OsSP1基因是水稻叶绿体定位基因，并且具有明显的干旱响应性。为确定OsSP1基因对水稻生长和干旱胁迫抗性的影响，分别采用CRISPR/Cas9基因编辑技术和基因过表达技术创建了水稻品种中花11 OsSP1基因编辑株系和过表达株系，并通过对靶序列进行片段扩增和测序确定基因编辑植株中OsSP1基因的突变方式，通过hpt序列扩增和潮霉素筛选获得单拷贝插入的纯合过表达植株。表型对比、叶绿素含量测定、过氧化氢测定和干旱抗性分析的结果表明，过表达OsSP1基因对水稻的生长和干旱胁迫抗性均无明显影响，但通过基因编辑引起OsSP1基因突变后，水稻的生长和结实受到了严重影响，在正常生长条件下，T₀和T₁双等位杂合突变和纯合突变的基因编辑植株均出现矮小、黄化、早衰、不分蘖等生长抑制表型。T₀植株结实数很低，T₁植株均未抽穗结实，叶片的叶绿素含量也显著或极显著低于野生型和过表达植株，上述结果显示了OsSP1基因在维持水稻正常生长和产量中的关键性作用，为进一步揭示OsSP1基因的作用机制提供了理论和材料基础。

为了深入了解甘葛藤转录组的整体水平及黄酮类生物合成通路基因。利用高通量测序PacBio Sequel平台，以甘葛藤根、茎、叶的混合样品为材料，使用单分子长读数测序技术（SMRT）对甘葛藤进行全长转录组测序及分析。平台共获得10 994 967个高质量reads和384 072条全长非嵌合序列（FLNC），测序数据经质控后获得90 856个转录本；获得的所有转录本经NR、SwissProt、KOG、KEGG、GO数据库进行注释和功能分类，结果有85 239个单基因被注释，NR注释数量最多为84 675个，占93.2%；KEGG注释的基因最少，22 330个基因被注释到132条途径，代谢途径分布的基因较多（9 368，41.95%）。预测到3 507个转录因子，bHLH转录因子家族的基因最多。14 127个基因被分配到17个R基因类别，主要为RLP类。检测到33 660个SSR序列，多为AG/CT类型。分析黄酮类生物合成途径，发现与黄酮类合成相关的基因110个，其中，26个编码HCT，3个编码CHS，7个编码CHI。PacBio测序平台能获得更长的转录本，SMRT技术能够深入挖掘甘葛藤转录数据，比第二代测序技术能够获得更高的转录本注释率。在高通量全长转录组水平对甘葛藤进行了研究，为甘葛藤的分子生物学研究提供了较可靠、全面的转录组数据，为进一步开发甘葛藤的分子标记和挖掘优良基因提供了科学依据。

为使苎麻生物脱胶果胶裂解酶PelG403高效表达。将pelG403从重组质粒pEASY-Blunt E1-G403更换至质粒拷贝数更高的pET28a载体中，导入Escherichia coli BL21（DE3）后进行诱导表达。采用DNS法进行酶活力测定，通过SDS-PAGE和Western Blot分析检验PelG403表达效果，并对其序列进行分析鉴定。结果表明：pET28a-G403/BL21的果胶裂解酶活力为335.8 U/mL，较pEASY-Blunt E1-G403/BL21提高了3.05倍；工程菌pET28a-G403/BL21表达产物分子量比预测带His标签的融合蛋白分子量（43.6 ku）略小；PelG403含387个氨基酸，N末端前35个氨基酸为信号肽；理论pI值为7.64，有4个半胱氨酸，不稳定系数为27.42；其蛋白结构域含有典型的右手β-螺旋结构，属于Pec lyase C家族。因此，将pelG403从重组质粒pEASY-Blunt E1-G403更换至pET28a载体中，并导入E.coli BL21（DE3）进行诱导表达，是苎麻脱胶果胶裂解酶基因pelG403高效表达的方法和途径，同时对其序列进行分析鉴定，为果胶裂解酶的纯化、关键位点分析、分子改造及其脱胶功能特性研究奠定基础。

为进一步研究转录因子TCP4在植物生长发育过程中的调控作用和下游靶基因。利用生物信息学分析转录因子TCP4家族及其蛋白序列，扩增AtTCP4基因CDS序列、构建原核表达载体并诱导纯化获得蛋白，利用凝胶电泳迁移试验（EMSA）验证AtTCP4蛋白与拟南芥功能基因LOX2启动子区域的顺式作用元件结合。生物信息学分析表明，拟南芥TCP蛋白含有非典型的螺旋-环-螺旋（bHLH）结构域；系统进化树表明，AtTCP4属于Ⅱ类TCP蛋白；蛋白三级结构预测表明：转录因子TCP4可以形成同源或异源二聚体。特异性引物扩增获得AtTCP4基因的CDS序列，其开放阅读框（ORF）长为1 263 bp。构建原核表达载体pET-28a-AtTCP4并转化到Rosetta （DE3）感受态中，经IPTG诱导、纯化和Western Blot检测证明获得AtTCP4蛋白。EMSA试验验证AtTCP4蛋白能够结合到功能基因LOX2的顺式作用元件。转录因子TCP4结合功能基因LOX2启动子区域，影响植物激素茉莉酸的生物合成，调控植物的生长发育过程。

