水稻新生多肽结合复合体α链（Osα-NAC）基因家族共有3个成员，分别位于第1，3，5号染色体。为研究Osα-NAC基因家族在逆境环境中的生物学功能，利用RT-qPCR和Western Blot技术，详细分析了Osα-NAC基因家族在不同组织中的表达情况，并进一步研究了Osα-NAC基因家族对非生物胁迫的应答模式。结果表明，在高盐和模拟干旱条件下，Os1gNAC和Os5gNAC基因表达上调，Os3gNAC基因表达下调，提示Osα-NAC基因家族各成员在水稻响应非生物胁迫的过程中发挥不同的作用。上述试验结果初步阐明该基因家族在非生物胁迫下的表达特性，为今后更深入研究该基因家族的功能提供了理论依据。

为得到一种鉴别糯质谷子的分子标记方法，用于优质谷子糯质资源的利用及糯质品种的选育。通过对糯性谷子十里香与梗性谷子豫谷1号配制的F₂群体的F₃种子胚乳进行碘液检测，结果显示：深蓝色与棕红色胚乳单株数的比例符合3：1，说明糯质对梗质是由单基因控制的隐性性状。利用糯质分型引物对十里香基因组进行PCR扩增和产物测序，结果表明，十里香的糯性是由Ⅳ型糯质基因控制，即由TSI-2转座子插入到淀粉合成酶基因（Si006103m）内元1形成。根据该糯质基因设计出2对InDel标记引物waxy-TSI2/int1和waxy-int1-1F/4R，扩增谷子基因组DNA，若waxy-TSI2/int1引物组合能扩增出984 bp的扩增片段，并且waxy-int1-1F/4R引物组合不能扩增出540 bp的扩增片段，则该材料为含Ⅳ型糯质基因的糯质谷子。最后，利用该标记组合从100份谷子资源中鉴定到2份属于Ⅳ型糯质基因控制的糯质材料。可见，该标记组合可以准确鉴别谷子Ⅳ型糯质基因。

为了优化玉米叶片双向凝胶电泳技术条件，通过比较3种总蛋白提取方法对玉米双向电泳结果的影响，并对蛋白质上样量、IEF等电聚焦条件及SDS-聚丙烯酰胺凝胶浓度等参数进行探索、优化；结果发现，与酚提取法和磷酸缓冲液法相比，采用改进的TCA/丙酮法提取总蛋白操作简单、方便，所得的2-DE图谱中蛋白质点数量多、背景清晰，是一种适用于提取玉米苗期叶片总蛋白的有效方法；同时筛选出：第一向IEF等电聚焦样品上样量为800 μg，聚焦条件为20 000 V/h，在浓度为12.5%的SDS-聚丙烯酰胺凝胶中进行电泳，能够在17 cm的IPG胶条上获得背景低、分辨率较高、重复性好的双向电泳图谱，该优化体系适用于玉米叶片蛋白质组双向电泳分离，对玉米蛋白质组学研究具有重要参考价值。

低温是主要的逆境胁迫之一，限制了作物的地理分布和产量。筛选理想的抗冻靶基因用于分子育种对于稳定农业生产具有重要意义。CBF调节子在植物抗冻反应中扮演主要的角色，CBF2是CBF调节子的组成成分之一，在抗冻反应中扮演负调控的作用。采用qRT-PCR和常规农艺性状测定法对2种CBF2基因突变体cbf2-1和cbf2-2进行了多项指标的鉴定，结果发现在这2种突变体中CBF2基因的表达存在不同程度的缺陷，cbf2-1中CBF2基因受低温诱导表达，但表达量与对照相比，明显下降；而cbf2-2中CBF2基因诱导表达的效应完全丧失。抗冻性检测结果显示CBF2基因的表达量越低，其突变体植株的抗冻性越强，同时冷胁迫后冷响应的下游基因表达量也越高，更重要的是，虽然这2种CBF2基因突变体抗冻性明显增强，但与野生型植株相比，其开花时间和单株种子产量并没有明显变化。以上结果表明CBF2是一种可以利用基因组编辑技术进行作物抗冻育种的理想候选靶基因，可以利用最新的基因组编辑技术进行作物抗冻育种研究。

利用普通小麦测序草图可从基因组范围内对小麦单条染色体上的某个区段进行分析。Pm43是作物遗传与分子改良山西省重点实验室在小麦2D染色体长臂上定位的一个抗白粉病基因。利用信息学方法分析Pm43所在物理图谱、遗传图谱和基因组图谱上的位置，可为其精细定位乃至候选基因的确定提供参考。试验采用Pm43两侧标记序列进行比对，将Pm43定位于染色体C-2DL3-0.49区间的79～99 cM内，所在基因组区段为2DL_9835990～2DL_9823315。利用目前已克隆小麦抗病基因的保守基序作为探针，从目标区段内检索出89条包含抗病基因类似物（Resistance gene analogues，RGA）序列的scaffold，其中，36条scaffold被诊断出含有SSR位点，之后针对SSR位点开发分子标记。利用携带有Pm43的普通小麦材料CH5025、感白粉病材料台长29以及CH5025×台长29的F₂作图群体的抗感池DNA，对开发的SSR标记进行连锁性检测，共筛选出4个多态性标记，从而将目标区段进一步确定在标记PK_9908430和NBS_9908778之间。最后经聚类分析，筛选出与已克隆Pm基因同源性较高的1个PK序列和1个NBS序列，且在粗山羊草2D染色体和水稻第4染色体中均存在与这2个序列同源的RGA表达序列。

