为了揭示大豆ZF-HD基因的生物学功能，通过PCR的方法，从大豆栽培豆科丰1号中克隆了ZF-HD转录因子Glyma.02g040100，命名为GmZHD1。生物信息学分析表明，该基因的cDNA全长为888 bp，编码295个氨基酸，GmZHD1蛋白分子量约为32.64 kDa，等电点为7.69；序列分析表明，GmZHD1含有ZF-HD家族保守的锌指结构域和同源异形盒结构域，GmZHD1与FtHB2蛋白序列一致性最高，为44.4%；亚细胞定位结果显示GmZHD1定位于细胞核；荧光定量PCR结果表明，GmZHD1在大豆不同组织中都有表达，其中，花、种子和叶片中表达较高。此外，将GmZHD1基因连接到植物过表达载体pBA002上，为进一步研究大豆GmZHD1基因的功能奠定了基础。

为了研究强抗逆植物沙冬青寒旱诱导表达基因AmZFP1（Zinc finger protein 1）的生理功能，通过转录谱分析，从中鉴定出一个受寒旱诱导的ZFP全长cDNA序列并命名为AmZFP1。利用半定量RT-PCR方法对AmZFP1进行了表达分析，结果表明，在室内正常培养的沙冬青幼苗中该基因有较高表达量，在低温或干燥处理2~48 h其表达量明显上调，尤其以干燥处理上调速度更快且上调幅度略高；在野外自然生长植株的嫩叶、花蕾和幼嫩果荚中AmZFP1均有较明显的表达，而在嫩枝和根中检测不到其转录本；在野外植株的嫩叶中，AmZFP1在严冬季节高表达，而在春、夏、秋温热季节表达水平低或很微弱。利用RT-PCR方法克隆到AmZFP1编码区cDNA（816 bp），推测其编码蛋白含有2个典型C2H2型锌指结构域及一个核定位信号。此外成功将该cDNA片段构建到植物表达载体p3300-353T上，为下一步深入开展该基因功能研究奠定了基础。

为探究VcMYB启动子在转录过程中如何发挥调控作用，利用FPNI-PCR法从蓝莓中克隆到调控原花青素合成相关的转录因子VcMYB的768 bp启动子序列。用PLACE和Plant CARE在线启动子预测工具分析了该启动子，结果表明其序列中存在启动子的基本元件CAAT-box和TATA-box，还包含一系列的响应元件，如光响应元件、低温响应元件、防御与胁迫响应元件和茉莉酸甲酯响应元件等。为进一步分析该启动子的功能，构建了该基因启动子与GUS基因融合的植物表达载体VcMYBpro：：GUS，并用农杆菌转化拟南芥。对转基因拟南芥进行GUS组织化学染色分析，结果表明该VcMYB启动子能驱动GUS基因在转基因拟南芥中表达，并且经脱落酸（ABA）、4℃低温、LED光照和持续光照处理后，转基因拟南芥中GUS的表达活性增强，推测该基因受ABA、低温和光的调控。

为了挖掘可用于棉花花器官或纤维发育研究的候选基因，基于已发布的陆地棉全基因组数据，利用生物信息学的分析方法鉴定了陆地棉WOX（WUSCHEL-related homeobox，WOX）转录因子基因家族，并从染色体分布、基因及蛋白理化性质、蛋白结构、多重序列比对、系统进化树和基因表达模式等方面对该基因家族的特征进行了比较分析。结果表明，鉴定到37个陆地棉WOX转录因子家族基因，命名为GhWOX1~GhWOX37。亚基因组定位结果显示，37个陆地棉WOX转录因子家族基因分布在除了A04、A06、A09、D04、D06和D09号亚基因组以外的20个亚基因组，A亚组比D亚组多1个GhWOX转录因子家族基因。多重序列比对分析棉花WOX转录因子家族成员均具有高度保守的同源异型结构域；系统进化树分析发现棉花WOX转录因子家族可以分为3个亚家族（Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类），各亚类分别含有23，7，7个GhWOX转录因子家族基因成员。对NCBI中陆地棉的EST数据库比对分析，有11个GhWOX转录因子家族成员没有可匹配的EST序列，其他26个GhWOX转录因子家族成员在棉花的根、茎、叶、花、胚珠、纤维和种子等组织和器官中广泛表达。为深入研究棉花和其他植物中WOX家族的鉴定和功能研究奠定了基础。

为了克隆掌叶半夏凝集素基因（Pinellia pedatisecta agglutinin，PPA），并对其进行生物信息学分析和亚细胞定位。采用PCR技术扩增掌叶半夏凝集素基因的ORF序列，构建pCAMBIA1300-35S-PPA-eGFP重组载体，导入农杆菌GV3101并在烟草中进行瞬时表达，采用激光扫描共聚焦显微镜观察其亚细胞定位。克隆获得的PPA基因全长由777个核苷酸组成，编码258个氨基酸，含有3个甘露糖结合位点和2个保守的B-lectin结构域，GenBank登录号为KF154981，氨基酸序列登录号为AGV40779。序列比对表明，该序列与天南星、滴水珠、花南星和半夏凝集素的氨基酸序列相似性分别为96%，91%，86%和83%。亚细胞定位的结果表明，pCAMBIA1300-35S-PPA-eGFP融合蛋白在细胞核内无分布，而是点状分布在细胞质膜上。为进一步解析掌叶半夏凝集素基因的结构与功能，开展掌叶半夏凝集素抗病虫害机制的研究奠定基础。