为了研究水稻单片段代换系（Single segment substitution line，SSSL）与受体亲本HJX74（Huajingxian 74）抽穗期差异的原因，以HJX74和5个具有抽穗期差异显著性的SSSLs WY18（W06-15-18-3-11）、WY24（W08-16-3-2）、WY26（W11-15-7-1-1）、WY60（W15-3-1-38）、WY61（W17-10-5-5-35-9-2）为试验材料，对其代换片段上已知的抽穗期等位基因进行克隆，获取其CDS序列，用多种生物信息学方法进行序列比对，包括CDS序列、氨基酸序列，比较其氨基酸理化性质的异同及表达的差异。田间抽穗期表型性状调查结果表明，WY18、WY60、WY61相对于HJX74表现为晚抽穗，WY24、WY26表现为早抽穗。与HJX74相比，WY18代换片段上抽穗期等位基因DTH8存在4个SNP的差异、WY26中OsDof12存在7个SNP的差异、WY60 DTH8存在6个SNP的差异，但以上SNP的突变均未改变其氨基酸序列的亲水性及理化性质，表明这些抽穗期等位基因的突变可能并不是引起其抽穗期变化的原因。进一步通过qRT-PCR技术分析发现，WY18中DTH8、WY26中OsDof12的表达水平整体高于HJX74中的相应基因，表明该等位基因上游调节区域对其基因的表达进行了调控，可能是导致其抽穗期变异的原因。WY24中se14、WY61中Hd1存在明显的序列片段缺失，造成se14和Hd1等位基因功能缺失，可能是WY24、WY61抽穗期变异的主要原因。

为了进一步定位Pis1基因，加快小麦的分子标记辅助育种工作，获得高质、高产、稳产的小麦品种。以川麦28（CM28）与其三雌蕊近等基因系CM28TP为研究材料，对CM28和CM28TP幼穗的3个阶段（幼穗长度为0.2~0.5 cm，0.5~0.7 cm，0.7~1.0 cm）进行转录组测序，然后通过GO数据库对变异位点所在的基因进行分类分析，并选取4个位于Pis1基因附近的SNP标记进行验证。结果表明，CM28TP和CM28幼穗3个阶段共有的SNP/InDel位点为5 310个，其中SNP位点5 024个，InDel位点286个。SNP位点中转换类型（63.33%）多于颠换类型（31.28%），两者的比值达到了2.02；InDel位点中插入类型（152个）多于缺失类型（134个）；SNP/InDel位点在A基因组上分布最多、其次是B基因组、D基因组上最少。对SNP/InDel所在的基因进行GO分类注释表明，生物学进程中基因的占比最高，其次是细胞组分和分子功能。SNP/InDel位点对蛋白质功能的影响预测表明，有36个变异位点会严重影响蛋白质功能，中度影响蛋白质功能的位点有1 279个。从Pis1基因的定位区间附近筛选了4个SNP位点进行PCR扩增和测序验证，发现这4个位点与RNA-Seq分析结果一致，这表明挖掘出的SNP/InDel位点是准确的。本研究丰富了小麦中的SNP/InDel标记，为小麦高密度遗传图谱构建、基因定位和分子标记辅助选择育种奠定了基础，同时开发出的4个位于Pis1基因附近的SNP标记，为图位克隆该基因提供了可能。

为了揭示SiCCT基因可能的功能效应，并进一步研究该基因在光温互作调控谷子开花过程中所起的作用。以光周期敏感谷子品种黄毛谷为材料，利用荧光定量PCR技术分析了SiCCT基因在长日照高温（LD，27℃）、长日照低温（LD，22℃）、短日照高温（SD，27℃）、短日照低温（SD，22℃）4个光温组合条件下的昼夜表达规律，并在连续2 a调查10个主要农艺性状的基础上，开展了基于候选基因的关联分析。结果表明，光照期SiCCT基因表达不受温度影响，长日照条件表达水平整体高于短日照，而黑暗期表达受温度影响，特别是短日照条件下SiCCT基因在低温环境的表达水平明显高于高温环境。基于候选基因关联分析发现，SiCCT基因中共检测到11个多态性位点与8个主要农艺性状显著关联（P <0.05），其中SNP-10在河南洛阳、吉林吉林与抽穗期、叶片数和穗粒质量显著关联；SNP-100和SNP-104在河南洛阳同时都关联到株高、叶片数和穗长3个性状；SNP-51连续2 a在海南乐东、河南洛阳、吉林吉林都检测到，但关联到的性状不同，在海南乐东与穗粗关联，在河南洛阳与穗码数关联，在吉林吉林与叶片数关联。SiCCT基因表达受光周期调控，温度也影响其在短日照条件黑暗期的表达； SiCCT基因具有多效性，但其作用受光周期环境影响。

