由稻黄单胞菌稻致病变种Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo)引起的水稻白叶枯病是一种毁灭性的细菌性病害，会降低水稻产量并导致重大经济损失。细菌sigma (σ)因子是一类非专一性的蛋白，它能够与RNA聚合酶结合并识别特定的启动子，σ70因子还参与调节应激反应和毒力的基因的表达。然而，σ70因子RpoD在Xoo中的功能及其调控机制尚不清楚。在本研究中，我们通过生物信息学分析发现RpoD在植物病原菌，尤其是在黄单胞菌中是相当保守的。生长曲线和致病性检测结果表明，PXO_RpoD敲除后对Xoo的生长无明显影响，但对水稻的致病性显著降低。为进一步鉴定受PXO_RpoD直接调控的基因，我们在野生型PXO_RpoD C端融合了Flag标签，并进行了靶标下切割和标记（CUT&Tag）分析。结合表型试验发现，PXO_RpoD参与调控Xoo的游动性和氧化胁迫响应。与野生型菌株相比，PXO_RpoD缺失突变体减弱了非寄主烟草的过敏反应，说明PXO_RpoD可能参与调控三型分泌系统。通过细菌单杂交和凝胶迁移试验，结果表明PXO_RpoD与hrpG和hrpX的启动子直接互作。综上所述，本研究发现PXO_RpoD参与调节运动能力和氧化应激响应，是维持Xoo致病力所必需的基因。此外，PXO_RpoD能够直接与hrpG和hrpX的启动子结合，从而调控三型分泌系统及效应子的表达。本研究阐明了PXO_RpoD在参与调控Xoo致病性中的作用，为防治水稻白叶枯病潜在靶点的开发提供了理论依据。
砂梨作为梨属植物的重要栽培种，是温带地区的重要果树，其具有丰富的遗传资源，对梨果实品质的改良具有重要意义。目前，包括梨在内的果树物种抗性与果实品质性状之间关系的研究较为有限。而泛转录组能够有效捕捉来自编码区的遗传信息，并反映个体之间基因表达的差异。因此，本研究基于来自不同组织的506个砂梨样本构建了泛转录组，并通过表达存在/缺失变异（ePAVs）解析了改良过程中表型与抗病性之间的内在关系。研究结果表明，砂梨泛转录组包含156,744个转录本，其中新转录本在防御反应生物学过程中显著富集。有趣的是，梨的地方品种中抗病相关基因的表达水平较高，但在改良过程中受到负选择。ePAVs分析表明，具有遗传多样性的砂梨地方品种可以分为两个亚群，并推测它们经历了不同的传播过程。进一步通过共表达网络和相关性分析，发现梨的石细胞形成、果实花青素合成和抗逆性之间相关联，它们由多个模块共同调控，且调控基因的表达具有显著相关性。此外，还鉴定到梨参考基因组中缺失的一些基因，如候选基因HKL1，其可能影响了果实糖含量。研究结果为梨果实复杂性状间的关联分析提供了新见解，并为梨的抗病性和果实品质协同改良提供了数据资源。
在乡村旅游蓬勃发展之际，农田作画已成为吸引游客观光和提升农民收入的关键策略。然而，在我国重要的油料作物——花生中，缺少可供花生田作画使用的紫叶品种。因此，开发紫叶花生品种势在必行。甜菜碱是一种源自氨基酸酪氨酸的植物天然色素，呈现红紫色，并且具备抗氧化功能对人体健康有益。甜菜碱的生物合成途径相对简单，仅通过三个酶反应便可将酪氨酸转化为甜菜碱。RUBY基因是由编码甜菜碱合成所需的P450 加氧酶（CYP76AD1）、二羟基苯丙氨酸双加氧酶（DODA）和糖基转移酶的三个基因组成的人工开放阅读框，可利用酪氨酸合成甜菜碱。本研究采用农杆菌介导的转化方式，在 35S 启动子的驱动下，在花生中异源表达RUBY 基因。在转基因植株的愈伤组织、再生芽以及根、叶、茎、花、豆荚和种子中均观察到了紫色组织存在。与野生型植株相比，紫色叶片中转基因植株含有显著更高量级的甜菜碱。综上所述，我们成功创制出了具备观赏植物潜力的带有紫色叶片特征的花生新种质，为培育紫叶花生品种提供了理论和材料基础。此外，RUBY在花生转化过程中展现出了作为可见报告基因的潜力，可用于高效筛选转化植株。