为了分析尼罗罗非鱼干扰素调节因子1（IRF1）的表达规律及其功能，克隆了尼罗罗非鱼IRF1基因cDNA全长，与其他脊椎动物IRF1基因进行比对，构建IRF家族系统进化树。然后使用PolyI：C对尼罗罗非鱼进行体内注射诱导抗病毒免疫反应，利用荧光定量PCR技术检测处理组和对照组中尼罗罗非鱼各组织IRF1基因的表达差异。最后构建尼罗罗非鱼IRF1基因真核表达载体，对其进行细胞定位。结果表明，尼罗罗非鱼IRF1有888 bp的开放读码框，编码295个氨基酸的蛋白序列。该蛋白N端高度保守，并含有6个保守的色氨酸，具有DNA结合结构域。对蛋白相似率的计算发现尼罗罗非鱼与斑马鱼IRF1相似度为52.1%。而与大鼠IRF1的相似率最低，为36.2%。IRF家族成员蛋白序列构建的系统进化树显示，IRF家族共分为4个亚群。将pCMV3-FLAG-IRF1真核表达载体转染到Hela细胞中后，对IRF1进行细胞定位发现，尼罗罗非鱼IRF1主要分布在胞质中，胞核中有少量分布。对尼罗罗非鱼使用PolyI：C进行体内注射诱导抗病毒应答反应，利用实时荧光定量PCR检测到各个组织中IRF1在不同时间下的表达水平有显著差异。本研究完成了尼罗罗非鱼IRF1的表达和细胞定位，对各种脊椎动物IRF家族成员进行了系统进化分析，结果有助于深入了解干扰素系统在机体免疫系统中的调控机制。

为明确甘蓝型油菜花叶性状的遗传特点，开发与花叶性状连锁的分子标记。以甘蓝型油菜品系2205（圆叶）、1423（花叶）为亲本，构建了3个世代群体：F₁、BC₁和F₂，探讨花叶性状的遗传规律；利用分子标记技术对花叶基因进行定位。结果表明，F₁植株叶形表现为花叶，BC₁（F₁×2205）和F₂中花叶与圆叶的植株分离比分别符合1：1和3：1，说明甘蓝型油菜的花叶性状受1对不完全显性基因控制。利用集团分离法（BSA）筛选637对SSR引物，共筛选到了3个与花叶基因紧密连锁的SSR标记：CB10079、BNGMS114和BNGMS385。连锁分析发现，这3个连锁标记均位于花叶基因的一侧，其中BNGMS114与花叶基因的遗传距离最近，其遗传距离为2.5 cM。将这3个连锁标记的序列与白菜基因组的序列进行比对，结果发现它们与白菜A10染色体的序列共线性较好，花叶基因位于A10染色体的15.70 Mb下游区段。上述标记的获得为油菜花叶性状的分子标记辅助选择育种以及花叶基因的克隆奠定理论基础。

为了研究质外体蛋白在低温胁迫下白菜型冬油菜抗寒的作用机理，以陇油7号五叶期叶片为试材，采用2种不同提取液（提取液A：0.1 mol/L pH值=7.6 Tris-HCl、0.2 mol/L KCl、1 mmol/L PMSF，提取液B：0.05 mol/L pH值=7.6 Tris-HCl、0.01 mol/L EDTA-Na₂、0.02 mol/L Vc、1 mmol/L PMSF）进行质外体蛋白提取效果比较。结果表明：提取液A的蛋白提取率达到了（0.073±0.004 6） mg/g，比提取液B提高了42.88%；经六磷酸葡萄糖脱氢酶（G₆PDH）活性检测，提取液A提取的蛋白质污染率较提取液B低0.91%；双向电泳第一向等电聚焦IEF中，提取液A提取的蛋白质不仅除盐时间较提取液B短4.5 h，且获得的凝胶图谱清晰；通过丰度计算，得到陇油7号低温胁迫（4℃，48 h）后具有显著差异的蛋白点339个，其中表达量变化在2倍以上的蛋白点为46个，包括上调表达蛋白点18个，下调表达蛋白点21个，特异性表达蛋白点7个，推测这些差异蛋白点可能与低温胁迫有关。对特异表达的7个蛋白点进行质谱分析鉴定，得到与低温胁迫相关的蛋白，为白菜型冬油菜超强抗寒品种陇油7号抗寒相关分子机理的研究奠定了基础理论。

目的序列长片段PCR产物可作为FISH技术的有效探针进行分子细胞遗传学研究。然而，传统PCR技术对于5 kb以上的长片段进行有效扩增很难。合适的反应条件及反应体系是进行长片段PCR有效扩增的必要前提。为了获得目的序列长片段PCR产物以用于FISH研究，根据大白菜A03染色体顶端无重复序列区段设计了80对长片段PCR引物，从基因组DNA模板质量、dNTPs浓度以及退火温度和延伸时间方面对PCR技术体系进行了优化。试验证明，选用幼苗嫩叶的基因组DNA和LA Taq DNA聚合酶可以提高长片段PCR引物的扩增质量和扩增效率；确定了适合5～15 kb长片段PCR的反应体系为20 μL：50 ng/μL模板DNA 2 μL，2.5 mmol/L dNTPs 1.6 μL，10 μmol/μL正反引物各1 μL，10×LA PCR Buffer Ⅱ（含Mg²⁺）2 μL，5 U/μL LA Taq酶0.2 μL；反应条件为98℃变性15 s；58～64℃退火10 s，68℃延伸5 min，35个循环；68℃延伸10 min，4℃保存。在大白菜基因组中成功获得了60对5～15 kb的扩增片段。为在大白菜粗线期染色体上开展长片段PCR-FISH技术研究及在近缘种间开展比较染色体涂染揭示进化关系奠定了理论基础。