为挖掘不同种植密度下玉米茎粗的位点，改良西南地区玉米耐密性和抗倒伏能力。利用301份来源于玉米骨干亲本掖478和R08的重组自交系（RIL）群体在低种植密度（57 000株/hm²）、高种植密度（114 000株/hm²）条件和2014，2015年云南省景洪鉴定茎粗，并采用完备区间作图法的QTL ICIMapping V4.1和基于混合模型复合区间作图法的QTLNetwork 2.0分别进行数量性状位点（QTL）定位和QTL与环境互作分析。结果表明，双亲茎粗差异比较显示，掖478茎粗对密度变化不敏感，而R08茎粗随着密度增加显著变小。本研究的RIL群体茎粗变异广泛，同时随着密度增加，表型变异范围下降。高密度和低密度下RIL群体的茎粗遗传力分别为48.01%，65.03%。相关分析显示，茎粗在2种密度下与株高、穗位高和单穗穗质量极显著相关（0.29> r ≥0.13，P <0.01），与秃尖长和空秆率则不显著。联合环境作图检测到7个表型变异解释率为3.68%~6.91%的茎粗QTL，其中，4个QTL qSD1-1、qSD3-1、qSD4和qSD6在高密度被观测到，仅qSD6在高低2种密度下被检测到。qSD1-1、qSD3-1、qSD3-2和qSD4均未见前人茎粗定位的报道。同时仅在高密度下检测到1对上位性位点。这些结果显示，高低密度下玉米茎粗的遗传调节不同。qSD6在2种密度条件和之前报道的相同来源的F_2：3群体中均被检测到。上述QTL区段均在掖478相关系衍生和传递较好，可用于分子标记辅助育种改良玉米茎粗。

为明确不同生育时期花生根际土壤微生物群落结构变化对盐胁迫的响应，以花育25为试验材料，采用盆栽试验设置3个盐胁迫梯度处理，研究盐胁迫对花生产量的影响，通过高通量测序技术分析盐胁迫下花生开花期和收获期根际土壤微生物群落结构变化。结果表明：在不同盐胁迫处理下花生根际微生物组成基本相似，但其多样性和丰富度在开花期和收获期有明显差异。高盐胁迫下开花下针期根际细菌群落多样性和丰富度较高，而收获期土壤根际微生物种类丰富度和多样性均降低；不同胁迫处理花生根际土壤的优势菌门均为变形菌门、放线菌门、绿弯菌门、酸杆菌门、疣微菌门、拟杆菌门和Patescibacteria。盐胁迫明显提高了蓝细菌门及γ-变形菌纲、疣微菌纲、拟杆菌纲的相对丰度，尤以开花下针期明显；样本层级聚类结果显示，花生根际微生物菌群多样性差异受花生生长发育阶段和盐胁迫强度影响较大，盐胁迫处理下同一生育时期样本各聚为一类；KEGG代谢功能基因分析表明，所有处理菌群涉及碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢、辅助因子和维生素的代谢等功能基因丰度富集，而涉及信号转导、脂质代谢、复制和修复、异种生物的生物降解和代谢、其他氨基酸的代谢、折叠分类和降解等功能的丰度较低。盐胁迫处理使涉及物质和能量代谢、膜运输、翻译复制和修复以及信号转导等优势细菌功能基因丰度增加，花生百果质量和百仁质量降低，从而降低花生产量。因此，盐胁迫对花生根际细菌群落结构的变化和花生产量影响较大，通过改良土壤微生物环境来提高花生盐胁迫耐受性，为盐碱地区发展花生生产提供理论依据。

为了探讨外源钙对提高羊草耐受性的作用，以内蒙古呼和浩特市和林格尔县的羊草种子为试验材料，采用无菌培养方法，研究了补加不同浓度CaCl₂对盐、碱、渗透、低温4种非生物胁迫下羊草幼苗生长及生理特性的影响。结果表明：150 mmol/L NaCl胁迫时羊草幼苗的生长受到显著抑制，当补加1 mmol/L CaCl₂后羊草种子发芽率显著提高，幼苗的根长、叶长与鲜质量增加。pH值8.5、300 mmol/L Mannitol胁迫时羊草幼苗的生长均会受到显著抑制，当补加1~20 mmol/L CaCl₂后未能有效缓解碱胁迫、渗透胁迫对羊草幼苗生长的影响。4℃胁迫时羊草幼苗的生长受到显著抑制，当补加20 mmol/L CaCl₂后羊草幼苗叶长、鲜质量增加，叶中丙二醛含量下降，超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽还原酶活性增强，还原型抗坏血酸含量增加。综上所述，补加外源CaCl₂可以提高羊草幼苗的抗盐和抗低温能力，但是对抗碱和抗渗透胁迫能力没有改善。

