In plants, basic leucine zipper (bZIP) transcription factors play important roles in regulatory processes, including stress response, pathogenic defense and light response as well as organ and tissue differentiation. Chinese wheat landrace Pingyaoxiaobaimai (PYXBM), an original parent of drought tolerant wheat varieties grown in northern China, is significantly tolerant to abiotic stresses such as drought, cold and nutrient deficiencies. In order to isolate key stress-responsive genes and then improve stress tolerances of conventional varieties, a bZIP transcription factor gene was isolated from a cDNA library of drought-treated PYXBM using the in situ plaque hybridization method, and was designated as Triticum aestivum L. abscisic acid (ABA)-responsive element binding protein 1 (TaABP1). It encodes 372 amino acids, and contains three conserved domains (C1-C3) in the N terminal and a bZIP domain in the C terminal which is a typical protein structure for the group member of bZIP family. Transcriptional activation analysis showed that TaABP1 activated the expression of downstream reporter genes in yeast without ABA application. TaABP1 protein fused with green fluorescent protein (GFP) demonstrated that the localization of TaABP1 protein is in the nucleus. Expression pattern assays indicated that TaABP1 was strongly induced by ABA, high salt, low temperature and drought, and its expression was stronger in stems and leaves than in the roots of wheat. Furthermore, overexpression of TaABP1 in tobacco showed significant improvement of drought tolerance. Data suggested that TaABP1 may be a good candidate gene for improving stress tolerance of wheat by genetic transformation and elucidation of the role of this gene will be useful for understanding the mechanism underlying drought tolerance of Chinese wheat landrace PYXBM.

早花能促进美洲南瓜早熟和高产，并能拮抗生物和非生物胁迫，是美洲南瓜重要的农艺性状。在本研究中，美洲南瓜自交系‘19’的第一雌花开花天数明显少于自交系‘113’，表现为稳定的早花性状。遗传分析表明，第一雌花开花天数是一个可遗传的数量性状，受多基因控制。采用QTL测序结合连锁分析的方法，在第4、11和20号染色体上鉴定出3个用于第一雌花开花天数的QTL。为了验证这一结果，利用不同环境条件下生长的F₂群体，开发InDel标记对第一雌花开花天数进行QTL定位分析。利用R/qtl软件的复合区间作图方法，在所有环境条件下均鉴定出1个主位点，位于20号染色体117 kb的候选区域。通过基因注释、基因序列比对和qRT-PCR分析，发现编码环指蛋白的Cp4.1LG20g08050基因可能是一个对美洲南瓜早花起相反调控作用的候选基因。总之，本研究结果为更好地认识美洲南瓜早花性状，为美洲南瓜的早花育种策略奠定了基础。

十字花科芸薹属根肿病是由芸薹根肿菌（Plasmodiophora brassicae）侵染引起的世界范围内普遍发生的一种重要土传病害，在全世界多个国家均有分布。以往对大白菜抗根肿病基因的研究主要采用转录组测序技术，不能提供准确的转录本组装和结构信息。本研究采用PacBio RS II SMRT测序技术，获得了大白菜抗根肿病DH40R接菌0、2、5、8、13和22天混合根的全长转录组。总的来说，从SMRT测序数据中发现了39,376个高质量转录本和26,270个开放阅读框。此外，还鉴定出426个注释的长链非编码RNA、56个转录因子家族、1883个具有poly(A)位点的基因和1691个可变剪切事件。另外，其中有1202个基因在DH40R中至少有一个AS事件。与以往的RNA-seq数据比较显示，6个差异表达的AS基因（1个抗病，5个防御反应）可能参与了根肿病抗性防御。

由于不同茶树品种遗传背景的多样性，导致茶类适制性存在差异，这也在一定程度上影响了其制成的茶叶品质特征。本研究通过代谢组学和转录组学技术对中国7个茶树主栽品种的一芽二叶进行分析，并基于WGCNA方法挖掘调控不同茶树品种特征代谢物的关键转录因子 (TF)。基于代谢组学的实验结果表明，铁观音和福建水仙的儿茶素类化合物含量较高；金萱的酚酸类、黄酮类、萜类和鞣质等次级代谢物含量高于其他6个品种；福鼎大白茶的氨基酸、亚麻酸和糖类物质含量较高。基于转录组学的实验结果表明，HCT（CsTGY12G0001876，CsTGY06G0003042）的上调可能导致了铁观音芽叶的绿原酸含量的积累；福建水仙芽叶的高L-抗坏血酸与GalLDH（CsTGY13G0000389）、MIOX（CsTGY14G0001769，CsTGY14G0001770）的高表达密切相关，并受到WRKY（CsTGY11G0001197）基因的调控；福鼎大白茶、龙井43、舒茶早和白毫早的游离脂肪酸含量较高，其中，MYB（CsTGY14G0002344）可能是调控棕榈油酸含量积累的关键基因。此外，我们的研究发现，铁观音中丰富的花青素类物质导致其芽叶呈现绿带紫红色，而MPEC（CsTGY10G0001989）基因的下调也在一定程度上影响其芽叶中叶绿素的生物合成。本研究结果为茶树品种的选育及其适制性研究提供一定理论参考。