为制备番茄褪绿病毒（Tomato chlorosis virus，ToCV）抗血清，以番茄病叶为试验材料，提取总RNA，根据ToCV CP基因设计特异性引物，利用RT-PCR方法克隆目的基因，构建原核表达载体pET32a-ToCVCP，在大肠杆菌Rosetta （DE3）菌株中表达CP蛋白。结果表明：ToCV CP基因（GenBank登录号：KT809400）全长774 bp，编码257个氨基酸，与GenBank中其他地区分离物核苷酸序列同源性为97.2%～99.6%，推导的氨基酸序列同源性为97.3%～100.0%。核苷酸序列保守位点占全部位点的91.3%，氨基酸序列保守位点占全部位点的88.3%，表明不同地理来源的番茄褪绿病毒的CP基因保守性较高。将ToCV CP基因克隆到原核表达载体pET-32a （+）上，并在体外条件下诱导表达出融合蛋白。SDS-PAGE分析表明，转pET32a-ToCVCP载体的大肠杆菌Rosetta （DE3）菌株表达了分子量约33 kDa的重组蛋白。该重组蛋白在37℃，1.0 mmol/L IPTG、诱导6 h，表达量最大。

为研究RcDof基因在蓖麻矮化中的作用及生物学功能，提取蓖麻生长跃变期茎尖中基因组DNA，根据蓖麻中已获得的锌指蛋白基因片段设计引物，采用RACE技术克隆得到该基因，基因完整阅读框全长为924 bp，可编码307个氨基酸，为C2C2型锌指蛋白，预测蛋白质分子量为34.020 9 kDa，等电点为9.23。二级结构预测表明α螺旋占1.63%，β折叠占1.30%，其他无规则卷曲占97.07%，为外释放蛋白。亚细胞定位于细胞核中，对RcDof基因的生物信息学分析为进一步研究其在蓖麻矮化过程中的作用机制和功能特征提供理论依据。

为了建立适合绣球的SSR-PCR反应体系，采用正交设计L₂₅（5⁶）对影响SSR-PCR反应体系的5个主要因素（Mg²⁺、dNTPs、引物、DNA模板和Taq聚合酶）在5个水平上进行优化，筛选出每个因素的最佳水平，建立适合绣球的SSR-PCR反应体系。结果表明，20 μL的SSR-PCR反应体系中，DNA模板用量为60 ng，Mg²⁺浓度为1.5 mmol/L，dNTPs浓度为0.3 mmol/L，引物浓度为0.4 μmol/L，Taq聚合酶用量为0.8 U。扩增程序为：94℃预变性5 min；94℃变性1 min，最佳温度退火40 s，72℃ 1 min，33个循环；72℃延伸10 min，4℃保存。选用10个绣球品种对建立的SSR-PCR反应体系进行验证，结果表明该体系具有较好的稳定性和通用性。建立和优化的绣球SSR-PCR反应体系，为应用SSR分子标记技术开展绣球属植物遗传育种研究提供了理论依据和技术参考。

为了研究红鳍东方鲀SREBP-1和SREBP-2基因的功能及在脂肪代谢中的分子机制，从红鳍东方鲀脂肪组织提取总RNA，反转录获得cDNA模板，利用设计的引物PCR扩增获得SREBP-1和SREBP-2开放阅读框（ORF），SREBP-1基因ORF区的cDNA序列长度为3 330 bp，编码1 109个氨基酸，SREBP-2基因ORF区的cDNA序列为3 444 bp，编码1 147个氨基酸。实时荧光定量PCR检测SREBP-1基因在红鳍东方鲀不同组织中的表达特征，结果表明，SREBP-1在脑组织中表达丰度最高，其次为眼、脂肪组织、肠、鳃、脾脏、心脏及肝脏，在肌肉中表达丰度最低。将SREBP-1连接到原核表达载体pET32a上，利用IPTG对重组质粒pET32a-SREBP-1在大肠杆菌Rosetta （DE3）进行诱导表达，SDS-PAGE电泳显示在141 kDa处有特异性的条带出现。

为了探究不同砧木对黄果柑果实有机酸含量、酸代谢相关酶活性及基因表达的影响，为黄果柑砧木的选择提供理论依据。以枳壳、红橘、香橙为砧木，黄果柑实生苗为对照进行研究。黄果柑果实以积累柠檬酸为主，香橙砧能够最有效地降低果实有机酸含量，成熟期比实生苗低24.35%；嫁接能够一定程度的降低CS活性，而对PEPC、MDH活性的影响较小；花后250～330 d，ACO和NADP-IDH活性均表现出香橙砧>枳壳砧>红橘砧> CK的趋势；除实生苗外，黄果柑NADP-IDH表达水平与总酸含量间呈显著性负相关，而CS、MDH、ACO与总酸含量均未表现出显著相关性。香橙是黄果柑理想的砧木品种，砧木间果实有机酸差异是ACO和NADP-IDH活性共同作用的结果，且NADP-IDH基因的表达可能是影响不同砧木黄果柑果实中有机酸含量的关键限制因子。

