叶绿素(Chl)含量，尤其是Chl b含量和气孔导度(G_s)是影响净光合速率(P_n)的关键因素。谷子(Setaria italica)是二倍体C₄禾本科植物，基因组简单，转化效率高，已被广泛应用于光合作用和耐旱研究中。本研究对48株EMS诱变的谷子材料进行了Chl含量、G_s以及P_n的表征。发现分别有24、34以及35个突变体材料在Chl含量、G_s以及P_n上发生了显著的变异。相关分析表明，G_s的增加与P_n的增加存在显著正相关关系，Chl b含量的降低与Pn的降低存在弱相关关系。值得注意的是，我们鉴定到两个突变体，Chl b含量显著低于对照豫谷1号，但P_n显著高于豫谷1号。同时，有7个突变体，G_s显著降低于对照，但P_n不显著降低。由此，本研究鉴定了丰富的遗传变异株系，对这些株系对进一步研究将有助于解析Chl含量、G_s和P_n之间的关系，以及C₄物种高效光合和节水的机理

茄科劳尔氏菌，简称青枯菌(Ralstonia solanacearum)，是一种分布广泛的土传细菌病原菌，该病原菌从根部侵染植物，最终引发青枯病(Bacterial wilt disease)。青枯菌寄主范围广泛，可在200多种植物包括马铃薯、番茄、辣椒、烟草、花生等重要作物上引起毁灭性的植物病害，被列为世界上第二大细菌性植物病原菌，给全世界的农作物生产带来巨大威胁。研究并解析青枯菌与植物互作的分子机制可为青枯病防控策略的建立奠定基础。然而，目前科研中主要采用的青枯菌土壤灌根法接种方法存在实验周期长、所需植物培养空间大、且条件不容易控制等问题，限制了青枯菌与植物互作研究的开展。因此，亟需一种快速、操作简易、且结果稳定的青枯菌接种方法。为此，本文建立了一种培养皿内青枯菌接种方法(Petri-dish inoculation method)，该方法具备接种后发病稳定、操作简易和实验周期短等特点，可广泛用于青枯菌与植物互作研究。为了证明该方法在青枯菌与植物互作研究中的有效性，本文利用引发植物防御作用的分子模式Pep1，拟南芥感病突变体npr1，以及具有不同毒力水平的青枯菌突变体ΔhrcV和ΔRipAC，研究了青枯菌皿内接种方法在评估植物抗病性和青枯菌致病性中的适用性和高效性。同时，我们利用皿内接种方法再现了前人对4个烟草品种的抗性评估结果，表明该方法可用于不同植物种质材料的抗性评估和筛选。鉴于此方法具有快速、操作简单、节省空间，人力和财力，以及所需接种量少的优点，该方法可用于快速大规模青枯菌突变体致病性分析以及植物对青枯菌抗性种质材料的筛选和鉴定。青枯菌皿内接种方法也可为其他土传病原菌的接种提供参考。

为理解长期有机物料与化学氮肥配施对土壤有机碳和全氮的影响，在黄淮海平原开展了长达30年的小麦-玉米轮作田间试验（1990–2019年）。试验包含5个施肥处理：不施肥（control）、单施化肥（NPK）、化肥与秸秆配施（NPKS）、化肥与有机肥配施（NPKM）和1.5倍化肥与有机肥配施（1.5NPKM），NPK、NPKS和NPKM处理氮投入总量相同。测定试验期间作物产量，采集土壤表层(0–10 and 10–20 cm)和下层(20–40 cm)样品，进行土壤团聚体分级并测定团聚体碳氮含量。有机无机配合处理（NPKS, NPKM和1.5NPKM）与NPK处理相比，30年平均作物产量无显著差异，土壤表层和下层有机碳和全氮均显著提高，表层土壤有机碳和全氮分别提高24.1–44.4%和22.8–47.7%，下层土壤有机碳和全氮分别提高22.0–47.9%和19.8–41.8%%。与NPK处理相比，NPKS处理0-10cm土层和NPKM处理20-40cm土层具有显著较高的大团聚体组分质量比例，提高幅度分别为19.8和27.0%；然而，1.5NPKM处理在0-10cm和20-40cm土层的土壤大团聚体组分质量比例较对照显著降低，下降幅度分别为-19.2和-29.1%。分析表明有机无机配合处理较NPK处理有显著较高土壤有机碳和全氮主要与自由态微团聚体和大团聚体中的微团聚体等土壤稳定性组分的碳氮增加有关，稳定性组分对土壤碳氮含量增加的贡献率分别达81.1–91.7%和 83.3–94.0%。不同施肥处理0-40cm土层的土壤稳定性碳库和氮库与处理年平均碳投入量均呈显著正相关，回归系数分别为0.74和0.72（P<0.01），表明土壤氮对碳贮存的重要性。我们研究为长期有机物料与化学氮肥配施措施在保持合理总氮投入下有利于上层和下层土壤碳氮的保蓄提供了证据。