为探明不同水分胁迫的时间和程度对水稻籽粒淀粉合成和产量的影响。以宜香优2115为试验材料，在2018-2019年分别在孕穗期、开花期、灌浆期进行轻度（-20±5） kPa、中度（-40±5） kPa、重度（-60±5） kPa水分胁迫处理，以淹水灌溉为对照（0 kPa，1~3 cm水层），测定分析籽粒糖和淀粉含量、淀粉合成相关酶活性及产量。结果表明，在孕穗期、开花期、灌浆期，轻度水分胁迫使水稻籽粒中的可溶性糖和蔗糖含量降低，最大降幅分别为33.7%，14.3%，直链淀粉和总淀粉含量增加，最大增幅分别为2.4%，4.4%，中度和重度水分胁迫则反之；ADPG焦磷酸化酶（AGPase）、可溶性淀粉合成酶（SSS）、颗粒结合淀粉合成酶（GBSS）、淀粉分支酶（SBE）、淀粉去分支酶（DBE）活性随灌浆进程呈先升后降的趋势，轻度水分胁迫使灌浆中后期5种酶活性及峰值活性提高，而中度和重度水分胁迫则降低；结实率仅在灌浆期轻度水分胁迫下增加，增幅为3.1百分点，3个时期轻度水分胁迫使千粒质量均增加，最大增幅为3.7%，孕穗期水分胁迫不利于水稻产量的提高，灌浆期和开花期进行轻度水分胁迫使产量增加，增幅分别为0.8%，9.3%。因此，宜香优2115在开花期和灌浆期轻度水分胁迫可提高淀粉合成关键酶的活性，促进籽粒淀粉的合成和积累，进而提高产量，在增幅方面灌浆期大于开花期。

为探究免耕半固态播种模式对水稻剑叶生理及光合特性的影响。通过设计翻耕半固态直播（FZ）、免耕半固态直播（MZ）、水稻插秧（YZ）和传统撒直播（CK）的田间对比试验，研究了不同栽培模式下水稻剑叶生理和光合特性的特征。与CK处理相比，2016年早稻中早39、湘早籼45号FZ、MZ处理的剑叶SPAD值在乳熟期-成熟期显著高于CK处理，2017中早39的FZ、MZ、YZ处理较CK处理早稻与晚稻增幅分别为0.85%~15.41%，1.60%~13.04%，且在齐穗+28 d和齐穗+35 d均达到显著性差异。FZ、MZ和YZ较CK处理水稻剑叶POD和SOD活性在齐穗后均呈增加趋势，而MDA呈降低趋势，其中中早39各时期MDA含量的均值平均降幅分别为13.35%，9.35%，12.49%，9.43%，9.53%和7.12%，湘早籼45降幅分别为10.22%，7.75%，10.01%，6.72%，8.44%和6.01%。FZ、MZ和YZ处理水稻剑叶可溶性糖含量在齐穗+14 d-齐穗+35 d均显著高于CK。2017年晚稻，2个品种的FZ、MZ、YZ处理的蒸腾速率在齐穗+25 d显著高于CK，净光合速率在抽穗期和抽穗后10 d均显著高于CK，分别高出10.56%，11.13%，10.29%和12.40%，14.46%，15.65%。水稻半固态直播和插秧的种植方式能够提高剑叶SPAD值和叶绿素含量，进而有利于提高剑叶光合能力，为水稻齐穗后干物质和有机物质等的积累奠定基础，进而利于水稻产量的提高。

为探究表油菜素内酯（EBR）对辣椒镉抗性的作用机制，以晋椒503为试验材料，在苗期进行高浓度镉（100 μmol/L）胁迫，对喷施不同浓度EBR的辣椒幼苗各项生理性指标和抗逆相关基因进行了比较。结果表明，高浓度的镉离子可下调辣椒幼苗的生物量、光合色素含量、抗氧化物酶活性、抗坏血酸（AsA）-谷胱甘肽（GSH）循环的清除效率，上调辣椒DHAR、GR、MDHAR、CAT和WRKY25基因表达量；施加100 μmol/L的EBR可以激活DHAR、MDHAR和WRKY25等基因的表达，增加辣椒幼苗的生物量，增加叶片中光合色素含量，提高过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性，提高AsA-GSH循环系统还原态与氧化态的比例，进而降低了O₂^-· 产生速率和H₂O₂含量；高浓度的镉离子虽然可以激活GR、CAT和DHAR基因表达，但却抑制了相应酶的活性，阻碍了辣椒对重金属正常的响应路径，从而造成了严重的生理胁迫。适宜浓度的EBR可通过对转录因子和酶活性的调控有效缓解镉胁迫对辣椒幼苗的毒害，提升辣椒的耐镉能力。