为了利用小麦感叶锈病突变体进行抗病基因功能和机制研究，用EMS处理小麦抗叶锈病近等基因系TcLr19的种子，对获得的M₂、M₃植株进行农艺性状观察和田间抗叶锈性鉴定。结果显示，不同浓度的EMS溶液处理种子共获得367个M₁单株，处理浓度为1.0%时，接近半致死剂量，且M₂表型突变频率最高，适宜突变筛选。在2 359个M₂突变群体中，共筛选到表型突变体38个，表型突变频率1.61%；筛选出感叶锈病突变体53个，感病突变频率2.25%。在459个M₃感病突变群体中，共鉴定出146个感病突变体，其中M₃6-2、M₃33-8、M₃33-9、M₃33-11、M₃44-4、M₃96-8这6个M₃感病突变材料，遗传稳定率较高，达70%以上。为保证结果的可靠性，试验中还利用Lr19的分子标记对突变体进行分子辅助筛选。结果表明，EMS诱变是获得小麦感叶锈病突变体的有效手段，不仅为小麦抗叶锈基因的克隆和功能研究提供了重要的基础材料，还为小麦育种提供了新的种质。

CDPKs是植物细胞内一类重要的钙感受器，拟南芥CPK10属于CDPK家族成员。为研究CPK10及与其同源性较高的CPK30是否共同参与逆境响应。首先构建了cpk10×cpk30双突变体，然后进行多种逆境下的生理表现检测，并利用RT-PCR方法分析2个基因的表达情况。结果显示，模拟干旱、盐、ABA处理拟南芥幼苗后，双突变体与野生型无差异；成苗期双突变体与单突变体对干旱敏感程度类似。转录水平检测到，在干旱胁迫时双突变体中RD29A的表达与野生型及单突变体趋势相反，呈下降趋势；响应ABA的OST1在双突变体中受干旱诱导后0.5 h明显表达上调。成功获得了cpk10×cpk30双突变体，由生理表型和表达分析结果推测CPK10与CPK30可能共同参与了依赖ABA的干旱逆境信号转导过程，且二者之间存在功能冗余。

为获得抗病毒的转基因植物新材料，采用同源重组法构建了抗苹果茎痘病毒的植物表达载体，并对苹果砧木材料M26进行了遗传转化，成功获得了转基因阳性植株。首先以感病的皇家嘎拉叶片为材料，反转录合成cDNA第一链，采用PCR方法克隆获得了489 bp的ASPV外壳蛋白基因的保守片段，通过TOPO克隆技术将该基因片段连接进入载体pENTR/SD/D，构建了入门克隆载体pEN-ASPV，再通过LR反应置换该片段连接进入目标载体pHellsgate12，构建了RNAi植物表达载体Phe-ASPV，并采用冻融法转入根癌农杆菌菌株EHA105中，获得了可用于植物遗传转化的工程菌EH-ASPV。采用农杆菌介导的方法转化苹果砧木M26叶盘，经抗生素筛选和脱菌培养获得了Kan抗性芽，进一步进行生根培养后获得了完整的Kan抗性植株，对生根植株提取总RNA后RT-PCR检测结果显示，RNAi表达载体上携带的外源基因片段（489 bp）已成功转入苹果砧木材料M26中，并在转基因植株内RNA水平上得到表达。获得的转基因新材料，为进一步通过病毒接种进行抗病性评价及抗病毒分子育种奠定了基础。

为研究枯草芽孢杆菌BSD-2在黄瓜植株上的定殖情况，采用稍加改进的电击转化方法将含有GFP基因的pGFP4412质粒导入枯草芽孢杆菌BSD-2菌株中，并测定了其生长曲线、质粒遗传稳定性及其对枯萎病菌和灰霉病菌的抑制作用。结果表明，成功获得具有绿色荧光的菌株BSD-2-GFP；标记菌株的生长趋势与野生型菌株基本一致；在无选择压力条件下连续培养56 h，菌株BSD-2-GFP的遗传稳定性为86%；其对植物枯萎病菌和灰霉病菌具有很强的抑制作用，与野生型菌株相当。通过荧光显微镜观察发现，标记菌株处理24 h后即可在黄瓜根内部发现，5 d后可在叶脉发现，且50 d后仍可在叶脉观测到。结果表明，菌株BSD-2-GFP可以很好地在黄瓜体内定殖，从而阻止病原菌的侵入。

为了探讨蛹虫草类枯草杆菌蛋白酶（Subtilisin-like protease）的表达特性，以真菌蛹虫草菌丝体为研究对象，通过RT-PCR获得蛹虫草CmKexin基因的ORF序列，并进行序列分析。应用Northern杂交和Real-time PCR方法，检测蓝光照射后蛹虫草菌丝体中CmKexin基因的转录情况。结果获得蛹虫草CmKexin基因的ORF序列。对翻译蛋白质产物CmKexin进行生物信息学分析，表明该蛋白质含1个属蛋白转化酶的肽酶S8家族功能域（143～429）和1个前体蛋白转化酶P功能域（514～600），符合真菌类枯草杆菌蛋白酶的特征。蛹虫草菌丝体在黑暗预培养4 d后再蓝光照射，Northern Blotting和Real-time PCR检测均可得到相同的结果，即在持续的蓝光照射48～50 h时，出现CmKexin基因的瞬时大量转录。而其他时间内均未检测到该基因的大量转录。试验结果将为蛹虫草类枯草杆菌蛋白酶的利用提供理论依据。

为了解人工合成六倍体小麦品种的遗传多样性，选用了100条ISSR引物对11份人工合成小麦和3个普通小麦材料（TP、HTS-1、CS）进行了遗传多样性分析。筛选出了42条引物可用于遗传多样性分析，其中有24条引物对供试材料具有较强的鉴别能力。42条引物共扩增出了273个条带，每条引物扩增出的条带数是3～12，平均每条为6.5，同时检测到在14份小麦试材中有170（占62.3%）个等位变异位点，引物等位变异数为1～11，平均每个位点出现4.5个等位变异。42条引物扩增产物的多态性信息量（PIC）为0.499～0.879，平均为0.767，多数引物扩增的多态性信息量在0.800左右。14份材料间的遗传相似系数为0.663～0.934，平均为0.790。根据材料间的遗传相似系数聚类，14个材料被聚为3类，其中聚为第2类的试材最多。本研究表明，14份小麦材料遗传相似性较大，亲缘关系较近，但参试材料总体遗传多样性水平较高。聚类分析结果与试材系谱及亲本来源相吻合。结果表明ISSR标记技术可应用于物种的鉴别、遗传多样性研究和遗传图谱构建。