目前我国菠萝产区已相继报道3种菠萝凋萎相关病毒（PMWaV-1、PMWaV-2和PMWaV-3）。通过建立这3种菠萝凋萎相关病毒实时荧光定量RT-PCR（RT-qPCR）同步定量检测方法，为菠萝凋萎病毒的定性定量研究提供技术手段。根据这3种菠萝凋萎相关病毒的外壳蛋白基因序列分别设计特异性引物和TaqMan水解探针，在优化PMWaV-1、PMWaV-2、PMWaV-3三重RT-qPCR反应体系后，以PMWaV-1、PMWaV-2、PMWaV-3 CP基因目的片段的重组质粒为标准品绘制标准曲线，初步建立了PMWaV-1、PMWaV-2、PMWaV-3三重RT-qPCR检测方法。其中PMWaV-1标准曲线为y=-3.283logx+39.02，其扩增效率达101.7%，线性相关系数R²=0.999；PMWaV-2标准曲线为y=-3.393 logx+37.53，其扩增效率为97.1%，线性相关系数R²=0.998；PMWaV-3标准曲线为y=-3.171 logx+38.48，其扩增效率为106.7%，线性相关系数R²=0.996；这表明3种菠萝凋萎相关病毒质粒标准品在同一反应体系中可稳定扩增，且线性关系表现良好，可用于后续试验。灵敏度试验数据表明，该方法对PMWaV-1、PMWaV-2、PMWaV-3的最低检测线分别为99，98，868拷贝；重复性试验表明PMWaV-1、PMWaV-2、PMWaV-3三重RT-qPCR扩增曲线的标准差小于0.267，变异系数小于1.44%。这表明建立的三重RT-qPCR检测方法可快速、准确、稳定地定量检测PMWaV-1、PMWaV-2、PMWaV-3等3种病毒，为PMWaV的定性定量研究和复合侵染机制的探索提供了技术基础。

前期研究中从拟南芥突变体库中筛选获得一株对灰霉病菌侵染表现为感病的突变体。利用TAIL-PCR等技术克隆获得拟南芥抗灰霉病基因T1N6_22。为了进一步明确T1N6_22在拟南芥抗灰霉病过程中的调控机制，利用酵母双杂交技术（Y2H），以构建成功的pAS1/T1N6_22蛋白为诱饵，筛选拟南芥的cDNA文库。通过酵母双杂交筛选，共获得28个酵母克隆。利用T1N6_2基因特异性引物鉴定酵母阳性克隆，并进行测序。共获得了4个可能与T1N6_22互作的蛋白AT2G19480、AT1G06050、AT5G34780和AT1G21400。Blast分析发现，AT2G19480、AT1G06050、AT5G34780和AT1G21400分别为核小体装配蛋白、功能未知蛋白、假定的泛酸还原酶和硫胺二磷酸盐结合折叠超家族蛋白，分别参与到核糖体装配、泛酸盐合成、植物代谢等过程中。研究结果为确定T1N6_22蛋白的互作蛋白，阐明其调控拟南芥抗灰霉病的分子机制奠定了基础。

为了研究坦布苏病毒囊膜蛋白（E蛋白）的免疫原性，利用大肠杆菌表达系统高效表达坦布苏病毒囊膜蛋白（E蛋白）并对其诱导小鼠免疫应答进行了研究。结果表明，E蛋白免疫BALB/c小鼠后，免疫组小鼠血清中抗体效价均可达1∶51 200以上；同时，E蛋白可显著诱导血清中细胞因子IL-2、TNF-α和IFN-γ的表达，免疫组小鼠血清中IL-2、TNF-α的含量均极显著高于对照组（P<0.01），IFN-γ含量则显著高于对照组（P<0.05）；此外，与对照组相比，E蛋白还可极显著刺激小鼠脾脏淋巴细胞的增殖，上述结果表明，E蛋白免疫后，小鼠机体可产生显著的体液免疫和细胞免疫反应。攻毒保护性试验结果显示，攻毒后，经荧光定量RT-PCR检测，E蛋白免疫组小鼠脑、肝脏、脾脏、卵巢、肾脏中坦布苏病毒载量均显著低于对照组，表明免疫E蛋白可有效抑制坦布苏病毒在小鼠各个组织中的增殖。结果表明，大肠杆菌表达的坦布苏病毒E蛋白可作为坦布苏病毒亚单位疫苗的候选抗原，为进一步预防和控制坦布苏病毒病奠定理论基础。

利用水稻胚乳细胞生物反应器，构建含有HPV45-L1和HPV58-L1基因的重组植物表达载体，为HPV-45L1和HPV58-L1蛋白的表达提供一种新的高效、低廉的表达方式。利用PCR技术克隆人乳头瘤病毒HPV45-L1和HPV58-L1蛋白编码基因，将其重组于中间载体pMP3和植物表达载体pCAMBIA-1300中，构建含HPV45-L1和HPV58-L1基因的植物表达载体pCAMBIA-1300-pMP3-HPV45-L1、pCAMBIA-1300-pMP3-HPV58-L1，随后采用根癌农杆菌侵染水稻愈伤组织介导的水稻遗传转化，获得HPV-L1转基因水稻植株。PCR检测结果表明，HPV45-L1和HPV58-L1基因已整合到水稻基因组中，说明已成功构建水稻胚乳特异性表达载体。