为了提高大穗型粳稻的籽粒产量，改善稻米品质，以2个大穗型粳稻W1844和CJ03为材料，花前设置遮荫和疏行疏蘖处理改变抽穗期茎鞘非结构性碳水化合物（NSC）贮存量，即T0（对照）、S1（遮光50%）、S2（遮光75%）、D1（每隔一行疏去整行水稻植株）、D2（在D1的基础上，将剩余行中每穴的分蘖疏去，只留主茎），探明抽穗期茎鞘NSC对大穗型粳稻结实特性、灌浆特征和品质的影响以及糖花比（抽穗期茎鞘中非结构性碳水化合物与颖花数之比）与产量及品质形成的关系。与T0相比，D1、D2处理显著提高抽穗期糖花比、弱势粒结实率和千粒质量，糖花比增加了47.84%~173.59%，弱势粒的结实率提高4.1~7.2百分点，千粒质量提高6.06%~14.29%。S1、S2处理显著降低抽穗期糖花比、弱势粒结实率和千粒质量，糖花比降低了33.28%~53.79%，弱势粒的结实率下降6.8~32.8百分点，千粒质量降低13.54%~45.02%。D2和S2处理对弱势粒灌浆前期的影响较大，D2处理弱势粒灌浆前期分别缩短了6.80，7.10 d，平均灌浆速率分别提高65.78%，61.15%；而S2处理弱势粒灌浆前期分别延长9.50，8.26 d，平均灌浆速率降低44.35%，43.28%。D2处理能够显著改善弱势粒稻米品质；而S2处理下弱势粒品质变劣。相关性分析表明，糖花比与弱势粒的结实率、千粒质量、加工品质和直链淀粉含量呈显著或极显著正相关，与弱势粒的垩白粒率、垩白度和蛋白质含量呈显著或极显著负相关。研究结果表明，增加抽穗期的糖花比可通过提高弱势粒灌浆前期的灌浆速率，从而提高弱势粒的结实率和千粒质量，进而改善水稻的品质。

为探究不同浓度外源喷施CaCl₂对盐胁迫下苹果幼苗生理特性的影响，以二年生T337实生苗为试材，通过盆栽试验法，设置100 mmol/L NaCl （T1）和100 mmol/L NaCl+4种不同浓度CaCl₂（5.0（T2），7.5（T3），10.0（T4），12.5 mmol/L （T5））处理，以去离子水浇灌为对照（CK）。测定各处理组的叶绿素含量、光合与荧光参数、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量，并对其进行相关性和主成分分析。结果表明，随胁迫时间延长，T337叶片的过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）呈先升后降趋势，丙二醛（MDA）、胞间CO₂浓度（Ci）、脯氨酸（Pro）和相对电导率（REC）呈不断上升趋势，初始荧光（F0）、PSⅡ最大光能转化率（Fv/ Fm）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr）呈下降趋势；相比CK和T1，外源CaCl₂处理后T337叶片各指标的变幅均减小，存在明显浓度效应。其中，T4（10 mmol/L）处理下相对叶绿素含量（SPAD）、Pn、Tr、POD、F0及SOD降幅最小，显著高于其他处理组；MDA、REC和Ci升幅最小，显著高于CK，低于其他处理组。14个指标相关性分析表明，Pn与CAT、Tr、Gs、F0、Fv/ Fm、ETR、SPAD、SOD和POD呈正相关，与Pro、MDA、Ci、REC呈负相关。将盐胁迫处理后相关的14个指标进行主成分分析，提取特征值大于1的2个主成分，其特征值分别为11.190，2.295；第一、二主成分方差贡献率依次为79.930%，16.394%，累计方差贡献率达到96.324%，符合分析要求。依据主成分得分排序，外源CaCl₂对T337盐胁迫缓解能力由高到低为T4>T3>T2>T5。因此，10 mmol/L的CaCl₂能更好地改善盐胁迫下T337砧木叶片的光合荧光特性、提高抗氧化酶系统和渗透调节能力、增强生物膜稳定性和通透性达到缓解盐胁迫的效应。

为了有效利用外引小麦种质资源和探讨部分小麦粒质量基因的育种应用价值，以48份小麦外引种质为材料，测定种质千粒质量，并利用4个粒质量基因（TaGW2-6A、TaCwi-A1、TaGS2-D1和TaSus2-2B）的功能分子标记进行高千粒质量等位变异类型和分布检测。结果表明，外引种质材料的平均千粒质量为30.15 g，变异范围为20.13~43.19 g，超平均值种质材料占45.8%。外引小麦种质中4个粒质量相关基因存在8种单倍型，TaCwi-A1基因、TaGW2-6A基因的高千粒质量单倍型TaCwi-A1a和Hap-6A-A的平均千粒质量均显著高于对应的低千粒质量单倍型TaCwi-A1b和Hap-6A-G。而TaSus2-2B基因、TaGS2-D1基因的低千粒质量单倍型TaSus2-2Bb和TaGS2-D1b的平均千粒质量均显著高于对应的高千粒质量单倍型TaSus2-2Ba和TaGS2-D1a。含有相同单倍型组合的种质在供试材料中占比较高的，其平均千粒质量也相对较高。研究表明，这些外引小麦种质的粒质量相关性状具有较好的遗传改良潜力，在小麦育种中对多个相关粒质量基因进行综合遗传效应分析十分必要。