本研究依托于29年的黑土长期定位试验，供试作物为玉米。肥料试验包括不施肥对照（CK）、施氮、钾肥（NK）、氮磷钾平衡施肥（NPK）、氮磷钾+有机肥（NPKM）共4 个处理。选取了2018年0-20，20-40，40-60 cm的土壤样品，测定土壤性质，并采用Hedley连续浸提法分析了土壤磷形态。试验结果表明，长期有机无机配施处理（NPKM）促进了磷在土壤剖面的积累，与初始值相比，其全磷含量增加了0.6-1.6倍。NPKM处理中，其剖面的有效磷含量也远远超过了黑土的环境阈值（50.6 mg kg^-1）。此外，NPKM处理中土壤剖面各活性和中活性态无机磷（NaHCO₃-Pi，NaOH-Pi和diluted HCl-Pi）的含量与比例显著高于NPK处理。这表明，NPKM处理可促进土壤稳定态磷向活性较高的磷形态转化。这可能是由于NPKM降低了土壤对磷的固定。冗余分析结果表明，由施肥引起的土壤有机质、Mehlich3-Fe和络合态铝氧化物含量的增加是影响黑土0-20 cm磷形态差异的主要因素。土壤矿物组分，如游离态的铁氧化物、碳酸钙是影响黑土深层土壤磷形态差异的主要因素。这表明黑土磷的转化过程同时受土层和施肥的影响。由于磷在不同土层中的积累和转化导致的高含量的有效磷以及有机肥的施用增加的活性较高的磷形态含量，我们在生产实践中应适当的减少或优化化肥的投入，以实现农业与环境的可持续发展。

本研究建立了叶柄长度检测方法，并对EMS诱变冀黄13获得的高光效新种质M657为材料，于2017-2018年度在北方、黄淮、南方共7个地点进行表型鉴定。与冀黄13相比，M657在北方春、黄淮海夏及南方夏种植时矮化、叶柄短表型稳定，M657株高与叶柄长度显著降低，有效分枝数增加，生育期延长2-7 d，单株粒重、百粒重下降；4个短叶柄新品系的选育为大豆株型改良提供了重要的亲本种质，同时证明了利用矮杆短叶柄新种质M657理想株型为耐密、高产大豆新品种的培育的可行性。

了解磷组分特征和影响因素对提高土壤磷利用效率具有重要的意义。基于黑土、潮土和塿土的长期定位试验，选择了五种施肥方式并将其分为三组：无磷肥处理（CK/NK）、平衡施用无机肥处理（NPK/NPKS）和有机无机配施处理（NPKM）。对土壤无机磷组分和土壤性质进行了分析，研究了无机磷组分特征及无机磷组分与土壤性质的关系。结果表明，三种土壤中Ca₁₀-P占总无机磷的比例最高，黑土、潮土和塿土分别为33.5%、48.8%、44.8%。长期施肥导致了土壤无机磷累积或耗竭的周期性变化。NPK/NPKS和NPKM处理下，黑土和潮土在施肥后期（10-20年）的磷累积量高于施肥早期（0-10年），而塿土正好相反。黑土中无机磷的累积发生在全部磷组分中，而潮土主要为Ca₈-P、Fe-P和Ca₁₀-P，塿土主要为Ca₂-P、Ca₈-P和O-P。CK/NK处理下，三种土壤的无机磷耗竭主要发生在施肥早期；除活性无机磷（Ca₂-P）和中活性无机磷（Ca₈-P、Fe-P、Al-P）外，黑土和潮土中的Ca₁₀-P，塿土中的O-P也可被作物利用。冗余分析表明，土壤性质解释了每种土壤90%以上无机磷组分的变化，其中，土壤有机质的解释百分比在黑土、潮土和塿土中分别为43.6%、74.6%、38.2%。总之，在非酸性土壤中施用磷肥时，应考虑磷的累积速率和土壤性质驱动的无机磷组分的变化。