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。
在集约化养羊生产中，饲料效率是影响盈利能力的重要经济性状，通常用剩余采食量和饲料转化率两个指标来评价饲料利用效率。然而，目前关于绵羊饲料效率相关性状的潜在遗传机制尚不完全清楚。因此，为了从全基因组水平上鉴别出影响绵羊饲料效率的关键基因和遗传变异，本研究随机选取系谱信息清晰、出生日龄相近、健康状况良好的1280湖羊公羔，利用单栏饲养系统测定了饲料效率相关性状并对其进行描述性统计和相关分析，研究结果显示，饲料效率相关性状具有很大的变异，且剩余采食量与平均日采食量和饲料转化率呈显著正相关。同时，利用全基因组重测序数据对平均日采食量、饲料转化率和剩余采食量性状进行了全基因组关联分析，在全基因组水平筛选到12、6和4个SNPs位点，分别与平均日采食量、饲料转化率和剩余采食量性状显著相关，通过位点注释，发现8个候选基因（LOC101121953, LOC101110202, CTNNA3, IZUMO3, PPM1E, YIPF7, ZSCAN12 和LOC105603808）与绵羊的饲料效率相关。最后，为进一步验证与剩余采食量性状显著相关的两个候选SNPs位点（chr20: g. 32767656 A > G 和 chr20: g. 32963610 T > C）对生长和饲料效率性状的影响，利用Sequenom MassARRAY SNP分型技术对候选位点在扩大试验群体中进行分型和关联分析，结果表明，两个SNPs与生长性状无显著相关性（P > 0.05），但与RFI性状呈显著相关（P < 0.05）。上述研究结果为绵羊饲料效率性状的遗传改良提供了参考数据，并从全基因组水平上筛选出影响湖羊饲料效率的关键SNPs位点，为绵羊饲料效率性状的分子标记辅助选择提供可靠、有效的分子标记。
青贮过程中的温室气体（GHG）产生不仅会导致青贮饲料的营养损失，还会促进气候变暖。然而，关于青贮过程中温室气体的产生及减少排放的策略信息较少，尤其是氧化亚氮（N2O）。因此，本研究选用华南地区冬闲田种植的牧草和饲料作物中产气较多的燕麦（Avena sativa）和小黑麦（Triticum × Secale）为实验材料，通过不添加（对照）、添加植物乳杆菌（Lactiplantibacillus plantarum，LP）或3%玉米粉（CM）青贮56天，分析青贮过程中的气体量、温室气体浓度、发酵品质和细菌多样性，探讨青贮过程中的产气特性及减少其气体排放的技术。结果表明燕麦和小黑麦的气体量在青贮前9天迅速增加并达到峰值，且小黑麦青贮饲料的最高气体量是燕麦的两倍。在青贮28天内，小黑麦青贮饲料产生的二氧化碳（CO2）浓度低于燕麦青贮饲料，甲烷（CH4）和N2O浓度高于燕麦青贮饲料。添加LP或CM显著提高了2种饲料作物的青贮发酵品质，减少了气体量，并在56天青贮结束时降低了温室气体浓度（小黑麦的CH4除外）。在青贮初期，与产气相关的肠杆菌属（Enterobacter）、乳球菌属（Lactococcus）和明串珠菌属（Leuconostoc）细菌较多，添加LP增加了乳杆菌属（Lactobacillus）的相对丰度，降低了与气体量、CO2和N2O浓度呈正相关的科萨克氏菌属（Kosakonia）、泛菌属（Pantoea）、肠杆菌属和乳球菌属等细菌的相对丰度。这些结果表明，青贮过程中的气体产生主要发生在前9天，添加LP或CM可以显著提高青贮饲料的发酵品质，减少青贮过程中总气体和温室气体的产生。该研究成果将有利于减少青贮饲料生产中的营养损失和温室气体排放，缓解全球气候变暖，促进草食畜牧业的健康绿色发展