为了研究紫甘薯叶片响应UV-B辐射增强的分子机理，以滇紫甘薯24（DZS24）的叶片为试验材料，通过高通量测序技术对自然光照与人工增补UV-B辐射（T=7.2 kJ/（m² · d））下DZS24的叶片进行转录组测序分析。结果表明，477个基因表达发生显著变化，其中382个上调表达，95个下调表达，GO功能分析显示，差异表达基因主要显著富集在生物过程的氧化还原过程和分子功能的氧化还原酶活性中，KEGG代谢通路分析共富集到9条显著差异通路，其中次生代谢产物生物合成通路所包含的差异表达基因数量最多。紫甘薯叶片响应UV-B辐射增强的差异表达基因主要为类黄酮合成通路中的CHS（Tai6.1732、Tai6.53503、Tai6.45381）和DFR（Tai6.3019）及芥子油苷生物合成中的CYP83B1（Tai6.44115、Tai6.18064、Tai6.41206）和油菜素内酯生物合成中的CYP85A1（Tai6.2806、Tai6.19253、Tai6.15801），转录因子主要为C2H2、NAM、bHLH和RR-A-type。综上所述，紫甘薯叶片响应UV-B辐射增强的关键基因可能为IbCHS、IbDFR、IbCYP83B1和IbCYP85A1 ，主要转录因子可能为C2H2、NAM、bHLH和RR-A-type。

为了验证Avenin-like b蛋白在小麦面粉中的功能，对13个节节麦的Avenin-like b基因进行蛋白体外表达和纯化，通过微量掺粉试验，在基础面粉中分别加入氧化还原剂（DTT+KIO₃）和已纯化的10 g节节麦体外表达的Avenin-like b蛋白（TaALPb7A-M），对所有掺粉面团的形成时间、稳定时间和断裂时间进行测定分析。结果表明，在基础面粉中加入DTT+KIO₃后，面团的形成时间、稳定时间和断裂时间较对照高原448（GY448）变化不显著，面团的形成时间减少5.98%，其他分别增加8.11%，3.23%；但在基础面粉中加入体外表达的Avenin-like b蛋白后，相较对照GY448，面团的形成时间提高了12.82%～38.46%，稳定时间提高了22.52%～44.14%，断裂时间提高了16.67%～20.97%，面团的形成时间、稳定时间和断裂时间均极显著上升（P <0.01），但不同类型的节节麦Avenin-like b蛋白对面团的形成时间和稳定时间影响差异较大，断裂时间相对稳定。其中，加入TaALPb7D-F蛋白后面团形成时间提高了38.46%，稳定时间提高了44.14%，均极显著高于其他类型的节节麦Avenin-like b蛋白（P <0.01）。由此可见，节节麦Avenin-like b蛋白能显著提高普通小麦面粉加工品质，可考虑将含优异等位变异Avenin-like b基因的节节麦种质资源用于优质普通小麦品种的选育。

为促进绿肥在天津地区进一步推广种植，采用田间试验，以春季闲田为对照，种植并翻压了9个春油菜品种，研究不同品种春油菜对土壤钾素含量及玉米氮代谢的影响。结果表明：不同品种春油菜生物量及养分含量间存在差异，其中，中油肥1901（7 716.50 kg/hm²）、1804（6 577.02 kg/hm²）、1907（6 457.03 kg/hm²）品种油菜生物量高于其他供试品种。2 a间，土壤全钾、速效钾含量变化趋势相同，其中，中油肥1901、1804、1907品种春油菜处理不同时期土壤全钾及速效钾含量高于其他供试品种，且2020年各处理土壤全钾及速效钾含量均高于2019年。3个品种后茬玉米整株吸钾量及公顷玉米总吸钾量均高于其他供试品种，且相比于2019年，2020年不同春油菜处理玉米整株吸钾量增加了15.70%~24.34%。2 a间不同春油菜处理穗位叶NR、GS活性分别增加了2.16~14.22 nmol/（min · g），0.99~2.30 μmol/（h · g），玉米穗位叶NR、GS活性排在前3位的处理与玉米整株吸钾量结果相同。种植并翻压春油菜后茬玉米产量增加了10.02%~33.47%，是CK的1.09~1.41倍，2 a间产量最高为15 700.94 kg/hm²（2020年中油肥1901）。由通径分析可知，穗位叶硝酸还原酶活性对玉米籽粒蛋白质含量起主要直接作用，间接作用中，叶片蛋白质含量通过叶片硝酸还原酶活性对玉米籽粒蛋白质贡献最大。由相关分析可知，油菜全钾、土壤钾素、玉米吸钾量、玉米叶片氮代谢关键酶及玉米叶片蛋白质含量、玉米籽粒蛋白质含量间呈显著和极显著正相关。

