减少环境影响和提高氮利用率对确保中国的粮食安全至关重要。根区施肥已被认为是提高氮肥利用率（NUE）的有效策略，但在根区施肥条件下，控释尿素（CRU）与普通尿素掺混对夏玉米田的影响仍不清楚。因此，本研究进行了为期3年的田间试验，以不施氮为对照，采用两种施肥模式（FF：人工开沟条施，即农民施肥习惯；HF：人工点播的根区穴施），每公顷施氮量为210 kg hm^-2（控释尿素与普通尿素的混合比例为5：5），同时进行了一年的原位微区试验。研究了不同施肥模式下的玉米产量、氮肥利用率和潜在氮损失。结果表明，与FF相比，HF处理在三年内使平均产量和氮素回收效率分别提高了8.5和22.3%。相比之下，HF具有更大的应用潜力，且显著提高了干物质积累、总氮吸收、SPAD值和LAI。此外，相比于FF，HF使来自肥料的¹⁵N积累提高了17.2%，且¹⁵N的潜在损失减少了43.8%。收获时，HF处理较FF增加了土壤耕层中矿质氮的积累，以便在下一季使用。因此，HF可以满足夏玉米对氮的需求，维持产量，提高NUE，同时减少环境中的氮损失。总的来说，根区穴施条件下控释尿素掺混普通尿素是一种有效且有前景的施肥模式，有助于实现华北平原的环境完整性和粮食安全，值得进一步应用和研究。

SrUGT76G1对于合成优质甜菊糖苷至关重要，也是目前甜菊中研究最为深入的糖基转移酶基因，但是关于它的转录调控机制目前还不甚了解。本研究通过酵母单杂交手段鉴定得到了一个SrUGT76G1的上游调控因子SrMYB1。SrMYB1属于典型的R2R3类型的MYB类转录因子，其定位在细胞核并且具有转录激活活性。SrMYB1在花中的表达量较高而在叶片中较低。酵母单杂（Y1H）和凝胶阻滞（EMSA）实验证实SrMYB1可以结合在SrUGT76G1启动子的+50～-141区域即F4-3区段。进一步研究发现在烟草表皮细胞和甜菊愈伤组织中SrMYB1均可显著抑制SrUGT76G1的表达。综上所述，本研究不但发现了一个SrUGT76G1的潜在上游调控因子并且丰富了甜菊中糖苷代谢途径的调控网络。

糖含量决定着苹果甜度，然而苹果果实中蔗糖积累的分子机制仍然难以捉摸。本文报道了蔗糖转运蛋白MdSUT2.1在苹果果实蔗糖积累调控中的作用。MdSUT2.1基因编码一种由612个氨基酸残基构成的蛋白质。当在烟叶原生质体中表达时，该蛋白质定位于细胞质膜。MdSUT2.1在果实中高表达并与果实发育过程中的蔗糖积累呈正相关。此外，MdSUT2.1的蔗糖转运活性通过酵母突变体的生长互补实验得到验证。与WT相比，在苹果和番茄中过表达MdSUT2.1导致蔗糖、果糖和葡萄糖含量显着增加。进一步分析表明，与WT相比，过表达MdSUT2.1的苹果和番茄中糖代谢和转运相关基因SUSYs、NINVs、FRKs、HXKs和TSTs的表达水平均提高。与液泡膜糖转运蛋白MdTST1和MdTST2不同，MdSUT2.1的启动子不能被外源糖诱导。这些发现为苹果果实糖分积累的分子机制提供了有价值的见解。