为了进一步探究籽粒苋丙酮酸磷酸双激酶（AhPPDK）蛋白的作用机制，构建了AhPPDK基因的原核表达载体，通过碱裂解提取质粒，经限制性内切酶酶切，采用1.0%琼脂糖凝胶电泳检测酶切产物，选择正确表达的阳性重组子，将测序正确的重组质粒pEASY-E1-AhPPDK转化菌株Transetta（DE3）；利用IPTG诱导蛋白表达。SDS-PAGE凝胶电泳分析表明，重组AhPPDK能在大肠杆菌Transset（DE3）中高效表达，表达的重组蛋白质分子量约为108 kDa，与预期分子量相符，且为可溶性蛋白。利用紫外分光光度法测量结果表明，原核表达的AhPPDK具有酶活性，且上清粗酶液活性高于沉淀粗酶液。研究结果可为进一步探明AhPPDK蛋白的作用机制和转基因利用奠定基础。

前期通过转录组结合表达谱分析发现一类MBD片段在低温解除牡丹花芽内休眠中的差异表达，为了进一步研究MBD基因特征及其在牡丹休眠解除中的作用，利用RACE扩增获得1 204 bp PsMBD5全长cDNA，其中编码框1 056 bp，推测编码351个氨基酸。生物信息学分析结果显示，PsMBD5蛋白分子量约为38.127 4 kDa，等电点为5.14，不稳定系数为44.27，推测该蛋白为不稳定蛋白。同源性分析表明，牡丹PsMBD5与梅PmMBD5的同源性最高，为38.1%，与亚麻荠CsMBD5的同源性最低，为25.8%，与13种拟南芥MBD蛋白同源性最高的是AtMBD5。实时荧光定量PCR分析表明，PsMBD5基因在牡丹不同组织中均有表达，在初花期牡丹的根中转录水平最高，在花瓣、心皮和萼片中次之，在雄蕊中最低；PsMBD5基因在牡丹花芽中受低温诱导，且转录水平在低温处理14 d时达到最大值，之后维持较高的转录水平。研究结果为进一步解析PsMBD5基因对牡丹花芽的休眠解除的调控机制奠定基础。

为全面了解苹果基因组中热激转录因子（Hsf）的序列特征及进化，采用生物信息学手段，在苹果全基因组水平上鉴定出50个MdHsf基因，并对其系统发育关系、序列特征、表达情况以及选择压力进行详细分析。系统发育与序列分析显示：与拟南芥和水稻相似，50个MdHsf基因可分为A、B、C 3个亚族；2个或多个MdHsf基因位于同一个末端进化支，说明该基因家族在苹果中发生了物种特异性扩增；尽管MdHsf基因的内含子数目和长度变异较大，但其蛋白的保守基序和功能结构域具有较高的保守性，这可能与功能约束有关。基于EST数目，可推知：除了MdHsfA2a和MdHsfA3a/b/c等14个基因没有相应的EST外，其余72%的基因都有转录活性。选择压力检测和结构建模分析显示：在36个MdHsf蛋白的选择压力检测中，位点模型未鉴定到正选择位点的存在；而在显著水平下（P<0.05），分支-位点模型在d和e进化分支上，共检测到5个正选择位点，它们是28R、30L、35D、51M、67V，其中28R和30L位于Hsf结构域中，35D、51M和67V位于Hsf结构域之外，这说明除了MdHsfA4d/e和MdHsfC1a/b发生快速进化外，其他成员受控于纯净选择，具有高度保守性。综合以上研究结果，苹果基因组中存在多种热激转录因子，其蛋白的保守基序和功能结构域具有较高保守性，大多具有转录活性，在进化上该家族受纯净选择主导。

为进一步解析蒙古扁桃抗逆境的遗传机理，采用高通量转录组测序技术，结合生物信息学和基因表达分析，在蒙古扁桃体内鉴定到16个编码Ca²⁺结合蛋白的全长转录本，包括4个Ca²⁺ ATPase（ECA/ACA），3个具有多个跨膜域的新型Ca²⁺通道蛋白（ERD），5个Ca²⁺/H⁺反向转运蛋白（CAX），2个Ca²⁺依赖的蛋白激酶（CPK）和2个钙调素蛋白（CAM），它们的结构域同拟南芥同源蛋白基本相同。ERD、CAX、CPK和CAM各有1个基因在蒙古扁桃根和叶中有明显表达，其中的ERD、CPK和CAM类的基因表达在不同程度上受干旱和盐胁迫调节，说明有可能调节蒙古扁桃的抗逆能力。

为了研究葡萄肌醇半乳糖苷合成酶基因家族的特性，以抗低温品种左优红组培苗为材料，通过同源克隆技术，获得VvGolS2、VvGolS3和VvGolS4全长CDS，对其序列进行了生物信息学分析，同时利用实时定量PCR技术探究了3个基因的组织表达特性和响应逆境因子及相关信号分子的特性。结果显示：3个基因cDNA大小分别为954，978，1 011 bp，分别编码317，325，336个氨基酸序列；3个蛋白分子量分别为36.65，36.97，38.12 kDa；等电点分别为5.12，5.33和5.16，且均在C端含有一个疏水的五肽APXAA；实时荧光定量PCR证明，3个GolSs在葡萄不同组织中表达情况不同，VvGolS2和VvGolS4在叶片中表达量最高，而VvGolS3则在花和卷须中表达量最高；不同逆境因子及逆境信号分子均会影响VvGolS2、VvGolS3和VvGolS4基因的表达量，其中VvGolS2和VvGolS4基因的表达受盐诱导最明显，VvGolS3基因的表达受低温诱导最明显；另外，胁迫信号分子乙烯、过氧化氢和脱落酸均可诱导VvGolS2基因表达量上升，而VvGolS3基因的表达受脱落酸和乙烯的诱导，乙烯、过氧化氢和硫化氢则均可诱导VvGolS4基因表达量上升。综上推测，3个VvGolSs均与葡萄抵御逆境胁迫相关，但各自功能可能有所不同。