甜瓜果肉硬度（Flesh firmness, FF）是农业生产者和消费者关注的一个复杂且重要的性状，但目前针对甜瓜果肉硬度性状的遗传机制尚不清楚。本研究以软果肉甜瓜“P5”和硬果肉甜瓜“P10”配置杂交组合，构建F₂分离群体，通过QTL-SLAF测序和分子标记连锁分析，共鉴定112,844个SLAF位点，使用5,919个SNP标记构建了总遗传距离为1356.49 cM的连锁图谱。结合两年田间表型分析显示，控制果实长度（Fruit Length, FL）和宽度（Fruit Diameter, FD）的QTLs位点位于同一区间，控制单果重（Single-Fruit Weight, SFW）性状的QTL位于两条不同的染色体上。对于果肉硬度检测到一个主要QTL位点ff2.1，位于甜瓜2号染色体0.17 Mb的候选区域。利用429个F₂单株，将ff2.1候选区间缩小到28.3 kb区域，包含3个候选基因。本研究不仅鉴定了一个控制甜瓜果肉硬度的QTLs位点，同时也为甜瓜基因功能基因的研究提供了理论基础。

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。

茶树是中国主要经济作物之一，安徽省茶树栽培历史悠久具有丰富的种质资源和遗传多样性。茶树的高度杂合性导致其种质资源收集、管理及保护等方面工作进展缓慢，并且长期保存管理成本高，因此提高安徽省茶树种质资源的管理质量和效率，构建核心种质迫在眉睫。本研究从安徽省6个主要产茶地区收集了573份有代表性的茶树，基于60对SSR分子标记进行系统发育关系、群体结构和主坐标分析。聚类结果显示，安徽省573份茶树被分为5个类群，这些类群分布地区与收集样品的地理位置相关，聚类结果与PCoA的分群结果也基本一致。最后，我们构建了一个由115份茶树品种组成的核心种质，占原始种质的20%。核心种质中观察到的等位基因数(Na)具有90.9%的保留率，并且核心种质和原始种质的香农信息指数(I)及其他遗传多样性参数之间没有显著性差异。所有代表性茶区均保留了部分代表性品种，其中黄山地区保留了39份茶树，占核心种质的33.9%；金寨县保留了10份茶树，占核心种质的8.9%。PCoA结果表明构建的核心种质均匀的分布在收集的安徽省茶树种质中，说明构建的核心种质能够代表安徽省茶树种质的遗传多样性。本研究对安徽省茶树种质资源的高效保存和利用具有一定的参考价值。

茶是世界上最受欢迎的非酒精饮料之一。游离氨基酸，尤其是茶氨酸，是茶汤鲜味的主要组成。然而，关于茶树氨基酸含量变异的遗传基础仍不清晰。因此，基于靶向代谢组学的方法，本研究连续两年检测了174份茶树种质嫩叶的游离氨基酸含量，并通过转录组分析获得了这些种质的基因型。基于代谢表型和基因型，通过全基因组关联研究研究影响茶树鲜叶游离氨基酸含量变异的位点。本研究鉴定到69个-log10 (P-value) 大于 5的位点。功能注释的结果分析显示，支链氨基酸转移酶、谷氨酰胺合成酶、硝酸盐转运蛋白和谷氨酸脱羧酶均可能在氨基酸代谢的过程中发挥重要作用。因此，本研究从中选择了两个显著的位点：谷氨酰胺合成酶（Glu1，P=3.71×10-4；Arg1，P=4.61×10-5）和支链氨基酸转移酶（Val1，P=4.67×10-5；I_Leu1，P=3.56×10-6）。对CsGS和CsBCAT进行基因型分析，选择CsGS的两个等位基因（CsGS-L、CsGS-H）和CsBCAT的两个等位基因（CsBCAT-L、CsBCAT-H）进行功能验证。CsGS-L和CsGS-H过表达提高了转基因植株中的谷氨酸和精氨酸含量；CsBCAT-L和CsBCAT-H过表达促进了缬氨酸、异亮氨酸和亮氨酸的积累。体外酶活性分析发现SNP₁₀₅₄对CsGS催化谷氨酸生成谷氨酰胺的酶活性具有重要影响。此外，CsGS-L和CsGS-H差异调控谷氨酰胺的积累，CsBCAT-L和CsBCAT-H差异调控支链氨基酸的积累。综上所述，本研究的结果将为茶树氨基酸含量变异的遗传基础解析提供新的认识，并为鉴定优质基因以提高茶树氨基酸含量提供理论依据。