为了提高优质小麦的育种效率，在早代明确高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白的组成，增加育种的针对性，以1个小麦杂交组合的296个DH株系群体为试材，采用半粒SDS-PAGE法检测麦谷蛋白，且用A-PAGE检测了醇溶蛋白。结果表明：母本衡09-6324的HMW-GS构成为null、7+9、2+12，是有Sec-1特征带的1BL/1RS易位系品种，父本师栾02-1亚基组成1、7+9、5+10，是非1BL/1RS易位系品种。296个DH株系共鉴定出6种不同的HMW-GS类型，均为父母本表达亚基类型的再分配，无变异类型。与面包加工品质呈正相关的5+10亚基出现频率为35.13%。DH株系材料中1BL/1RS易位系类型的占54.05%，1、5+10优质亚基同时出现，且没有Sec-1表达的占15.20%，这些株系可作为新的面包小麦种质资源使用。采用半粒SDS-PAGE和A-PAGE法对育种早代的优异单株进行有效鉴定和选择，可以提高优质小麦育种效率。

为了明确黑龙江省水稻品种资源稻瘟病抗性，挖掘优异种质资源，适时了解黑龙江省生理小种群体变化特征。采用中国生理小种命名方法，通过苗期喷雾接菌鉴定，将2013-2014年黑龙江省的稻瘟病菌株划分为7个群42个生理小种，优势小种为ZD₅和ZD₇，出现频率分别为19.77%和12.21%，总频率为31.98%；通过苗期抗病性表现，筛选出宽抗谱品种14份，这些品种携带2～7个抗稻瘟病基因，绥粳12+合江23（Pi9、Pi20、Pi33、Pi54、Pik）、牡丹江26+龙粳31（Pi9、Pi20、Pi33、Pi54、Pita、Pik）、牡丹江26+合江23（Pi9、Pi20、Pi33、Pi54、Pik）等29个在抗稻瘟病育种生产上将具有较好防病效果的组合，并且能够聚合多个抗性基因，提高抗性水平、拓宽抗谱；其中龙粳31与其他9个品种的配对组合均为最优组合，对稻瘟病具有较高抗性；这14份宽抗谱品种是抗稻瘟病育种较好的抗源材料；部分品种如垦稻15、龙粳23和牡丹江25，仅携带2个本研究鉴定的基因，这些品种可能是携带未知抗性基因的新抗源，可作为进一步鉴定和寻找抗性基因的试验材料。

为探讨外源SA对低温胁迫下养心菜生理代谢的调节作用，以养心菜为试材，在0，5℃低温胁迫下，分析叶面喷施不同浓度（0，0.5，1.0，2.0，4.0 mmol/L）的水杨酸（SA）对养心菜膜透性、MDA含量、抗氧化酶活性、可溶性蛋白、脯氨酸、叶绿素含量以及叶绿素荧光参数的影响。结果表明：0.5，1.0，2.0 mmol/L的水杨酸处理均能抑制低温下养心菜相对电导率和MDA的升高，提高养心菜叶片SOD和POD活性，增加可溶性蛋白、脯氨酸和叶绿素含量，也使养心菜叶片Fv/Fm的下降幅度减缓，光抑制对植物的伤害也得以减缓，养心菜的抗寒指标在低温下均有不同程度的缓解。同一浓度的水杨酸处理对不同温度的作用效果不同。综合评价的结果显示，1.0 mmol/L SA处理对养心菜在5℃低温下的缓解效果最好。

为了探讨水稻在覆膜直播和常规手栽2种不同种植方式下干物质以及光合生产特征，以早熟型杂交籼稻安优136、香早优2017，迟熟型杂交籼稻金优785、Ⅱ优838这2种类型4个水稻品种为试验材料，对覆膜直播湿润栽培和常规手栽水作栽培2种种植模式下水稻的干物质积累、转运、分配及叶面积、群体生长率、光合势、净同化率等方面进行了比较试验。结果显示：在2种不同种植方式下主要生育期（孕穗期、抽穗期、蜡熟期、成熟期）单株茎干物质量、群体干物质量，以及各主要生育阶段群体干物质积累量，单株叶、茎、鞘干物质的表观输出量、输出率、转化率均表现为覆膜直播高于常规手栽。迟熟型品种的干物质量和群体干物质积累量占成熟期总干物质积累量的比例都略高于早熟型品种。叶、鞘干物质比例在孕穗期达到最大值，成熟期降为最低；茎干物质比例在抽穗期达到最高，蜡熟期降为最低，之后又会出现一个短暂的回升，所以茎干物质表观输出量、输出率以及转化率都表现为负值。2种不同种植方式下，在光合生产上，叶面积指数、光合势、净同化率都表现为覆膜直播比常规手栽高，由于覆膜直播后期灌浆速度较快，造成衰减率也同样表现为覆膜直播略高于常规手栽。说明不同种植方式下水稻干物质和光合生产均有各自的特征。