为研究胚胎发育晚期蛋白（LEA）在柠条中的生物学功能，从已构建的柠条锦鸡儿干旱胁迫抑制削减杂交文库中筛选到一条LEA蛋白编码基因，并采用RT-PCR法进行克隆。所得LEA基因的开放阅读框（ORF）长1 119 bp，编码373个氨基酸的蛋白质，命名为CkLEA4-1。结合序列比对与系统进化分析结果，推断CkLEA4-1属于5族LEA蛋白。利用实时荧光定量PCR技术对CkLEA4-1在干旱、高盐等逆境胁迫条件下的表达情况进行初步研究，结果表明，CkLEA4-1受到不同程度的诱导，推测该基因可能与柠条锦鸡儿响应逆境胁迫有关。研究还成功构建了CkLEA4-1的过表达载体pCanG-CkLEA4-1，得到转基因纯合体株系，为进一步研究柠条锦鸡儿CkLEA4-1基因的功能提供了材料。

为研究脂肪酸硫酯酶A（FatA）在紫苏脂肪酸合成机制中发挥的作用，对紫苏FatA基因及其编码的蛋白质进行生物信息学分析。结果表明，PfFatA基因cDNA全长1 652 bp，开放阅读框1 119 bp，编码372个氨基酸；紫苏FatA基因编码的蛋白质为亲水性不稳定蛋白，无跨膜区域；含Acyl-ACP_TE保守结构域，属于Hotdog fold超蛋白家族；多序列比对结果发现，序列C端含有保守的三联肽AKL和SKV结构；系统进化树分析表明，紫苏与丹参亲缘关系较近。通过Real-time PCR分析得知，PfFatA在紫苏根、茎、叶、花和种子不同发育时期均有表达，其中，在种子发育初期表达量最高。该研究结果可为进一步阐明PfFatA基因的功能及作用机制奠定基础。

为了进一步研究甘蓝型油菜GPDH基因，通过从拟南芥GPDH基因与甘蓝型油菜的共线性分析发现：拟南芥GPDH基因（At2g41540）在甘蓝型油菜A基因组和C基因组中有4个拷贝，分别为：GSBRNA2T00132785001、GSBRNA2T00024258001、GSBRNA2T00058395001、GSBRNA2T00019118001。从GenBank分别下载了它们的DNA序列和cDNA序列，cDNA序列依次命名为GPDH1、GPDH2、GPDH3、GPDH4。根据序列信息设计了4对不同的引物，从甘蓝型油菜湘油15号cDNA全长序列中扩增出了4条片段，分别命名为BnGPDH1、BnGPDH2、BnGPDH3、BnGPDH4。利用生物信息学软件和在线系统进行核苷酸序列分析和蛋白进化分析。结果显示：4条片段大小依次为1 395，1 395，1 389，1 536 bp。其中，BnGPDH4翻译成氨基酸时序列中间出现终止密码子，不能合成有效蛋白。3个BnGPDH蛋白的氨基酸数目为464，464和462个，理论分子量为51.584 4~51.829 7 kDa，二级结构α螺旋和无规则卷曲所占比例在42%左右，其次是延伸链所占比例约为15%。三者的跨膜结构总体来说是相同的。3个蛋白都由保守结构GpsA、NADB_Rossmann superfamily和NAD_Gly3P_dh_C superfamily组成，属于GPDH超基因家族。同源建模分析表明3个蛋白均能适用甘油3磷酸脱氢酶（Glycerol-3-phosphate dehydrogenase，GPDH）模型。对其进行亚细胞定位预测在细胞质膜的概率为79.0%。从序列分析、核苷酸聚类、理化性质预测、二级、三级结构预测、亚细胞定位预测、氨基酸聚类分析得出结论，它们具有GPDH基因家族的特征，为甘蓝型油菜GPDH基因家族中的成员。

旨在通过分子水平和组织学水平阐明牦牛不同被毛颜色的机理。采用实时荧光定量PCR技术检测皮肤组织中决定色素形成通路中的主效基因：鼠灰色基因（Agouti signaling protein gene（ASIP），Agouti）、小眼畸形相关转录因子（Microphthalmia-associated transcription factor，MITF）、黑色素皮质素受体1基因（Melanocortin 1 receptor，MC1R）和酪氨酸酶基因（Tyrosinasegene，TYR）表达量。结果表明：MC1R表达量在黑色毛色高于白色毛色；MITF表达量在黑色毛色与白色毛色中差异明显；ASIP表达量在白色毛色和黑色毛色中差异不显著；TYR表达量在天祝纯白被毛中表达量是大通纯黑被毛的2.87倍，这与有色被毛高表达的结果相反，TYR的表达量对牦牛黑色素的合成影响有待深入研究。采用石蜡切片制作方法，用HE和甲苯胺蓝染色。通过显微镜观察发现牦牛毛囊是由毛鞘、毛乳头和毛球外面周围的结缔组织形成的。在天祝白牦牛的表皮和毛囊周围发现分布着大量的黑色素细胞，同时发现有少量的黑色素颗粒存在。大通牦牛的毛囊和表皮黑色素细胞中均发现有黑色素的存在。黑色被毛毛囊中与毛发相连毛乳头附近的黑色素含量比毛囊周围其他部位含量高。大通牦牛的毛囊群比天祝牦牛毛囊群密集，毛囊的直径比天祝长，毛发较粗。大通牦牛毛囊周围黑色素细胞比天祝白牦牛密集，细胞核大，而且更为明显。