为解决降雨偏少且季节分布不均和施肥偏多但方式不合理等我国旱地小麦生产面临的主要问题，并探讨旱地小麦增产增收的栽培模式。设置常规平作（平作+均匀施肥）、垄沟种植（起垄沟播+均匀施肥）、垄沟种植减肥（起垄沟播+减肥25%+均匀施肥）、垄沟种植定位施肥（起垄沟播+减肥25%+播种行侧下定位条施）4种栽培模式，比较了小麦主要生育时期的茎蘖数和干物质积累量，播前和收获期0~200 cm土壤水分以及产量、水分利用效率和肥料偏生产力。与常规平作相比，垄沟种植促进了休闲季土壤蓄水，从而使播前土壤蓄水量提高5.4%~5.5%，主要生育时期的群体茎蘖数和干物质积累量显著增加，进而使小麦产量、水分利用效率和肥料偏生产力分别提高10.1%~11.2%，7.2%~8.6%，10.3%~11.4%。垄沟种植减肥较垄沟种植，肥料偏生产力显著增加，增幅为22.9%~34.6%，产量和水分利用效率在第1年无显著差异，后2 a显著降低，但上述指标均优于常规平作。与其他3个处理相比，垄沟种植定位施肥的产量和水肥利用效率均最优，虽然产量和水分利用效率较垄沟种植的增幅不显著，但肥料偏生产力显著提高35.2%~37.8%。可见，在豫西旱地，垄沟种植有利于提高小麦产量和水分利用效率，垄沟种植+减肥25%会在一定程度上降低小麦产量，但有利于提高肥料偏生产力。垄沟种植定位施肥协同提高了产量、水分利用效率和肥料偏生产力，是适宜于旱区推广的冬小麦栽培措施。

为探究氮、镁胁迫对油菜苗期养分累积及氮同化途径的影响，以油菜品种中双11为材料，通过营养液设置正常对照（CK）、低氮（-N）、低镁（-Mg）和低氮低镁（-N-Mg）4个处理，分析氮、镁胁迫对油菜苗期氮、镁吸收累积及氮同化关键酶活性的影响及差异。结果表明：氮、镁缺乏显著抑制油菜苗期地上部生长，与对照相比，-N、-Mg和-N-Mg 3种处理地上部生物量分别显著降低68.49%，35.49%，69.71%。-N处理刺激根系生长，根冠比显著增加；-Mg处理抑制根系生长，根冠比显著降低。并且氮、镁交互对油菜氮、镁吸收累积均有显著影响，-N处理油菜根部镁含量及累积量显著增加，而-Mg处理油菜地上部氮含量及累积量显著降低；缺镁会导致油菜NH₄⁺含量显著提升，并且-N-Mg对油菜氮、镁吸收累积影响的主要效应来自氮的缺乏。进一步比较不同处理下氮同化关键酶活发现，与对照相比，-N处理油菜新叶、老叶中NR、GS活性均显著降低，根部NR、GS和GOGAT活性均显著降低；-Mg处理GS活性也显著下降，但是降幅小于-N处理，而NR和GOGAT活性显著升高。综上所述，氮、镁缺乏对油菜苗期氮、镁积累存在交互作用，低氮胁迫会降低油菜苗期氮的吸收积累继而抑制植株氮同化；低镁胁迫可以通过提高铵态氮、NR和GOGAT活性来促进氮在无机氮间以及无机氮向有机氮的同化。

为了明确引起天津地区番茄果实褐化的病因，采用小RNA深度测序技术和RT-PCR技术对采自天津的番茄病样进行鉴定分析。结果表明，引起天津地区番茄果实变褐的病原为番茄花叶病毒。进一步对该病毒进行了全基因组测序，并对该病毒的外壳蛋白（CP）、运动蛋白（MP）和126蛋白进行了序列分析。进化树分析结果表明，天津分离物的3个蛋白基因均与美国分离物USA_99-1）的进化关系最近。相似性分析结果表明，CP基因与其他分离物的平均相似性为95.53%。MP基因与其他基因分离物的平均相似性为95.21%。126蛋白基因与其他分离物的平均相似性为92.72%。对这3个基因编码的蛋白进行分析，结果表明，不同分离物之间的平均相似性均在99.0%及以上。初步表明，在天津发生的番茄花叶病毒可能是由于贸易活动由国外传入天津市。

兽医病理生物学与疫病防控安徽省重点实验室前期预测了新的ETT2伴侣分子YgeG，为了获得大量有活性的YgeG蛋白，对其功能进行鉴定，并筛选出与其相关的具有活性的ETT2分泌效应蛋白，将对目的蛋白原核表达条件进行优化。以禽致病性大肠杆菌菌株81（AE81）为模板对基因ygeG进行扩增，将扩增产物克隆至pGEX-6p-1原核表达载体，构建重组质粒pGEX-6p-1-ygeG ，并进行测序鉴定。经鉴定正确后的重组质粒转化至大肠杆菌表达菌株BL21（DE3）进行IPTG诱导表达，并对重组蛋白的诱导条件进行优化。SDS-PAGE及Western Blot鉴定结果显示，本试验中表达的最佳条件为：IPTG终浓度为0.25 mmol/L ，16℃诱导16 h。重组蛋白大小约为44 ku，在大肠杆菌BL21（DE3）感受态细胞中高效表达，主要以可溶性蛋白的形式存在，并且具有良好的免疫原性和反应原性。成功表达了AE81-YgeG蛋白，为该蛋白的结构和功能及ETT2的深入研究奠定基础，为禽大肠杆菌病的防治提供理论依据。