为筛选和推广高光效基因型花椒优良品种，寻求花椒品种最佳的光合效率管理模式，提高花椒产量和质量，在自然条件下，用Li-6400XT光合测定仪对8种不同产地4年生花椒树进行光合生理特性测定并分析。结果表明：8种花椒净光合速率日平均值大小顺序为党村无刺 >狮子头 >秦安一号 >武都大红袍 >无刺花椒 >府谷花椒 >韩城大红袍 >凤县大红袍；8种花椒的净光合速率日变化曲线呈单峰型和双峰型2种类型；相关分析表明，8种花椒叶片的净光合速率与其蒸腾速率、气孔导度、水分利用率呈显著或极显著正相关，与胞间CO₂浓度呈极显著负相关（P<0.01）；对8种花椒进行光响应、CO₂响应曲线拟合，得出8种花椒光的补偿点为36.30～102.76 μmol/（m²·s），饱和点为332.41～467.89 μmol/（m²·s）；CO₂补偿点为47.46～76.41 μmol/（m²·s），饱和点为698.887～1 509.000 μmol/（m²·s）。结果可为以后栽培管理、推广花椒提供参考依据。

采用蛭石栽培，以菜用大豆为试材，研究外源壳聚糖对NaCl胁迫下幼苗叶片光合作用及叶绿体活性氧（ROS）代谢的影响，以期探明NaCl胁迫下壳聚糖调控菜用大豆光合作用的生理机制。结果显示：NaCl胁迫下，外源壳聚糖通过诱导非气孔因素显著缓解了菜用大豆在胁迫中期（第6～12天）净光合速率（Pn）的下降；外源壳聚糖显著抑制了叶绿体O₂O₂^·的产生速率及H₂O₂含量的上升，显著提高了超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、谷胱甘肽还原酶（GR）活性及抗坏血酸过氧化物酶（APX）在胁迫中期（第6～12天）的活性。无盐条件下，外源壳聚糖在处理早期对上述各指标产生了显著影响，中、后期该作用消失。上述结果表明：外源壳聚糖在NaCl胁迫下对菜用大豆的作用与无盐条件下不同；NaCl胁迫下，壳聚糖可诱导菜用大豆叶绿体保护酶活性及AsA-GSH循环的运转速率，及时清除过量ROS，以抑制盐胁迫对光合膜的伤害，这可能是壳聚糖缓解Pn下降，进而缓解菜用大豆干质量下降的重要原因之一；外源壳聚糖的作用具有时效性。

观赏羽衣甘蓝作为秋冬季节重要的园林绿化植物，抗寒性直接影响其推广和应用。为了阐明羽衣甘蓝响应低温的生理特性，揭示抗寒机理，以北京市农林科学院蔬菜研究中心生物技术课题组选配的优良F₁杂种作为研究试材，分析不同低温处理下叶片电导率变化和半致死温度，以及渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的变化。结果显示，羽衣甘蓝叶片电导率在-5℃以下迅速升高，-10℃左右达到最大值；半致死温度为-10.3～-13.7℃，红色类型低于白色类型，羽叶和圆叶低于皱叶类型。上述研究结果与观赏羽衣甘蓝田间抗寒表现一致。低温处理下渗透调节物质含量和抗氧化酶活性响应特性表明，不同指标呈现不同的变化趋势，除了可溶性糖在-10℃含量最高外，可溶性蛋白和游离脯氨酸含量，以及超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性均在-5℃或-8℃达到最大值，并随温度进一步降低而下降。主成分分析结果表明半致死温度、可溶性糖和游离脯氨酸含量是导致羽衣甘蓝抗寒性差异的主要因素。研究结果为建立羽衣甘蓝抗寒性评价体系，进一步解析抗冻机理，培育抗寒新品种奠定理论基础。

为探寻夏玉米高产栽培可借鉴的高效生产管理方法和显著提高其产量，采用对比研究方法，明确了河北省夏玉米生产中高产模式和农户生产模式间群体结构、产量形成的差异。结果表明，高产模式比农户生产模式产量提高了21.4%，原因在于高产模式下82 000穗/hm²以上的有效穗数和近350 g的千粒质量，但高产模式的单穗粒数不占优势。高产模式下夏玉米具有较高的穗高系数，倒伏风险也随之加大。高产模式吐丝期叶面积指数在6.3以上、全生育期总光合势在300万（m²·d）/hm²以上，且花后光合势占总光合势的75%以上，吐丝后光合势较农户栽培模式提高了38.4%。高产模式下茎叶干物质向籽粒转移量显著高于农户生产模式，而农户生产模式因籽粒的灌浆活跃期较短而出现干物质在茎叶中的积累现象。收获时高产模式下群体干物质达到24 296 kg/hm²，收获指数为54.43%。每生产100 kg籽粒对氮磷钾的需求量高产模式下分别为1.93，1.19，1.85 kg，与农户生产模式相比，高产模式对钾素和磷素的相对需求比例增高，氮素需求量则有所降低。