为了筛选出优异的扁蓿豆育种新材料，本研究采用AFLP和SSR分子标记技术对来自于中国7个省市自治区的15份扁蓿豆种质资源进行遗传多样性的比较分析，结果表明：18对SSR引物扩增出109个多态位点，8个AFLP引物组合扩增出640条带，其中472条多态带。AFLP标记的平均Nei's遗传多样性指数、Shannon多样性指数和遗传分化系数均高于SSR标记。15份扁蓿豆种质的遗传距离和遗传相似系数与地理类群很接近。AFLP和SSR数据的聚类分析显示：15份扁蓿豆种质分为4大类，但是聚类结果与地理类群不完全相符，主成分结果与聚类结果相似，Mantel检测表明：AFLP和SSR数据有较高的显著相关性，AFLP和SSR标记能够有效地对扁蓿豆进行遗传多样性分析，其结果为扁蓿豆育种和资源保护具有指导意义。

为探讨小麦粒重基因TaCwi-A1等位变异TaCwi-A1a和TaCwi-A1b在育种实践中的应用价值，首先利用TaCwi-A1功能标记对539份黄淮麦区小麦品种（系）进行分子检测，确定各供试材料的等位变异类型，从而获得TaCwi-A1a和TaCwi-A1b 2种等位变异的分布频率。对审定品种、参加区试品系以及自育品系进行了千粒质量（3个不同生长环境）及粒长、粒宽和籽粒面积（1个生长环境）测试分析，比较TaCwi-A1a和TaCwi-A1b等位变异籽粒表型性状的差异性。结果表明，在539份黄淮麦区小麦资源中TaCwi-A1a的分布频率为65.03%，TaCwi-A1b的分布频率为34.97%，TaCwi-A1a的分布频率明显高于TaCwi-A1b。籽粒表型性状分析表明，无论是审定品种，还是参加区试品系和自育品系，在3个生长环境下，TaCwi-A1a基因型材料的千粒质量均值都显著高于TaCwi-A1b；TaCwi-A1a基因型材料的粒长和粒宽均显著高于TaCwi-A1b。进一步验证了TaCwi-A1a等位变异的籽粒表型性状增效功能，说明其对粒重及其构成要素是优异的等位变异。此外，本研究鉴定了黄淮麦区中TaCwi-A1等位变异的分布情况，为亲本选配提供了参考。

为探究低温强光对移栽期烤烟幼苗不同生长阶段叶片的胁迫机制，利用人工模拟移栽期低温强光环境的方法，研究了由温室弱光环境转移到低温高光环境下烤烟幼苗新生叶和成熟叶的快相叶绿素荧光动力学曲线的变化情况。结果表明：烤烟幼苗新生叶的光合性能指数PI_ABS显著低于成熟叶，而PSⅡ最大光合效率Fv/Fm值虽低于成熟叶，但差异不显著；在低温高光下新生叶片Fv/Fm和PI_ABS的降低幅度也明显低于成熟叶，说明在低温强光下新生叶更容易发生光抑制现象。新生叶J点和I点的相对可变荧光（V_J和V_I）均明显高于成熟叶，即新生叶PSⅡ受体侧的电子传递速率明显低于成熟叶，且在低温高光下新生叶的V_J增加幅度大于成熟叶，即低温强光加剧了新生叶PSⅡ受体侧电子由Q_A向Q_B传递的抑制程度，但新生叶的V_I增加幅度却较成熟叶小，说明低温强光对烤烟幼苗新生叶Q_B向PQ的电子传递影响较小。新生叶的K点和L点的相对可变荧光（V_K和V_L）明显高于成熟叶，并且低温高光处理下新生叶V_K和V_L的增加幅度明显大于成熟叶，说明低温高光处理对新生叶放氧复合体和类囊体膜结构的伤害程度更大。总之，移栽期低温强光胁迫对烤烟幼苗新生叶PSⅡ功能的伤害程度明显大于成熟叶，这与新生叶光化学活性、电子传递速率以及OEC对低温强光胁迫更为敏感有关。

为探明花期连阴雨造成的弱光胁迫持续时间对玉米产量的影响，以黄淮海平原主推夏玉米品种浚单29为材料，自抽雄期起设置弱光胁迫处理0 d（CK）、3 d（S3）、6 d（S6）、9 d（S9）、12 d（S12）、15 d（S15）6个处理，探讨了玉米花期弱光持续时间对玉米果穗发育及产量的影响。结果表明，自抽雄期起，随着弱光胁迫时间的延长，弱光处理3~15 d，吐丝期较CK推迟1~7 d，终散粉日较CK推迟1~2 d。在抽穗后第11天所有处理散粉全部结束。散粉100%结束日吐丝株率较CK减少3%~43%，各处理结束日果穗长度的增长速率和雌穗干质量增长速率分别较CK降低71%~79%和83%~100%，但对最终的苞叶长度无显著影响。弱光处理3~15 d，导致受精率和结实率较CK分别降低22~58，16~71个百分点（P<0.05）。抽雄期起3~15 d的弱光胁迫显著降低了植株干物质积累速率，恢复自然光照后，干物质积累速率呈现恢复性增长，但仍低于CK。随着弱光胁迫持续时间的延长，成熟期果穗长度、结实长度显著降低，秃尖长度显著增加，穗粒数和籽粒产量显著降低（P<0.05），百粒质量无显著变化。