目的：分析我国鸡源重要致病菌大肠杆菌耐药性及耐药基因，解析潜在的水平扩散风险。方法：规模化养鸡场棉拭子泄殖腔取样，麦康凯培养基分离单菌，Phoenix-100 全自动细菌鉴定/药敏系统鉴定细菌种类，K-B纸片法检测目的细菌药物敏感性，牛津纳米孔测序技术构建细菌基因组精细图，生物信息学软件及平台解析基因环境及水平转移元件，细菌结合实验验证耐药基因扩散风险。结果：2019年10月-2020年10月，共采集671个泄殖腔样本，分离出302株大肠杆菌单菌，鉴定出一株广泛耐药（An extensively drug-resistant, XDR）大肠杆菌（命名为258E）。MLST分析结果表明，大肠杆菌258E属于ST602型，该分型目前仅见于国外文献报道。K-B纸片法检测结果显示，258E菌株对磷霉素、四环素、β-内酰胺类、氨基糖苷类、喹诺酮类、利福霉素、甲氧苄啶、大环内酯类和头孢菌素类药物均表现出高度耐药。全基因组测序结果表明，大肠杆菌258E染色体全长4,715,664 bp，含有三个质粒（pEC258-1、pEC258-2、pEC258-3）,其中pEC258-1和 pEC258-2不含有常见耐药基因，而pEC258-3除了含有常见耐药基因，如qnrS1、 dfrA14、 arr-3、acc (6')-Ib等，还含有bla_CTX-M-3、 bla_KPC-2、bla_TEM-1B三个重要的耐药基因。质粒分型结果表明，pEC258-3为ST7型，属于质粒不相容群N (incompatibility group N, IncN)。同源性分析结果显示pEC258-3序列与人源肺炎克雷伯菌质粒pCRKP-1-KPC同源性高达99.96%，其不同之处在于：相对pEC258-3，pCRKP-1-KPC质粒在31kb-32kb位点缺失了一个整合酶TinR蛋白编码框。细菌结合实验证实，pEC258-3可使得宿主菌显著提高药物敏感性。同时，流行病学溯源分析结果显示，大肠杆菌258E与英国菌株具有相近的亲缘关系。结论：本研究第一次报道了一株动物源ST602型广泛耐药大肠杆菌，其所含有的质粒可介导宿主菌对多种抗生素产生耐药性，暗示其潜在的耐药性水平扩散风险，也间接证明动物源细菌是耐药性基因的重要储存库和风险传播源头之一。

创新性：本论文是我国第一例动物源ST602型广泛耐药大肠杆菌的报道，丰富和充实了“同一健康” 框架下细菌耐药性对人类公共健康的风险研究。

本文研究了TaPYL4在中国小麦种质中的单元型分布及其遗传效应。通过克隆小麦TaPYL4的A、B、D基因组序列并分析差异信息，表明TaPYL4-2A在启动子区含有3种单元型，TaPYL4-2B和TaPYL4-2D含有2种单元型。利用262份中国小麦微核心种质和239份山西省小麦品种(系)进行候选基因关联分析，结果表明：TaPYL4-2A与株高和抗旱系数（DTC）显著相关，PYL4-2A-Hap2是降低株高、增加DTC的优异单元型；TaPYL4-2B与穗粒数显著相关，PYL4-2B-Hap1是增加穗粒数的优异单元型，在育种过程中受到人工选择。

高等植物中，抗坏血酸过氧化物酶（APX）在清除活性氧的过程中发挥重要作用。中华猕猴桃因富含维生素C而成为具有重要经济和营养价值的园艺作物，其APX的相关研究及报道甚少。本研究分离鉴定出中华猕猴桃‘红阳’的两个细胞质APX基因（AcAPX1和AcAPX2）。两个基因的时空表达模式研究发现，两者分别在叶和根中表达量相对较高。氯化钠处理猕猴桃的根可以提高二者的转录水平。利用GFP融合蛋白的亚细胞定位分析显示两个蛋白均定位于细胞质中。两个基因的his标签重组蛋白成功得以原核表达，并测定出酶活。最后，两个基因在拟南芥中过表达可在盐胁迫处理下提高维生素C和谷胱甘肽的含量。我们的研究揭示了中华猕猴桃细胞质APX可保护猕猴桃免受环境不良刺激。

马铃薯卷叶病毒属病毒在世界范围内广泛分布，能够侵染多种经济作物引起严重病害。芸薹黄化病毒（Brassica yellows virus, BrYV）是在我国鉴定出的一种马铃薯卷叶病毒属的新病毒，主要侵染十字花科作物。该病毒主要包含三种基因型，分别为A、B和C，目前关于该种病毒在我国的发生分布情况尚不清楚，本研究主要对芸薹黄化病毒三种基因型在我国十字花科作物上的发生分布情况进行调查。2014-2018年，对采自我国29个省（自治区、直辖市）的570份十字花科作物的样品进行RT-PCR检测。结果表明：共有97份样品检测到BrYV侵染，病毒平均发生率为17.0%。共有22个省（自治区、直辖市）的样品中检测到BrYV的侵染，其中在我国的华北地区、西北地区和东北地区有相对较高的病毒发生率。进一步利用多重RT-PCR检测方法对BrYV的三种基因型进行检测，在97份BrYV侵染的样品中：61.9%的样品受单种基因型的侵染，29.9%的样品受两种基因型的复合侵染，8.2%的样品受三种基因型的复合侵染；A、B和C三种基因型的检出率分别为39.2%、40.2%和67.0%。以上研究表明，BrYV在我国的十字花科作物上发生分布比较普遍，北方地区要比南方地区各省病毒发生率高。BrYV发生存在单基因型侵染和多种基因型复合侵染的现象，C基因型具有相对较高的发生率，为优势基因型。并且本研究还发现BrYV与其它两种蚜传病毒芜菁花叶病毒(Turnip mosaic virus, TuMV)和黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus, CMV)在十字花科作物上普遍发生复合侵染的现象。本研究首次对BrYV在我国的十字花科作物上的发生分布情况展开大量调查，研究结果将有助于该病毒病害的有效防控。