本试验旨在研究低酚棉粕型蛋鸡饲粮补充丝氨酸对蛋清品质和蛋清卵黏蛋白成分的影响，并探究其潜在的调控机制。选取288只35周龄健康海兰褐产蛋鸡，随机分为3个组，每组8个重复，每重复12只鸡。各处理组蛋鸡分别饲喂豆粕型饲粮、低酚棉粕型饲粮和补充0.435%丝氨酸的低酚棉粕型饲粮。（结果）试验结果表明：饲粮补充丝氨酸阻止了低酚棉粕引起的蛋清品质（即浓蛋清比例（P<0.05）、浓蛋清/稀蛋清（P<0.05）、蛋白高度（P<0.05）、哈氏单位（P<0.05）和蛋清表观黏度）下降。同时，饲粮添加丝氨酸缓解了低酚棉粕造成的蛋清卵黏蛋白含量降低（P<0.05）。卵黏蛋白的傅里叶变换红外光谱分析显示，饲喂豆粕型和低酚棉粕型饲粮蛋鸡的蛋清卵黏蛋白在1200~800 cm-1波长范围内（糖苷类化合物特征频率区）的二阶导数图谱存在明显差异，且低酚棉粕降低了卵黏蛋白的α-螺旋比例（P<0.05），而补充丝氨酸后α-螺旋比例显著回升（P<0.05）。此外，饲粮添加丝氨酸显著上调了产蛋后2 h和7.5 h蛋鸡输卵管膨大部黏膜的β-卵黏蛋白基因表达（P<0.05），缓解了低酚棉粕诱导的膨大部上皮损伤，增加了杯状细胞计数（P<0.05），并显著上调了膨大部黏膜闭合蛋白、粘蛋白2和O-糖基化相关糖基转移酶的基因表达（P<0.05）。综合而言，饲粮添加丝氨酸可缓解低酚棉粕所致的蛋清品质下降，可能与其调节卵黏蛋白的合成有关。这种调节作用同时发生在β-卵黏蛋白的转录和转录后的O-糖基化修饰阶段，而丝氨酸对膨大部形态和屏障功能的改善也可能对卵黏蛋白的产生起到部分作用。本试验从蛋清蛋白合成调控的角度，为营养干预改善蛋鸡蛋清品质提供了新的思路。
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。
草地退化对生物多样性、生态系统服务和依赖这些生态系统的社区的社会经济可持续性构成了严峻挑战。然而，由于传统科学计量方法的局限性，难以全面整合关于草地退化前沿和关键领域。为了克服这一问题，本文采用了BERTopic这一先进的自然语言处理工具，分析了关于草地退化的大量生态学文献。我们从Web of Science核心集合数据库中筛选了4504篇文献，评估了不同草地类型的地理分布及其时间演变趋势。分析结果揭示了草地退化研究的关键主题，包括草地退化对生态系统功能的影响、草地恢复和生物多样性保护、侵蚀过程以及草地水文模型等领域。与传统方法相比，BERTopic在识别目标文献中复杂且动态的主题变化方面表现出显著优势。BERTopic不仅揭示了热门研究方向，还发掘了传统方法可能忽视的新兴领域，提供了更广泛的研究视角；而科学计量学则在细节和特异性上表现突出。我们建议结合这两种方法，以更系统化和全面的方式评估研究现状。本研究展示了BERTopic算法在生态学中的新兴应用，尤其是在全球草地退化领域的应用。同时，这也凸显了在大数据时代，生态学研究亟需整合先进的计算工具。像BERTopic这样的算法对于深化我们对复杂环境问题的理解具有关键作用，标志着生态学向更为复杂的数据驱动分析迈出了重要一步。
全球变暖导致的干旱严重影响了作物生长和农业生产。气孔是光合作用和水分蒸腾的重要窗口，而且气孔密度与干旱响应密切相关。谷子是一种重要的耐旱作物，在确保粮食和营养安全方面发挥着重要作用。与其他作物相比，谷子的抗旱机制尚不完全清楚，目前仅鉴定和描述了SiDPY1、SiYTH1和SiMYBS3 。因此，其抗旱机制尚不完全清楚。