为了研究不同浓度NaCl胁迫对小麦生理特性及TaNHX1基因表达的影响，以鲁原502和青麦6号2个小麦新品种为试验材料，50，100，150，200 mmol/L NaCl胁迫下测定2个小麦品种种子发芽率、幼苗鲜质量、根系活力、质膜透性、MDA含量、Na⁺含量等生理指标，并通过荧光定量PCR方法对小麦耐盐基因TaNHX1在根部和茎基部的表达量进行了比较。结果表明，100 mmol/L以上浓度NaCl胁迫下青麦6号种子发芽率显著高于鲁原502；低浓度NaCl胁迫对青麦6号幼苗生长具有显著促进效应，150 mmol/L NaCl胁迫下青麦6号幼苗鲜质量显著降低，而鲁原502幼苗鲜质量在100 mmol/L NaCl胁迫下就开始显著降低；高浓度NaCl胁迫下鲁原502根系活力下降幅度显著大于青麦6号；相同浓度NaCl胁迫下鲁原502叶片质膜透性和MDA含量均显著高于青麦6号，说明NaCl胁迫对青麦6号叶片细胞质膜伤害较小；高浓度NaCl胁迫下青麦6号根部和茎基部Na⁺含量均显著高于鲁原502，说明青麦6号根部和茎基部的拒Na⁺能力显著大于鲁原502，可以有效限制Na⁺向地上部运输；鲁原502和青麦6号的TaNHX1基因分别在100，150 mmol/L NaCl胁迫下达到最高表达量。以上结果说明青麦6号比鲁原502更耐盐，鲁原502的最高耐盐浓度为100 mmol/L，青麦6号的最高耐盐浓度为150 mmol/L。

为了探讨不同类型高粱茎秆蜡粉含量变化规律，根据物理学的色差原理，首次采用色差法，对高粱蜡粉进行测定。结果表明，不同类型高粱之间茎秆的蜡粉含量有明显的差异，同一类型不同基因型间也不同；饲草高粱茎秆自上而下各节段的蜡粉含量呈现出高-低-高的变化趋势，中间茎节的蜡粉含量与全株混合蜡粉含量总平均值最接近，可代表全株的蜡粉含量；不同类型高粱进入各生育期的时间和持续天数不同，同一生育期内蜡粉累积量也不同，饲草高粱为抽穗期 > 开花期 > 乳熟期 > 蜡熟期 > 完熟期，甜高粱为乳熟期 > 抽穗期 > 开花期 > 蜡熟期 > 完熟期，开花期与整个生育期平均蜡粉含量最接近，可代表整个生育期的蜡粉含量；不同类型高粱在同一个生育期内蜡粉日变化呈单峰曲线，蜡粉含量的峰值出现在13：00时；高粱蜡粉与茎秆糖锤度部分呈极显著负相关。研究表明，遗传因素导致不同类型高粱茎秆蜡粉含量存在显著差异并且含量变化具有规律性，为选育高蜡粉含量品种从而提升高粱抗逆性提供科学参考。

为明确桑树在不同氮形态下光合能力差异以及桑树对不同氮形态的需求规律，以1年生桑树实生苗为试验材料，研究了在硝态氮（NO₃^--N）、铵态氮（NH₄⁺-N）以及硝酸铵（NH₄NO₃）（氮素浓度均为7.5 mmol/L）处理下桑树叶片的叶绿素荧光特性。结果表明，桑树叶片在NH₄⁺-N下的PSⅡ光化学活性、电子传递速率和光能利用能力明显低于NO₃^--N和NH₄NO₃处理，而NO₃^--N和NH₄NO₃处理之间无明显差异。NH₄⁺-N处理下桑树叶片的V_J和V_I均较NO₃^--N和NH₄NO₃处理明显增加，即PSⅡ反应中心受体侧电子Q_A向Q_B传递速率较低，但此时桑树叶片的S_m和N却明显高于NO₃^--N和NH₄NO₃处理，说明导致NH₄⁺-N处理下桑树叶片PSⅡ受体侧电子传递能力降低的原因直接与Q_B功能的降低有关。另外，NH₄⁺-N处理下桑树叶片的V_K和V_L也明显低于NO₃^--N和NH₄NO₃处理，说明桑树叶片OEC活性的抑制与类囊体膜结构的稳定性降低也是导致其叶片PSⅡ反应中心光化学活性在NH₄⁺-N处理下降低的重要原因。

为阐明滴灌条件下秸秆覆盖和土壤含水量以及两因素交互作用对冬小麦籽粒灌浆、产量形成的影响，以冬小麦矮抗58为试验材料，设计了秸秆处理（覆盖T、不覆盖T0）与土壤相对含水量（40%（W1）、50%（W2）、60%（W3）、70%（W4）4个水平）两因素裂区试验。结果表明：Richards方程拟合秸秆覆盖和水分调控下冬小麦籽粒灌浆过程的决定系数在0.977 5~0.999 6，达到极显著水平。秸秆覆盖和水分调控间的交互作用对除最大灌浆速率和平均灌浆速率（V）外其他冬小麦籽粒灌浆特征参数的影响达到显著或极显著水平。其中，秸秆覆盖下土壤相对含水量60%（TW3）处理组合具有最长的灌浆持续期T（51.91 d），最长的灌浆中期持续期T₂（15.230 d）和灌浆后期持续期T₃（26.556 d），最大的灌浆中期灌浆速率R₂（0.897 mg/d）和灌浆后期灌浆速率R₃（1.365 mg/d）。产量、水分利用效率和耗水量的二次曲线关系表明，在耗水量240~270 mm可达到产量与水分利用效率双高的效果。本试验中以秸秆覆盖与土壤相对含水量60%（TW3）处理组合水分利用效率最高（29.02 kg/（mm·hm²）），较秸秆覆盖下土壤相对含水量的70%（TW4）提高了5.30%；产量为7 097.7 kg/hm²，与TW4处理组合差异不显著。