本研究选取黄土高原旱地农田系统三个长期定位试验：杨凌（25年）、天水（35年）、平凉（37年），研究长期不同施肥对SOC及其组分，例如：矿质结合态有机碳（MOC）和颗粒有机碳（POC，包含轻组颗粒有机碳和重组颗粒有机碳）的影响。每个试验点包括三个处理：对照（不施任何肥料，CK），施化肥（CF）和化肥与有机肥配施（MCF）。结果表明：施肥显著增加了耕层（0-20 cm）土壤固碳速率，杨凌、天水和平凉三个点化肥处理较CK分别提高134、89和129 kg ha^-1 yr^-1，有机无机配施 分别提高418、153和384 kg ha^-1 yr^-1。杨凌、天水和平凉三个点MOC库分别占总SOC储量的72、67和64%；三个地点CF处理的固碳速率分别为76、57和83 kg ha^-1 yr^-1，MCF分别为238、118和156 kg ha^-1 yr^-1且呈现出MOC饱和的趋势。相应的POC库储量在三个试验点分别占总SOC储量的27、33和36%，其中Light-POC占SOC总量的11、17和22%，Heavy-POC占17、16和15%。三个点CF处理POC库固碳速率分别为58、32和46 kg ha^-1 yr^-1，MCF分别为181、90和228 kg ha^-1 yr^-1。其中，Light-POC在CF处理中的贡献占POC的59、81和72%，在MCF处理中的贡献占POC的60、40和69%，其余则为Heavy-POC的贡献。相比CK处理，单施化肥对MOC和POC占总SOC的比例没有影响，而MCF处理显著降低了MOC占SOC的比例，增加了POC所占比例，主要表现为Light-POC组分的增加。SOC在不同库中的分布与土壤团聚体的分布和稳定性密切相关。本研究表明，施用有机肥不仅能够提高土壤有机碳储量，还可以显著改变土壤有机碳的组成，从而提高土壤有机碳的质量，可能与土壤有机碳的饱和水平有关。

本研究利用一个人工合成小麦与普通小麦品种构建的重组自交系，构建了一张包含28个FISH多态性标记和超过150000个单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）标记的整合图谱。锚定在整合图谱的28个FISH标记中，20个FISH标记的共分离SNP标记推断的物理位置与原位杂交的物理位置一致。另外8个位置不一致的FISH标记是由亲本含有的易位染色体（1R/1B和1A/7A）或臂内倒位染色体（4A）所导致。9个在于中国春染色体上也具有杂交信号的FISH标记中，8个FISH标记的杂交信号位置与通过参考基因组序列锚定的物理位置一致，表明当前中国春参考基因组对重复序列的组装效果较好。因此，整合图谱对定位重复序列以及提高对基因组重复序列的组装精度方面具有一定利用价值。

土霉素广泛存在于土壤和水体中，可能对农业生态环境构成潜在威胁。含土霉素的粪便作为有机肥施用是土霉素进入土壤和水体的主要途径之一。因此，实现粪便堆肥过程中土霉素的有效去除，并明确土霉素存在下堆肥有机质的转化规律十分重要。本文通过调节不同初始含水率（45%、55%、65%），外源模拟添加土霉素，将鸡粪和小麦秸秆共堆肥，以研究堆肥过程中土霉素降解及有机质变化规律。研究结果表明，堆肥初始含水率对土霉素降解有显著影响，与较低初始含水率相比，初始含水率为65%更有利于土霉素降解（降解率77.4%）和堆肥腐熟，然而，高初始含水率（65%）可能促进堆肥过程的硝化作用，从而增加了氨挥发。此外，增加堆肥初始含水率可以提高堆肥温度。核磁共振结果显示，土霉素的存在可以影响脂肪类物质的内部转化，从而抑制堆肥的腐殖化。55-65%的初始含水率可以缓解粪便堆肥过程中土霉素对腐殖化的影响。

Argonaute（AGO）蛋白是RNA诱导基因沉默复合体的核心元件，调控植物从器官发育到非生物胁迫的各个过程。AGO基因家族在许多植物中已被鉴定，但在龙眼中并未见报道。此外，AGO如何在植物胚胎的信号通路中对变化的环境刺激作出反应也尚不清楚。本研究对龙眼的AGO基因家族进行了全基因组鉴定，并分析了其在体细胞胚胎发生（SE）、合子胚胎发生（ZE）、组织发育过程、激素反应、光照和非生物胁迫处理的表达模式。结果表明，基于龙眼基因组数据库有10个龙眼AGO基因被鉴定出来，分为4个分支，分布在1、4、8、10、12、13、14和15号染色体上，内含子数目介于2-23个。表达谱分析表明DlAGOs调控龙眼早中期胚胎、种子、花和茎的发育过程。此外，外源激素、光照和非生物胁迫对DlAGOs的转录水平也表现出不同的表达模式。这些研究结果为进一步阐明龙眼EC中RNAi介导的基因沉默机制提供了有用的信息。