昆虫的脂肪体类似于脊椎动物中的肝脏和脂肪组织，在能量代谢、营养储存及生殖过程中发挥着核心作用。在昆虫变态过程中，脂肪体通过程序性细胞死亡和细胞解离而分解。成虫羽化后，脂肪体通过剩余幼虫脂肪细胞的增殖或成体干细胞的分化而重建。这一重建过程是合成大量卵黄原蛋白（Vg）的前提条件，Vg对于多个卵子的成熟至关重要。尽管其重要性显而易见，但分子机制仍未得到充分解析。通过对羽化后0-5天蝗虫脂肪体的转录组分析，揭示了79个与染色质重塑相关的基因。加权基因共表达网络分析（WGCNA）表明，染色质重塑与脂肪体重建呈正相关。蛋白质-蛋白质相互作用分析（PPI）显示，编码SWI/SNF染色质重塑复合体催化亚基的brahma基因对于成虫羽化后脂肪体的发育至关重要。qRT-PCR分析证明，brahma mRNA在卵黄生成前期在脂肪体中的水平逐渐升高，随后达到峰值并在卵黄生成期保持高水平。此外，brahma响应保幼激素（JH）而表达。brahma敲低导致脂肪体内Vg表达显著减少，并伴有卵巢生长停滞。研究结果阐明了brahma介导的染色质重塑在JH依赖的脂肪体重建及雌性昆虫生殖中的作用机制。
在全球范围内，有机肥与化肥配施在提高作物产量和保持土壤肥力方面表现出显著的效果。然而，作物产量的可持续性和土壤肥力在有机和无机复合施用下能否保持目前还不清楚。通过1991-2019年3个长期大田试验，研究了有机改良剂对中国中部和南部玉米-小麦轮作系统粮食可持续性产量指数(SYI)、土壤肥力指数(SFI)和养分平衡的影响。5个处理包括: 1)未施肥对照(CK); 2)平衡施肥(NPK); 3) NPK加粪肥(NPKM); 4)高剂量氮磷钾加粪肥(1.5NPKM); 5)氮磷钾加作物秸秆(NPKS)。随着时间的推移，在杨凌(YL)和郑州(ZZ)试验点小麦和玉米的籽粒产量呈上升趋势，而在祁阳(QY)试验点下降，且QY试验点的NPKM和1.5 NPKM逐渐高于NPK和NPKS。3个试验点NPKM处理的SYI值最大，且YL和ZZ试验点的SYI值均高于QY试验点，说明化肥结合粪肥配施能有效提高作物产量的可持续性，且土壤酸化导致QY试验点SYI值降低。此外，影响作物籽粒产量的关键因子在YL和ZZ位点是土壤速效磷(AP)和速效钾(AK)，而在QY试验点为pH和AP。所有施肥处理在3个地点均表现出氮、磷盈余，而在QY试验点则表现出钾盈余。与NPK相比，YL和ZZ试验点1.5NPKM、NPKM和NPKS的SFI分别提高了13.3~40.0%和16.4~63.6%，且QY试验点NPKM和1.5NPKM的SFI显著高于NPK和NPKS。SFI与作物产量、SYI和养分平衡呈显著的正线性关系，表明随着土壤肥力的增加，粮食产量及其可持续性显著增加，且氮、磷、钾表观平衡与SFI正相关。本研究表明，适量的粪肥与化肥混合施用有利于农业的可持续发展，可通过提高土壤肥力，有效提高作物产量，实现产量的可持续性。
基因组选择(GS)的原理是通过归纳SNPs的所有多基因效应的总和以此估计育种值(BV)。可见光/近红外光谱(VIS/NIRS)的波长和丰度可以直接反映化学物质的浓度，利用VIS/NIRS预测肉品性状的过程，类似于通过对光谱特征波段的所有“多基因效应”求和来进行基因组选择处理。因此，将VIS/NIRS信息纳入基因组选择过程以建立高效、低成本的育种模型是非常有意义的。本研究测定了来自中国广西的359头杜洛克×长白×约克夏三元杂群体的6项肉质性状，并用高密度SNP芯片对其进行了基因分型。根据目标群体信息的完整性，我们提出了4种不同情况下的育种策略：策略I，目标群体只拥有光谱和基因型数据；策略II，目标种群只有光谱数据；策略Ⅲ，目标种群也只有光谱和基因型数据，但预测过程不同；策略Ⅳ，目标种群只拥有光谱和表型数据。