为了实现酿造高粱氮肥合理高效利用，以晋杂22号为试验品种，研究了6种氮肥施用量（0，75，150，225，300，450 kg/hm²）对酿造高粱产量和氮素利用率的影响。结果表明，在施氮0~450 kg/hm²，施用氮肥有效地增加了高粱产量和净利润，但随着施氮量的增加产量先升高后降低，其关系可表示为y=-0.037x²+17.759x+5 874.41（R²=0.878 1）。随着施氮量的增加高粱氮肥偏生产力和氮肥利用率显著降低；氮素吸收效率逐渐降低；氮素利用效率大体呈下降趋势；当施氮量为225 kg/hm²时，高粱产量、净利润最大，极显著高于不施氮处理，增产率达37.64%；氮肥农学利用率和氮肥偏生产力分别为9.96，36.42 kg/kg，氮肥利用率可达到38.70%，且氮平衡为3.07，大体上满足氮素平衡。综合分析各项指标，施氮量为225 kg/hm²是酿造高粱晋杂22号实现高产、高效益、较高氮肥利用率的适宜氮量。

为明确湖南双季稻区节水灌溉条件下水稻生产适宜的施氮水平和栽植密度，采用裂区试验设计，以施氮量为主区，栽植密度为副区，研究不同氮密处理对晚稻丰源优299物质生产特性的影响。结果表明：水稻产量随生物量的增加而增加，在水稻生育后期二者呈极显著相关关系；而施氮量对生物量的增加有一定促进作用，密度增加对生物量也有显著提高作用，总体上以低氮高密处理生物量最高。光合势对水稻产量的建成有正向促进作用，而光合势随施氮量和栽植密度的增加呈上升趋势，净同化率对水稻产量的作用不明显。在物质转运方面，水稻产量与穗后干物质积累量呈显著正相关，与茎叶表观输出量、茎叶表观输出率、茎鞘物质转换率及茎鞘物质输出率相关性不大，穗后干物质积累量总体随着施氮量和栽植密度的增加而增加，以施低氮高密处理的穗后干物质积累量最大。水稻产量随叶面积指数的增加呈上升趋势，同时施氮量、栽植密度对叶面积指数呈极显著正相关。水稻产量与叶绿素含量无直接相关性，叶绿素含量随施氮增加有所上升，栽植密度对叶绿素含量无直接影响。水稻产量与根系活力呈正相关关系，施氮量增加明显提高前期根系活力，但后期无明显作用，栽植密度有利于提高根系活力。所以，构建适宜的水稻群体对水稻高产十分重要，研究表明适宜降低施氮量和增加栽植密度能够有效形成水稻高产高效的群体结构，进而促进产量的增加。

为了明确不同品种花生的钙营养需求特性，以10个花生品种为试材，通过砂培盆栽试验研究了低钙胁迫对不同品种花生产量、生物量、农艺性状及钙素吸收分配、利用特性的影响。结果表明，低钙胁迫对绝大部分品种的花生分枝数无明显影响，但明显提高单仁果数和植株生物量，显著降低荚果及籽粒产量。不同花生品种植株茎叶、根系和果壳钙含量均表现为正常供钙处理显著高于低钙胁迫，但不同钙浓度处理间籽粒的钙含量无显著差异；低钙胁迫可提高茎叶和根系等营养体的钙分配率，降低钙素在果壳和籽粒等生殖体的分配率，且与果壳相比籽粒钙分配率降低幅度较大。不同品种的钙生产效率和钙干物质生产效率差异较大，钙素利用效率差异则相对较小；低钙胁迫显著降低不同花生品种钙素利用效率，但对各品种钙生产效率和钙干物质生产效率的影响因品种不同而异。

为合理、安全利用微咸水，促进番茄高效可持续生产，以京番301为试验材料，采用沙土槽培、单因素完全随机区组试验，以微咸水（EC=3 mS/cm）直接灌溉为对照，研究了微咸水不同灌溉方式对坐果期、盛果期、盛果后期番茄植株根、茎、叶及不同生育期果实中矿质元素含量的影响。结果表明：①番茄植株根、茎、叶及果实中的10种矿质元素含量在生育期内呈规律性的变化，根、茎、叶中6种大量矿质元素含量均为N、K、Ca大于P、Mg、Na，4种微量元素含量以Fe、Mn较高，Zn次之，Cu最低；除K外，幼果期果实中5种大量矿质元素含量最高，K在成熟期果实中含量最高，果实中微量元素含量以Fe、Zn较高，Cu和Mn较低。果实中K含量与其余9种矿质元素含量存在一定的增效作用，而Mg与Zn、Cu、P 3种元素，Na、Mn与Fe、Zn、Cu、P 4种元素间存在一定的拮抗作用。②微咸水参与灌溉提高了番茄植株各部位及品质形成期果实中全Na的含量，以微咸水直接灌溉提高幅度最大。与淡水灌溉相比，微咸水直接灌溉植株各部位全N含量也有所提高，但不利于果实对N、P和4种微量元素的吸收与积累。淡水灌溉有利于提高植株各部位全效P、K及Zn的含量，进而促进果实对N、P、K及Fe、Zn的吸收与积累。微咸水淡水按生育期轮灌可提高植株各部位Ca、Mg、Fe的含量，微咸水淡水按次轮灌和按生育期轮灌下幼果期、成熟期果实中Ca、Mg含量也较高。混合水灌溉和按次轮灌植株各部位Cu和Mn含量较高，因此品质形成期混合水灌溉下果实中Cu含量、按次轮灌下果实中Mn含量也较高。综上，短期微咸水灌溉或降低微咸水的矿化度灌溉（轮灌、混合水灌溉）不仅能够节约淡水资源，而且可以有效避免微咸水直接灌溉对植株生长的不利影响，并补充植物所需的N、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu等营养元素。