由瘟病菌引起的瘟病造成世界上多种粮食作物严重减产，但是到目前为止，在禾本科作物中，对抗瘟病基因的遗传研究仍然有限。本研究利用888份谷子核心种质资源，在苗期接种谷瘟病菌株HN-1，通过GWAS方法，寻找抗谷瘟病位点。表型鉴定结果表明，谷子种质资源中高抗资源不到1.6%，中抗资源占35.25%，中感资源占57.09%，高感资源占6.08%。通过表型鉴定发现，在地理分布上，谷子生长季降雨量较高的地区高抗资源比例相对较高。利用覆盖谷子全基因组的720 000个SNP标记进行全基因组关联分析，在第2和第9条染色体上找到了2个显著的谷瘟病抗性相关位点，对这2个位点的分析找到了8个可能的抗病候选基因。这些结果为抗谷瘟病遗传育种和相关基因的克隆奠定了基础，也为其他作物抗瘟病育种和相关基础研究提供了指导信息。

链核盘菌属真菌美澳型核果链核盘菌Monilinia fructicola是世界上许多蔷薇科果树褐腐病的病原菌。其已被报道可广泛侵染核果类果树，如桃、李、樱桃、杏和梅，仁果类果树，如苹果、梨和山楂等。枇杷虽然和苹果、梨、山楂等都属于苹果亚科枇杷属植物，但到目前为止，还没有枇杷是任何链核盘菌属真菌的寄主的相关报道。2019年6月，我们在湖北武汉的一个果园里观察到枇杷果实发生褐腐病。经过对病样进行采集，从中共获得了30个单孢菌株。通过对病菌形态特征观察结合分子生物学分析，将枇杷褐腐病的病原菌鉴定为M. fructicola。这是世界上首次报道由链核盘菌引起的枇杷褐腐病。此外，通过人工接种，我国桃褐腐病菌的三个种M. fructicola，Monilia mumecola和Monilia yunnanensis均可以在枇杷果实上形成典型的褐腐病。同时，在对桃果实进行致病性试验时，从枇杷中分离的M. fructicola和桃分离的M. fructicola表现出相当的致病力，预示在实际生产中枇杷可能被其它链核盘菌侵染，同时枇杷上的链核盘菌也可能对其它蔷薇科果树造成危害。

The concentration of soil Olsen-P is rapidly increasing in many parts of China, where P budget (P input minus P output) is the main factor influencing soil Olsen-P.  Understanding the relationship between soil Olsen-P and P budget is useful in estimating soil Olsen-P content and conducting P management strategies.  To address this, a long-term experiment (1991–2011) was performed on a fluvo-aquic soil in Beijing, China, where seven fertilization treatments were used to study the response of soil Olsen-P to P budget.  The results showed that the relationship between the decrease in soil Olsen-P and P deficit could be simulated by a simple linear model.  In treatments without P fertilization (CK, N, and NK), soil Olsen-P decreased by 2.4, 1.9, and 1.4 mg kg^–1 for every 100 kg ha^–1 of P deficit, respectively.  Under conditions of P addition, the relationship between the increase in soil Olsen-P and P surplus could be divided into two stages.  When P surplus was lower than the range of 729–884 kg ha^–1, soil Olsen-P fluctuated over the course of the experimental period with chemical fertilizers (NP and NPK), and increased by 5.0 and 2.0 mg kg^–1, respectively, when treated with chemical fertilizers combined with manure (NPKM and 1.5NPKM) for every 100 kg ha^–1 of P surplus.  When P surplus was higher than the range of 729–884 kg ha^–1, soil Olsen-P increased by 49.0 and 37.0 mg kg^–1 in NPKM and 1.5NPKM treatments, respectively, for every 100 kg ha^–1 P surplus.  The relationship between the increase in soil Olsen-P and P surplus could be simulated by two-segment linear models.  The cumulative P budget at the turning point was defined as the “storage threshold” of a fluvo-aquic soil in Beijing, and the storage thresholds under NPKM and 1.5NPKM were 729 and 884 kg ha^–1 P for more adsorption sites.  According to the critical soil P values (CPVs) and the relationship between soil Olsen-P and P budget, the quantity of P fertilizers for winter wheat could be increased and that of summer maize could be decreased based on the results of treatments in chemical fertilization.  Additionally, when chemical fertilizers are combined with manures (NPKM and 1.5NPKM), it could take approximately 9–11 years for soil Olsen-P to decrease to the critical soil P values of crops grown in the absence of P fertilizer.