本研究旨在这四种情况下，探究将VIS/NIR光谱信息纳入基因组选择中对GEBV预测准确性的影响。5折交叉验证的结果显示，遗传算法在特征波长预选方面表现出显著的潜力。策略Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ在大多数性状上的育种效性优于传统的GS方法，其GEBV预测准确性在六项性状的均值上分别提高了32.2%、40.8%和15.5%。其中，策略II对脂肪（%）的预测准确性甚至比传统GS提高了50.7%。策略I的GEBV预测准确性与传统GS结果基本一致，波动范围小于7%。此外，这4种新策略的育种成本均低于传统的GS方法，其中策略IV的育种成本最低，因为它不需要对目标群体进行基因分型。我们的研究结果表明，基于VIS/NIRS数据的GS方法具有显著的预测潜力，值得进一步研究，可为制定高效、经济的育种策略提供有价值的参考。
种子活力是直播稻生产的重要性状之一。本研究利用全基因组关联分析方法，挖掘控制水稻种子活力性状包括发芽指数（GI）和发芽势（GP）的遗传因子；鉴定到一个同时控制GI和GP的主效位点qGI6/qGP6。验证qGI6/qGP6候选基因为细胞色素c氧化酶亚基5B基因OsCOX5B；与野生型（WT）粳稻日本晴相比，该基因突变体种子活力显著降低。基因共表达分析表明，OsCOX5B主要通过影响三羧酸循环过程调控种子活力；在种子萌发过程中，Oscox5b突变体葡萄糖含量显著高于WT，而丙酮酸和三磷酸腺苷水平显著降低。此外，OsCOX5B基因优异单倍型通过增强种子萌发过程中其表达水平促进种子活力。因此，在培育适宜直播生产的高活力水稻品种中，OsCOX5B是一个具有潜在育种利用价值的重要基因。
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。
禽传染性支气管炎（IB）是由传染性支气管炎病毒(IBV)引起的一种急性、高度接触性传染病。IBV在世界范围内流行，给养禽业造成了严重的经济损失。目前，许多商业化的IBV疫苗株（包括H120、M41、LDT3-A等）已广泛用于预防和控制禽传染性支气管炎，但由于IBV易于变异及重组导致疫苗免疫效果不够理想，IB疫情时有发生。
本研究从中国中部地区免疫过H120疫苗的鸡群中分离到两株IBV新毒株，分别命名为SX/2106和SX/2204，并对两株IBV的全基因组进行了序列测定及重组分析。基于S1基因的遗传演化分析结果显示，SX/2106属于GI-19基因型，SX/2204则属于GVI-1基因型。重组分析表明，SX/2106可能来源于GI-19基因型毒株、GI-7基因型毒株与类LDT3-A疫苗株的重组事件；SX/2204可能来源于GVI-13基因型毒株、GVI-1基因型毒株与类H120疫苗株的重组事件。病毒交叉中和试验表明，SX/2106及SX/2204的抗原性与H120疫苗株存在显著差异。动物实验表明，SX/2106和SX/2204均能在鸡的肺脏和肾脏中有效复制并引起发病和死亡；通过观察感染鸡后气管上皮细胞的纤毛运动情况，发现SX/2106和SX/2204感染均能显著抑制纤毛活性，对气管上皮细胞黏膜造成严重损伤。病毒交叉中和试验及免疫后攻毒保护试验结果表明，H120疫苗免疫并不能对这两株IBV感染提供有效保护。值得注意的是，与之前分离的GVI-1毒株相比，SX/2204的致病性有增强趋势，感染雏鸡死亡率高达60%，对于GVI-1基因型IBV毒株的监测与防控需引起高度重视。
IBV在自然界中通过重组和突变不断进化，产生新的变异株。目前鸡传染性支气管炎在我国鸡群中发病率居高不下，严重影响鸡产业的健康发展，持续加强IBV的流行病学监测及时发现新的变异毒株，对于预防和控制IBV流行具有重要意义。