为了研究有机无机肥减量及其配施等措施对辣椒和番茄产量及品质的影响；在大棚种植条件下，以辣椒和番茄为试验材料，采用田间小区试验方法研究了有机无机肥减量及其配施等措施（不施肥、100%有机肥、75%有机肥、50%有机肥、50%有机肥+50%化肥、75%化肥、50%化肥）对辣椒和番茄产量及品质的影响。就辣椒而言，肥料减量及其配施对辣椒产量无明显影响，对辣椒中可溶性固形物含量、可溶性糖含量与可溶性蛋白质含量的影响相对较小，以有机无机肥料配施处理的辣椒中硝酸盐含量最低，维生素C含量最高，即处理50%有机肥+50%化肥效果最好。相对于番茄，有机肥减量会使产量呈不同程度降低，以处理50%有机肥+50%化肥产量最高，且品质最优，与其他处理相比，此处理番茄中硝酸盐含量最低，维生素C含量和氨基酸含量最高，可溶性固形物含量与糖酸比差异相对较小。

为研究不同施肥条件对高粱生长、土壤养分、土壤酶活性和微生物的影响，以高粱-玉米轮作体系的高粱作为研究对象进行田间定位试验。结果表明，不同施肥均可显著提高高粱拔节期的株高、茎粗、可见叶片数和叶面积指数，以及高粱产量与单穗粒重（P<0.05）；各处理产量大小排序为IF+M+S > IF+M > M+S > IF > CK，相较于对照，高粱各施肥处理的产量增幅为80.6%~120.7%，均达到显著水平，其中，处理IF+M+S表现最好；无机肥处理（IF）各养分指标均高于不施肥（CK），但增幅不显著；与无机肥处理相比，各有机肥处理（IF+M、IF+M+S、M+S）的土壤养分及有机质含量均有提高，其中IF+M+S处理的全氮、有效磷、速效钾、有机质分别是CK的1.95，10.36，2.01，1.83倍，差异达显著水平（P<0.05）。各施肥处理在各生育时期的土壤酶活性均高于不施肥处理（CK），其中有机无机肥与秸秆配施处理（IF+M+S）表现尤为明显，拔节期和收获期的碱性磷酸酶、收获期的脲酶以及各时期的蔗糖酶活性均显著高于无机肥处理（P<0.05）。通过有机肥或与无机肥配施的方式，均可提高土壤中微生物的群落功能多样性指数及其利用碳源的能力，而且包含有机肥＋秸秆的处理相比于其他有机肥处理，更利于提高土壤微生物多样性。

为了探讨硒胁迫对紫花苜蓿硒积累及对其他矿质元素吸收的影响。以3种苜蓿阿尔冈金、大叶苜蓿、维多利亚为试材，采用土培试验方法，研究了硒胁迫对紫花苜蓿不同组织的生物量、转运系数、耐性指数、硒积累量、硒含量和矿质元素含量的影响及紫花苜蓿对硒的积累能力。结果表明：施以100 μmol/L硒时，硒处理显著提高了3个品种苜蓿根、茎、叶片的硒含量、耐性指数、硒积累量和K、P、Ca、Mg元素的吸收，当硒浓度为900 μmol/L时，则降低了阿尔冈金和维多利亚不同器官生物量及大叶苜蓿根的生物量积累，且降低了阿尔冈金和维多利亚不同器官及大叶苜蓿根和茎对Zn吸收积累量。不同品种间相比较，大叶苜蓿生物量、硒积累量和K、P、Mg元素吸收显著高于其他2个苜蓿，且差异显著。综合评价表明，大叶苜蓿对矿质元素和Se有较好的吸收和富集能力。

为了揭示设施土壤中Cd与PAEs复合污染效应，通过盆栽试验验证了设施土壤中微生物生物量碳含量和脱氢酶活性对Cd-PAEs复合污染的响应。结果表明：移栽后20 d，施加低浓度Cd（≤2.0 mg/kg），可使土壤中微生物生物量碳含量增加，设施和大田土壤中分别增加了42.7%和96.5%。移栽后20 d时，施加PAEs（40，80 mg/kg）使设施土壤微生物生物量碳含量分别降低了56.2%和46.7%；移栽后30 d时，施加PAEs（40，80 mg/kg）使大田土壤微生物生物量碳含量分别降低了39.8%和提高了21.6%。Cd处理使大田土壤脱氢酶活性降低，但并未使设施土壤脱氢酶活性发生显著变化。施加高浓度PAEs（80 mg/kg）使大田土壤的脱氢酶活性提高了33.6%，但却使设施土壤脱氢酶活性降低了40.0%。Cd-PAEs复合效应对土壤微生物生物量碳表现为协同作用，但土壤脱氢酶活性则产生了拮抗作用。