了稻作模式转变对水稻生产经营经济效益和生态可持续性的影响。经济效益分析结果表明：RC的生产产值和利润远大于RR和DR，RR和RC比DR的产投比分别提高了25.5和122.7%。与DR相比，由于较高的灌溉水、电力、幼虾苗和饲料等生产资料的投入，RC增加了能值投入，而RR则具有较低的总能值和不可再生能值投入，如灌溉水、电力、肥料和农药等。当稻作模式从DR转变为RR或者RC时，水稻生产的环境负载率分别减少了20.4和38.2%，而能值可持续性指标增加了34.8和65.2%。生命周期评价结果表明：RR和RC具有较低的潜在环境影响，它们的综合环境影响指数比DR分别低35.0和61.0%。与DR相比，RR的稻谷产量没有明显下降，但显著减少了经济成本和能值投入，而RC模式下稻谷产量下降严重（与RR相比减少了53.6%）。综上，再生稻模式是一种更有利于全面实现粮食安全、经济效益和生态可持续的种植模式。