由黑腐球壳菌（Didymella bryoniae）引起的西瓜蔓枯病是西瓜上的重要病害，严重影响西瓜的产量和品质。目前针对西瓜蔓枯病菌的防治依然是以化学防治为主，琥珀酸脱氢酶抑制剂类杀菌剂（SDHI）氟吡菌酰胺已登记用于防治西瓜蔓枯病多年，但田间菌株对氟吡菌酰胺的敏感性是否有变化及其抗性风险尚未知晓。因此本研究在有氟吡菌酰胺用药历史的田间分离获得69株西瓜蔓枯病菌，采用菌丝生长速率法测定了其对氟吡菌酰胺的敏感性，结果表明，氟吡菌酰胺对69株西瓜蔓枯病菌的有效抑制中浓度（EC50）为0.0691 到 0.3503 μg mL-1，变异系数为5.07，平均EC50为0.1579 ± 0.0669 μg mL-1，敏感性基线为单峰曲线，田间未发现氟吡菌酰胺的抗性菌株；氟吡菌酰胺对西瓜蔓枯病菌的最低抑制浓度（MIC）为3 μg mL-1。通过药剂驯化获得了6株氟吡菌酰胺抗性突变体（2株中抗和4株低抗）且抗性均可稳定遗传；与出发菌株相比，所有抗性突变体生长速率显著下降而绝大部分突变体菌丝干重无显著变化，对不同胁迫因子的敏感性显著上升；除了低抗菌株XN51FR-1与出发菌株致病力一致外，其他抗性突变体的致病力均显著下降，以上结果说明抗性突变体的适合度低于出发菌株。氟吡菌酰胺抗性突变体与本研究中的6种SDHI类杀菌剂均存在正交互抗性，而与不同作用机制的杀菌剂氟啶胺和戊唑醇不存在交互抗性。综上，西瓜蔓枯病菌对氟吡菌酰胺的抗性风险为中等。序列比对发现低抗菌株XN30FR-1琥珀酸脱氢酶B亚基（sdhB）存在3个新的氨基酸点突变，分别为K258N、A259P 和 H277N，中抗菌株XN52FR-1 也存在H277N的点突变，其他抗性菌株不存在点突变。本研究明确了田间西瓜蔓枯病菌对氟吡菌酰胺的敏感性，评估了其抗性风险，对SDHI类杀菌剂在蔓枯病防治上的应用、延缓抗性的产生及延长药剂的使用寿命具有重要的指导意义，同时也为蔓枯病菌对SDHI类杀菌剂的抗性机制研究提供理论参考。
目前，倒伏仍是持续提升小麦产量的关键限制因素，因为在高产栽培的群体中，低光照胁迫会降低茎秆的机械强度。茎秆机械性能由节间木质素决定，其受群体光环境影响。能否通过群体分布改善光照条件抑制茎秆倒伏，迄今了解甚少。为此，本试验以小麦品种“西农979”为试验材料，设置低密度均质分布处理（LD）、高密度均质分布处理（HD）和高密度异质分布处理（HD-h），研究群体分布对小麦茎秆抗倒伏性能的调控效应与作用机制。结果显示，相比于LD处理，HD处理下，冠层中下层透光率、植株中下部叶净光合速率、茎秆木质素积累量、茎秆抗折断力均显著降低，倒伏指数显著上升，而发生倒伏，2020–2021年倒伏率为67.5%，2021–2022年为59.3%。HD-h处理下，冠层中下层透光率等指标则较HD处理明显提高，而倒伏指数降低，且无倒伏现象。在茎秆形成的关键时期，与LD相比，HD条件下茎秆中PAL（苯丙氨酸转氨酶）、4CL（4-香豆酸:辅酶A连接酶）、COMT（咖啡酸3氧甲基转移酶）、CAD（肉桂醇脱氢酶）在木质素合成途径中的活性显著降低，TaPAL, Ta4CL, TaCOMT, 和TaCAD的相对表达量显著下调。然而，与HD相比，HD-h下木质素合成相关酶的活性及其基因表达量显著提高。进一步通过PLS路径分析显示，群体冠层光环境、植株中下部叶光合性能、木质素合成与积累、茎秆抗倒伏性能之间均为显著的正效应。结果表明，在传统高密度种植模式下，小麦倒伏风险增高。在此基础上，通过群体异质性分布调优冠层光环境，提高植株中下部叶光合性能，促进茎秆木质素积累，进而增强小麦抗倒伏性能。这些发现解释了小麦高产栽培条件下茎秆机械强度降低的机理，为小麦抗倒伏技术途径提供思路与理论依据。