为了明确不同中间砧嘎啦苹果幼树的树体形态和不同径级根系养分分布特征，揭示树体矮化与根系矿质营养分布和积累之间的关系，选取GM256、辽砧2号、SH1、SH6、SH38和SH40矮化中间砧和乔砧的3年嘎啦苹果盆栽幼树为试材，测定树体的形态指标和根系结构特征，将根系分不同径级解析后，测定矿质营养含量和养分累积量。结果表明，与乔砧嘎啦苹果相比，不同中间砧嘎啦苹果的树体高度和干截面积明显减小，致矮程度由强到弱依次为：SH38、SH1、SH6、GM256、SH40和辽砧2号。不同矮化中间砧、不同径级根系矿质营养的含量存在明显的差异，矮化中间砧嘎啦苹果<0.5 mm根系中矿质营养含量最高，随着根系直径的增加，矿质营养含量呈递减趋势，SH38中间砧嘎啦苹果根系对K和Mg的吸收能力较强，SH1中间砧嘎啦苹果根系对Cu、Fe和Zn的吸收能力强。GM256中间砧嘎啦苹果各径级根系中P、Ca、Fe累积量以及直径>3 mm粗根中的K、Mg、Zn累积量最高，辽砧2号直径<3 mm细根中的K、Mg和Zn累积量高于乔砧和其他中间砧。生长势较弱的SH38、SH1和SH6嘎啦苹果根系养分的累积量较低，可作为冷凉气候苹果产区嘎啦苹果适宜的矮化中间砧。实际应用中应当充分考虑果园的立地条件、土壤供肥能力以及不同砧穗组合的营养需求特性，以实现苹果的优质高效生产。

为探讨河西地区沟灌条件下南瓜需水规律与产量效应，于2014，2015年以甜栗南瓜为试材，研究不同灌水频率和灌水量对南瓜耗水特征、产量、水分利用效率及其果实形态指标的影响。试验设置5个处理，分别为苗期灌水45 mm （T1），苗期灌水45 mm+伸蔓期灌水30 mm （T2），苗期灌水45 mm+伸蔓期灌水45 mm （T3），苗期灌水45 mm+伸蔓期灌水45 mm+开花坐果期灌水30 mm （T4），苗期灌水45 mm+伸蔓期灌水45 mm+开花坐果期灌水45 mm （CK）。结果表明，随着灌水量的增加，果径大小逐渐增加，而不同灌水频率对南瓜瓜形指数无显著影响。南瓜全生育期耗水量随着灌水频率和灌水量的增加而增加，各处理不同生育期阶段耗水量从大到小依次表现为：开花坐果期 >伸蔓期 >苗期 >发芽期，日耗水强度大小依次表现为：伸蔓期>开花坐果期>苗期>发芽期。2个试验年度中，T2（2014年）和T4（2015年）处理水分利用效率分别最大，较T1和CK处理分别显著增加了14.80%，19.71%（2014年）和25.59%，1.89%（2015年）。T2、T3、T4和CK处理的产量分别较T1处理显著增加了24.59%，29.75%，23.07%，21.20%（2014年）和39.81%，55.22%，71.85%，74.93%（2015年）。通过回归分析，表明在河西绿洲灌溉条件下南瓜产量、水分利用效率与耗水量均呈二次抛物线关系。因此，南瓜伸蔓期和开花坐果期为南瓜需水关键期，在该生育期内适度灌水可显著提高南瓜产量和水分利用效率。

为了比较研究控失肥和普通化肥对夏玉米养分累积与生长发育的影响，于2014-2015年在河北农业大学辛集试验站进行了大田试验。采用玉米杂交种郑单958为试材，测定了不同时期玉米形态和生理性状及其养分吸收效率。结果表明：在施入相同养分含量（N 144 kg/hm²，P₂O₅ 72 kg/hm²，K₂O 72 kg/hm²）的控失肥和普通肥料后，玉米生长发育、干物质积累和营养元素累积量均发生了显著的变化，控失肥处理玉米产量显著高于普通肥料。与普通肥料相比，控失肥可提高玉米千粒质量、干物质和产量分别为12.3%，12.8%和6.9%；控失肥处理的器官营养元素含量高于对照肥料。控失肥处理提高了玉米灌浆期叶面积指数和光合强度。同时，控失肥处理增加了基部茎秆粗度和抗穿刺强度，抗倒伏性大为提高。控失肥作为一种新型肥料将对提高玉米产量、提高施肥效益和保护资源环境起到重要作用。

为探究不同种植密度和施氮量处理，对烟叶组织结构及品质的影响。以粤烟98为试验材料，通过大田试验，采用随机区组排列，设置6个不同种植密度和施氮量组合的处理，分别于叶长30 cm、定长、适熟时采集中上部新鲜叶片，并利用石蜡切片制片方法，观察叶片组织结构。结果表明：栅栏组织厚度、海绵组织厚度、叶片厚度、栅栏组织密度均随着种植密度增加而减小，随着施氮量增加而增大；栅栏组织厚度、海绵组织厚度、叶片厚度、栅栏组织密度及比叶重与烤烟生育期化学成分总糖含量、还原糖含量、淀粉含量呈显著或极显著负相关，与烟碱含量、总氮含量呈显著或极显著正相关（个别数据除外）；烤后烟叶总糖含量、还原糖含量、淀粉含量均随种植密度和施氮量的增加而减小，烟碱含量和总氮含量均随种植密度的增加而减小，随施氮量的增加而增加。因此，通过改变种植密度和施氮量可以改变叶片组织结构的发育特征，协调烟叶内部化学成分含量，最终达到改良烤烟品质目标。

为了在晋北生态区给主要推广品种筛选适宜的高效根瘤菌，使紫花苜蓿-根瘤菌共生体充分发挥共生固氮作用，建立高效、高产、优质紫花苜蓿生产体系。将中国农业科学院菌种保藏中心筛选出的9株紫花苜蓿根瘤菌作为试验材料，以山西大同地区的土壤为基质，结合温室盆栽和田间试验，比较供试材料的结瘤数、固氮酶活性、株高、生物量等指标的变化情况。筛选出适合供试材料巨能耐盐紫花苜蓿品种的4株高效根瘤菌CCBAU30015、CCBAU NMC024-1、HBU07004和CCBAU30198，并将这4株菌进行田间接种效果验证。结果表明，接种CCBAU30015、CCBAU NMC024-1、HBU07004和CCBAU30198后，全年干草产量分别比对照增加18.7%，15.8%，11.3%和13.3%，单位面积蛋白质产量分别比对照增加10.9%，10.2%，9.7%和10.1%，其中，CCBAU30015表现最为突出，在各个指标上与对照间差异均显著（P<0.05）。说明通过土壤筛选的高效根瘤菌可以应用到实际生产中。

