收获前穗发芽对小麦的品质和产量产生不利影响。籽粒颜色与小麦穗发芽抗性密切相关。然而，两者的遗传关系尚不清楚。本研究采用90K芯片对168个籽粒颜色和穗发芽抗性差异显著的小麦品种进行基因分型。基于混合线性模型的全基因组关联分析显示，67个SNP标记（分布于29个位点）与籽粒颜色显著关联，其中包括17个潜在的新位点，解释1.1-17.0%的表型变异。另外，100个SNP标记（分布于54个位点）与穗发芽抗性显著关联，其中包括31个潜在的新位点，解释1.1-14.7%的表型变异。随后，对籽粒颜色和穗发芽抗性的共定位位点Qgc.ahau-2B.3/Qphs.ahau-2B.4（2B）和穗发芽抗性位点Qphs.ahau-5B.4（5B）分别开发CAPS标记2B-448和5B-301。利用171份中国微核心种质进一步验证了上述2个CAPS标记与籽粒颜色和穗发芽抗性的相关性。此外，基于小麦公共表达数据库、转录组测序数据以及基因等位变异分析结果，将编码谷氧还蛋白glutaredoxin的TraesCS5B02G545100基因确定为Qphs.ahau-5B.4位点的潜在候选基因。进一步基于TraesCS5B02G545100基因CDS区域的SNP (T/C)变异，本文开发了一个CAPS标记CAPS-356。利用京411/红芒春21重组自交系（RILs）的高密度遗传连锁图谱检测到CAPS-356标记与一个新的穗发芽抗性QTL共定位，进一步支持了TraesCS5B02G545100是Qphs.ahau-5B.4位点的潜在候选基因的假设。本文结果为Qphs.ahau-5B.4的图位克隆和白皮抗穗发芽品种的培育提供了有价值的参考信息。
土壤调理剂中添加硅和有机肥可抑制重金属离子从土壤向作物的转移，但目前并不清楚硅和有机肥如何通过影响土壤性质和微生态环境进而减少水稻的镉积累。本研究通过两地田间实验分析了含硅和有机肥的L型土壤调理剂对细菌和真菌群落多样性、土壤pH、有机质及有效硅含量的影响。结果表明，随着土壤调理剂中硅和有机肥含量的增加，两个试验点的水稻产量分别增加了16.8%~25.8%和6.8%~13.1%, 稻米Cd含量显著降低了8.2%~21.1%和10.8%~40.6%。土壤微生物组学分析证明与镉吸附、螯合相关的Firmicutes和Actinobacteriota细菌和与大分子物质降解有关的Basidiomycota真菌种群丰度的增加，有利于抑制土壤中镉的活性（土壤ESC-Cd降低了14.4%~14.8%和18.1%~20.6%），这与施用土壤调理剂引起有机质和有效硅含量增加有关。总之，L型土壤调理剂中的有机质和硅可通过调节土壤中镉钝化优势菌群，降低土壤镉有效性，最终减少稻米镉积累。
株型和叶色是棉花纤维产量的重要影响因素。本研究基于遗传分析、茎秆石蜡切片和植物激素处理方法，发现棉花矮红株突变体（DR）是一个赤霉素敏感型突变体，由一个单显性基因位点突变引起，将其命名为GhDR。通过BSA-seq结合靶向测序基因型检测（GBTS）方法将控制突变性状基因定位在A09 染色体约197 kb的候选区间内，包含 25 个注释基因。基于候选基因的注释信息，及其在突变体和正常植株之间的序列和表达差异，GH_A09G2280基因被认为是控制矮红突变体表型的最佳候选基因。在DR突变体GhDR/GH_A09G2280基因编码区发现了一个2 bp的缺失，导致GhDR基因产生移码突变，蛋白翻译提前终止。GhDR是拟南芥AtBBX24的同源基因，编码B-box锌指蛋白。移码缺失导致GhDR 的C末端缺失了核定位结构域和VP结构域，并改变了其亚细胞定位结果。比较转录组分析表明，在DR突变体中，参与赤霉素生物合成和信号转导的关键基因下调表达，而与赤霉素降解和花青素生物合成相关基因上调表达。本研究初步揭示了GhDR基因同时调控棉花株型和花青素积累的潜在分子机制。