鸡毒支原体（Mycoplasma gallisepticum，MG）是引起鸡慢性呼吸道病（Chronic respiratory disease，CRD）的病原体，通过自身黏附蛋白吸附于宿主呼吸道上皮细胞，造成炎症损伤。MG 感染率极高，且常与其他病原微生物混合或继发感染，给家禽业造成巨大的经济损失。目前主要使用抗生素防治 MG 的感染，但抗生素的长期使用和滥用，极易引起大量耐药菌株产生，且造成产品中药物残留，严重威胁人类健康。近年来，新兴的中草药(CHM)被用于治疗CRD。中草药具有清热解毒、抗菌、提高机体抵抗力、毒副作用小以及不产生耐药性的独特优势，在临床实践中有很好的疗效。本试验使用的复方中药制剂(CHMF)由黄芩、鱼腥草、甘草等 10 种中草药组成。试验组共分 10 组，分别为：空白对照组，生理盐水对照组，MG感染组，泰妙菌素治疗组，中药预防和治疗高（1 g d^-1）、中（0.75 g d^-1）、低（0.5 g d^-1）剂量组。通过体外抑菌试验和 MG 感染的防治试验确定其防治 CRD 的有效性，并在一定程度上探究其作用机制，为中药复方制剂防治 CRD 提供理论依据。在预防效果方面，CHMF能有效减轻MG引起的体重和饲料系数下降。组织病理学切片结果表明，预防和治疗CHMF均能明显缓解MG感染引起的严重呼吸道炎症。此外，与MG感染组相比，CHMF预防组和治疗组均能有效降低MG粘附蛋白(pMGA1.2)的表达，抑制MG的增殖和黏附，从而有效抑制MG诱导的炎症因子白介素1β (IL-1β)和肿瘤坏死因子-α (TNF-α)的表达。综上所述，上述结果证实了CHMF能够保护雏鸡免受MG感染引起的组织损伤，且在短期内对雏鸡生产性能无不良影响。并且我们还发现CHMF对MG的疗效与泰妙菌素相当或优于泰妙菌素。综合本研究结果，该复方中药通过直接抑制或杀灭 MG，阻断MG的黏附，能有效缓解由 MG感染引起的生产性能下降，抑制 MG 感染引起的炎症反应。推荐该中药制剂预防和治疗 MG 感染的剂量为 1g d^-1，连用 7d。

2009年在中国首次发现了柑橘褪绿矮缩病毒（CCDaV），该病毒在云南瑞丽造成柠檬大量发病、减产，损失严重。目前，CCDaV在中国其它柑橘种植省份的发生分布和流行趋势尚不清楚。为了系统掌握CCDaV在中国的发生分布及其分子特性，本研究于2017-2019年，从中国11个柑橘主要生产省份采集了1,772份柑橘样品，通过PCR检测发现，采自广西省、云南省和广东省的134份柑橘样品感染了CCDaV。其中感病品种分别为红宝石蜜柚（50.8%）、泰国青柚（24.0%）、尤力克柠檬（20.8%）、墨西哥莱檬（20.0%）、塔希提莱檬（18.2%）和三红蜜柚（3.2%）。在采集的甜橙、宽皮柑橘、杂柑、枳、葡萄柚和金柑等柑橘类型样品中均没有检测出CCDaV。与前期的研究结果相比，CCDaV在中国的发生区域正在逐步扩大，且感病品种的种类也在增加。此外，CCDaV在红宝石蜜柚、泰国青柚和三红蜜柚新梢上产生的症状较其在尤力克柠檬上更为严重，除产生典型的“V”型叶，叶片扭曲、畸形，黄化外，CCDaV在上述3种柚类品种上还能产生严重的脉明症状。本研究选取了17个CCDaV毒株与GenBank数据库中已知的15个CCDaV毒株进行全系列分析，结果显示CCDaV的序列保守性高，所有 32个CCDaV毒株的核苷酸相似性大约为99%-100%。系统发育树分析表明，CCDaV毒株间的亲缘关系与其采样地和寄主存在相关性。根据地理来源和寄主种类的差异，CCDaV毒株被划分成了4个不同的类群，其中中国和土耳其的CCDaV毒株属于不同的类群。此外，还首次证明中国的CCDaV毒株可能存在多个起源中心，且部分毒株可能来自泰国。本研究结果为明确CCDaV在中国的发生分布、流行规律，以及遗传演化提供了重要的理论依据。