为了探索耕作措施和秸秆还田对麦田土壤碳氮水的动态变化的影响，在田间定位试验的基础上，通过深耕（T1）、深耕+秸秆还田（T2）、浅耕（T3）、浅耕+秸秆还田（T4）4种不同耕作方式处理，对麦田碳储量、土壤含水量、全氮含量以及作物水氮利用效率的变化进行了研究。结果表明，秸秆还田在不同时期对土壤碳储量有一定的影响，与播前土壤有机碳储量相比，0～20 cm土层各处理在越冬期有较高的有机碳储量，20～40 cm土层则于拔节期有机碳储量达到最大值，40～60 cm土层除T1处理，其他处理皆为拔节期最大。综合来看，在整个生育期有机碳储量均表现为秸秆还田处理大于秸秆不还田处理。深耕处理提高了小麦生育前期的土壤含水量，T2处理的作物耗水量比T4处理高4.2%；秸秆还田提高了作物的水分利用效率，T2的水分利用效率、灌溉水利用效率分别比浅耕加秸秆还田高24.9%，27.6%。除开花期，T1处理的植株含氮量高于浅耕处理，T2处理能够显著提高冬小麦氮素积累量，较不还田处理提高了44%；T1处理的氮素利用效率比浅耕处理高57.2%。秸秆还田处理在生育前期抑制了小麦的生长，但后期促进了植株干物质量的积累。秸秆还田有利于穗粒数的提高，从而提高产量，T2处理较T3处理产量提高了22.1%，较T1处理增产6.7%；T1处理较T3处理增产14.4%。因此，秸秆还田和深耕有助于提高土壤碳储量，提高水分和氮素利用效率，进而提高作物产量。

为了解钼肥施用对甘蓝型油菜薹期钼营养及叶片碳氮代谢的影响，采用盆栽试验，测定了甘蓝型油菜各个部位钼含量，叶片光合特性、色素、可溶性糖、游离氨基酸和可溶性蛋白含量。结果表明，施钼显著增加2个品种L0917和中双11（ZS11）单株鲜质量，提高幅度分别为235.50%，67.94%。施钼显著提高了ZS11叶片色素含量，L0917和ZS11叶绿素a/b值，分别降低了16.28%和10.26%，施钼提高了蒸腾速率（Tr），降低了胞间CO₂浓度（Ci），对光合速率（Pn）和气孔导度（Gs）没有显著影响。同时，施钼提高了可溶性糖、游离氨基酸和可溶性蛋白含量，提高幅度分别为（L0917和ZS11）35.31%和91.38%，83.57%和274.30%，16.81%和16.02%。施钼提高了叶片硝酸还原酶（NR）的活性，L0917和ZS11提高幅度分别为211.50%，335.80%。施钼分别提高了甘蓝型油菜薹期根、茎秆和叶部位钼含量。薹期碳氮代谢研究及钼营养诊断为甘蓝型油菜花期和成熟期生殖和营养生长提供理论依据。

通过研究蓝刺头粗多糖及其洗脱纯化组分蓝刺头多糖A、B、C的体外抗氧化和抗菌作用，初步确定蓝刺头多糖的生物活性。结果显示，添加浓度相同时，蓝刺头粗多糖的总还原能力以及清除DPPH有机自由基能力最强，显著高于蓝刺头多糖A，极显著高于蓝刺头多糖B、C。当添加浓度为0.1～0.3 mg/mL时，蓝刺头粗多糖清除羟基自由基的能力略高于蓝刺头多糖A，但差异不显著；当添加浓度为0.4 mg/mL时，蓝刺头粗多糖清除羟基自由基的能力略高于蓝刺头多糖A，蓝刺头多糖A略高于蓝刺头多糖B，三者差异不显著，但均极显著高于蓝刺头多糖C，当添加浓度为0.5 mg/mL时，蓝刺头粗多糖清除羟基自由基的能力显著高于蓝刺头多糖A、B，极显著高于蓝刺头多糖C。试验条件下，蓝刺头粗多糖和蓝刺头多糖A对大肠杆菌为低度敏感，最低抑菌浓度均为0.62 mg/mL，蓝刺头多糖B和C对大肠杆菌不敏感，最小抑菌浓度均为1.25 mg/mL；蓝刺头粗多糖、蓝刺头多糖A、B和C对金黄色葡萄球菌为不敏感，最低抑菌浓度分别为1.25，2.50，2.50，2.50 mg/mL；蓝刺头粗多糖、蓝刺头多糖B、C对铜绿假单胞菌为不敏感，最低抑菌浓度均为5.00 mg/mL，蓝刺头多糖A对铜绿假单胞菌无抑制作用；蓝刺头粗多糖和蓝刺头多糖A、B、C对沙门氏菌均为不敏感，最低抑菌浓度分别为2.50，2.50，1.25，5.00 mg/mL。说明蓝刺头粗多糖的抗氧化能力最强，其次为蓝刺头多糖A，而蓝刺头多糖B和C的抗氧化能力较弱。蓝刺头粗多糖和蓝刺头多糖A具有一定的抗大肠杆菌活性，蓝刺头粗多糖和蓝刺头多糖A、B、C均无抗金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌以及沙门氏菌活性。