分子标记辅助选择(MAS)可以显著提高无核葡萄的育种效率，加快育种进程。本研究基于VviAGL11基因的单碱基突变位点（Chr.18:26889437（A/C））开发了KASP_VviAGL11和VviAGL11_410标记，并以SSR标记p3_VvAGL11、5U_VviAGL11标记作对比，分别在101份葡萄品种和81份葡萄F₁杂交株系进行检测。结果认为KASP_VviAGL11和VviAGL11_410均检测出A等位基因时与葡萄无核性状紧密关联，且准确率为100%，而p3_VvAGL11、5U_VviAGL11由于容易产生假阳性导致准确率偏低。然后通过评估不同标记使用的技术优缺点，明确了KASP_VviAGL11标记具有更加简单、经济、高效、精确的优势。最终，本研究优化了以KASP_VviAGL11标记为核心的无核葡萄分子标记辅助选择育种过程，为加快无核葡萄新品种培育进程提供关键技术支持。

果实的品质和产量是猕猴桃育种过程中首要关注的性状，但目前关于猕猴桃果实大小、形状和维生素C含量等性状的遗传机制研究非常有限，制约了猕猴桃分子育种的发展。本研究以毛花猕猴桃‘华特’自然杂交后代的140个个体为材料，通过全基因组重测序技术，共获得了888万个高度可信的SNP标记。对单果重、果实形状、维生素C含量、单枝花序数量等8个关键农艺性状进行了全基因组关联分析，定位了59个含有潜在功能基因的遗传位点，并在候选区间内鉴定到了与单果重、果实纵经、维生素C含量、单枝花序数量等性状相关的候选基因，如AeWUSCHEL, AeCDK1（细胞周期依赖激酶），AeAO1（抗坏血酸氧化酶），AeCO1（CONSTANS-like 4）等。通过构建AeAO1的RNAi载体，并注射到‘猕岛31’果实中干扰AeAO1基因的表达，结果表明‘猕岛31号’果实中抗坏血酸氧化酶活性显著下降，而维生素C含量显著增加。本研究通过全基因组关联分析的方法定位到了毛花猕猴桃果实品质和产量形成的候选基因，为猕猴桃分子标记辅助育种提供了新的见解。

甘蔗近年来作为制糖和生物乙醇的原料引起了越来越多的关注，提高它的产量对保证食糖安全和生物能源生产至关重要。属间远缘杂交是作物产生遗传变异的高效途径之一，尤其是高倍体作物甘蔗。斑茅因其具有许多优良的农艺性状，已被广泛研究用于改良甘蔗的抗旱性和其它抗逆性。然而，甘蔗属物种和斑茅间的亲缘关系以及甘蔗杂交后代中斑茅染色体的组成都仍不清晰。与先前利用叶绿体基因组DNA进行的遗传分析不同，本研究基于不同物种全基因组单核苷酸多态性明确了斑茅与甘蔗的亲缘关系比高粱更近。此外，利用热带种基因组设计的寡核苷酸染色体特异涂染探针能够清晰地识别斑茅的染色体。本研究首次建立的寡聚核苷酸基因组原位杂交体系，可用于检测甘蔗杂交后代中斑茅染色体的易位和单条染色体遗传。值得注意的是，我们还发现在BC₁子代中斑茅的染色体出现了n, 2n和超2n的遗传方式。这些遗传方式的不同可能是由于减数第一次分裂染色体加倍、减数第一次分裂和第二次分裂染色体加倍或减数第二次分裂时姐妹染色单体不分离所导致的。这些结果将为进一步选择斑茅染色体进行甘蔗遗传改良提供重要依据。