在间作系统中，高位作物往往会对低位作物造成遮荫胁迫，从而影响低位作物的农艺特性。本研究探讨了遮荫胁迫下不同花生品种间光合、生理及产量变化的差异机制。在花生的生殖生长时期对4个花生品种S60、C4、P12和YS151进行77天的遮荫胁迫。结果表明，遮荫胁迫下，S60和P12的产量和干物重降低幅度均低于C4和YS151。遮荫胁迫下S60和P12的抗氧化酶活性高于C4和YS151。遮荫胁迫下，S60和P12的捕光能力高于C4和YS151，这与叶绿素a、b含量和叶绿素a/b比值的变化有关。遮荫胁迫下，C4和YS151的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率降低，而胞间CO2浓度升高。非气孔限制因子降低了遮荫胁迫下花生的光合能力。遮光胁迫下，S60和P12的PSII (Fv/Fm)和非光化学猝灭(NPQ)的最大光化学效率均高于C4和YS151。以上结果表明，S60和P12在弱光环境中可以吸收更多的光能进行光合作用，并将多余的能量以热量的形式耗散，以提高其防光能力。本研究解释了造成遮荫胁迫下花生品种间抗逆性差异的机制，为耐荫品种的选择提供了生理参数。

分蘖是冬小麦生长的重要过程，可以显著影响冬小麦的穗数及产量。夏季休闲（7~9月）是黄土高原地区冬小麦生产实践中一项重要的耕作制度，有助于保证该区域粮食安全。目前，探讨分蘖对施肥和休闲季降雨量的响应研究相对较少。本研究利用长期田间肥料试验（1990~2017）中4个典型处理（不施肥，单施氮肥，单施磷肥和氮磷肥配施），结合降雨年型（干旱年和湿润年）分析了施肥措施和休闲季降雨对冬小麦分蘖数的影响。结果表明：与不施肥相比，单施磷肥显著增加冬小麦分蘖数（23%），并且湿润年增幅高于干旱年增幅（29% vs. 17%）；氮磷肥配施中分蘖数多年平均增幅为30%，干旱年为17%，湿润年高达45%；单施氮肥对分蘖数无显著影响。干旱年中分蘖数与休闲季降雨存在显著的正相关关系，但湿润年分蘖数对休闲季降雨的响应在施肥措施间存在差异。不施肥和氮磷肥配施处理中，干旱年和湿润年休闲季降雨量增加均会促进冬小麦分蘖，而在单施氮肥和单施磷肥处理中，休闲季降雨量增加会抑制冬小麦分蘖。该研究结果揭示了休闲季降雨和肥料施用对冬小麦分蘖的影响，有助于深入探究雨养农业区域内冬小麦产量的变化特征。

重组病毒活载体疫苗是一种能够有效激活特异性和非特异性免疫、可多联多价、安全性好的新型疫苗。动物α疱疹病毒拥有较大的基因组，含有多个不影响病毒复制的非必需区，能够插入接受外源基因并表达相应抗原蛋白；同时具有较广泛的宿主谱，能够在宿主体内复制并持续刺激动物产生对抗相应病原的免疫力，是作为重组病毒活载体疫苗的理想载体。随着基因编辑技术的发展，可通过多种方法构建能够表达外源基因的重组病毒。目前以动物α疱疹病毒为载体的重组病毒活载体疫苗研究已经涉及禽类、猪、牛、羊、伴侣动物等，目前成功构建的多株重组动物α疱疹病毒能免疫后可使动物同时获得对多种疾病的免疫。本文总结了重组动物α疱疹病毒构建方法、外源基因的引入和表达以及动物α疱疹病毒活载体疫苗免疫作用三个方面的内容，包括了最新的基因编辑技术、不同的构建策略及其优缺点、外源基因的选择、插入形式和位点等，并介绍了各种动物α疱疹病毒活载体疫苗的最新研究进展，旨在为新型动物α疱疹病毒活载体疫苗的研究和开发提供一定的参考。