柑橘黄化斑驳相关病毒（Citrus yellow mottle-associated virus，CiYMaV）属马铃薯X病毒属（Potexvirus）、印度柑橘病毒亚属（Mandarivirus），最早于2018年在巴基斯坦被发现，目前该病毒在巴基斯坦多地柑橘产区有发生。本研究首先借助植物双元表达载体pCass4-RZ构建了3个CiYMaV的全长cDNA克隆（pCiYMaV-FL-1、pCiYMaV-FL-18和pCiYMaV-FL-22），随后通过农杆菌真空浸润接种强德勒柚（Citrus grandis）验证其侵染活性。结果表明，在接种40-60天，3个克隆均引起严重的叶脉黄化、叶片斑驳和植株矮化的症状。直接组织点免疫（direct tissue blot immunoassay，DTBIA）和反转录聚合酶链式反应（reverse transcription polymerase chain reaction，RT-PCR）的检测结果表明3个克隆的侵染率为94.7-100%。尽管3个克隆引发的症状相似，pCiYMaV-FL-22在接种60天时，其在植株内的RNA和蛋白积累水平最高。因此，选择pCiYMaV-FL-22将其接种到7种柑橘和3种草本寄主上，结果表明pCiYMaV-FL-22能成功侵染7种柑橘寄主，并且在5个柑橘品种上引起明显症状。通过透射电镜，在接种pCiYMaV-FL-22的柑橘植株组织中观察到长线型、弯曲的病毒颗粒。综上所述，本研究构建了CiYMaV的全长感染性cDNA克隆，完成了该病毒的柯赫氏法则验证，为进一步研究该病毒侵染的分子机制和开发能应用于柑橘上的病毒载体奠定了基础。
本研究制备了在骨骼肌组织中特异表达人FST基因的转基因（TG）猪，并进行了表型鉴定。相较于野生型（WT）猪，TG猪骨骼肌重量显著增加(P<0.05)，脂肪沉积显著减少(P<0.05)，代谢状态显著改善(P<0.05)。根据表型变化，利用RNA-seq技术对WT猪和TG猪的骨骼肌（酵解型：背最长肌，氧化型：腰大肌）、白色脂肪（皮下脂肪：背部皮下脂肪，内脏脂肪：腹膜后脂肪）和肝脏共6个组织进行了转录组比较分析。结果表明，PIK3-AKT信号通路、钙离子信号通路及氨基酸代谢通路在FST诱导的骨骼肌肥大中具有重要作用；MYH7基因（决定I型肌纤维）表达量的相对比例在TG猪腰大肌中显著减低，氧化磷酸化和脂肪酸代谢等相关信号通路也在TG猪腰大肌中显著下调；相较于WT猪，TG猪脂肪中的AMPK信号通路、脂代谢相关通路发生显著变化，脂质合成、脂质分解及脂质储存相关基因表达量在皮下脂肪中显著降低，脂质分解相关基因表达量在腹膜后脂肪组织中显著升高。肝脏组织中，TGF-β信号通路相关基因在TG猪中显著下调。这些结果将有助于理解卵泡抑素引起猪表型变化的分子机制，为该候选靶点进一步在分子育种中的应用提供了基础数据。
本研究以感染黄龙病菌亚洲种（‘Candidatus Liberibacter asiaticus’, CLas）的长叶橙（Citrus sinensis Osbeck）为材料，建立CLas侵染长叶橙的茎段培养方法，利用PCR和荧光定量PCR检测分析腋芽离体再生嫩梢中CLas的增殖情况。在此基础上，取CLas侵染长叶橙枝条进行表面消毒处理，切取腋芽嫁接于柑橘试管砧木，进行试管培养，利用PCR和荧光定量PCR检测腋芽再生嫩梢中CLas的增殖规律；采用直接组织印迹免疫法（Direct tissue blot immune assay，DTBIA）对试管苗中CLas的分布进行检测。培养基中添加适合浓度的激素可促进感病柑橘茎段离体培养的萌芽，萌芽率最高的培养基为MS+6-BA 1.0 mg·L-1+GA 0.2 mg·L-1+IAA 0.2 mg·L-1。茎段萌芽30 d时，嫩梢病原PCR检测的阳性率达75%，其CLas浓度平均为温室条件下培养茎段原叶片中脉的28.2倍，最高为484.2倍。试管嫁接苗萌芽10、15、20、25、30和40 d时，嫩梢CLas PCR检测的阳性率分别为10%、15%、15%、20%、55%和70%，CLas浓度分别为7.5×104 、2.2×106 、1.4×107、2.2×107 、1.2×108和1.4×108 cells μg-1 DNA；萌芽30和40 d的试管苗中CLas浓度超过108的比例分别达30%和40%。DTBIA检测结果显示，试管苗中黄龙病菌的分布比温室保存的感病柑橘中均匀。CLas侵染柑橘试管苗的主要症状为嫩梢枯死、停止生长、叶黄和落叶。感病试管苗的死亡率在萌芽40 d后会急剧升高，60 d时死亡率达82.0%。CLas在通过腋芽嫁接的柑橘试管苗中能快速增殖，该方法的建立为深入开展柑橘黄龙病病原生物学、病原-寄主互作及抗菌药物快速筛选等研究奠定一定基础。本研究建立了一种快速增殖和高浓度富集柑橘黄龙病菌的培养方法。