为改良水稻不育系丰源A的稻瘟病抗性，以籼稻品系75-1-127作为广谱持久抗稻瘟病基因Pi9的供体亲本，先后以三系保持系丰源B和不育系丰源A为受体亲本，利用Pi9基因内共显性标记ClonDF₁R₁开展MAS连续回交育种。利用来自国内外不同稻区的33份稻瘟菌菌株进行温室内人工接种，分析丰源A、丰源B、75-1-127的抗菌谱，75-1-127的抗性频率为87.9%；而丰源A和丰源B的抗性频率均仅为33.3%。田间病圃抗性鉴定表明，75-1-127高抗苗瘟，而丰源B和丰源A高感苗瘟。结果表明，含有Pi9基因的75-1-127抗谱广、抗性水平高，在稻瘟病抗性育种中具有很大的应用前景；而丰源A和丰源B抗谱窄、抗性水平低，需要改良。根据Pi9基因序列信息开发了一个共显性分子标记ClonDF₁R₁，它从75-1-127基因组中扩增出一条320 bp的条带，而丰源B和丰源A基因组的扩增产物约450 bp。利用ClonDF₁R₁先后开展丰源B、丰源A稻瘟病抗性改良的MAS育种实践，获得了13个含Pi9纯合等位基因的改良抗病保持系丰源B-Pi9 ，以及11个含Pi9纯合等位基因的改良抗病不育系丰源A-Pi9。经过连续11 a的MAS回交育种实践，育成1个高抗稻瘟病、不育性稳定、柱头外露率高、农艺性状和产量性状优良的新三系不育系丰源A-Pi9- 5，实现了丰源A和丰源B稻瘟病抗性的定向改良，为三系杂交水稻育种应用创制了新的亲本材料。

为了更好地利用分离自棉花根部的内生拮抗细菌S258进行生物防治，特别是利用其产生的挥发性有机物进行植物病害的防治，以棉花黄萎菌和西瓜枯萎菌作为靶标病原真菌，以拟南芥作为指示植物，通过二分格培养皿对峙培养法测定其产生的挥发性有机物对病原真菌的抑菌活性，以及对植物的促生长活性。结果表明，内生细菌S258产生的挥发性有机物对病原真菌的生长具有抑制作用，并且能够促进植物的生长。与阴性对照大肠杆菌DH5α相比，对棉花黄萎菌和西瓜枯萎菌菌丝生长的抑制率分别达到80.9%，10.1%。与不加细菌的空白对照相比，对拟南芥的生长具有很强的促进作用，使拟南芥单株鲜质量达到空白对照的5.3倍。用顶空固相微萃取法收集内生细菌S258产生的挥发性有机物，再用气质联用的方法，分析其挥发性有机物的组成，经NIST和WILIY质谱数据库自动检索，鉴定得到其挥发性有机物包含30种单体化合物，分别属于烷烃、烯烃、醇、酮、醚、醛、酯及杂环类。根据总离子流图的峰面积判断，主要气体成分为二甲基二硫醚和吲哚。综上所述，内生细菌S258能够产生具有抑菌促生长活性的挥发性有机物，是开发为生防产品的重要微生物资源，其挥发性有机物也具有较高的研究和应用价值。

为研究促性腺激素抑制激素基因（GnIH）的系列特征，以及其SNP多态性位点对四川白鹅产蛋和体组成等性状的影响，克隆了GnIH基因DNA序列，并与哺乳动物和其他禽类进行生物信息学分析；该基因DNA序列比对到鹅参考基因组序列筛选SNP位点，随后采用Sanger方法直接测序PCR产物的方法，检测四川白鹅群体（208个体）中该基因序列，该序列包含3个外显子和2个内含子，CDS区长522 bp，173个氨基酸的前体蛋白GnIH氨基酸序。通过多重比对分析后，统计该基因在四川白鹅群体中SNP位点的基因型及其频率，进而与鹅产蛋和体组成等11个重要经济性状进行关联分析。获得了3 735 bp的GnIH基因DNA序列，遗传进化分析显示，四川白鹅GnIH基因与绿头鸭的序列相似度最高（99%）；序列比对到鹅参考基因组序列发现该基存在26个SNP位点；SNP位点基因型频率与性状关联分析结果表明：该基因11个SNP位点（g.811T>C、g.1892T>C、g.1320G>A、g.1809G>T、g.2164C>G、g.1708A>G、g.2164C>G、g.1809G>T、g.1892T>C、g.1929C>A和g.2164C>G）与初产蛋质量、体斜长、颈长、胸宽和胫围等性状显著或极显著相关（P<0.05或P<0.01），所有SNP位点而与48周产蛋数、64周产蛋数、出生质量、半潜水长、龙骨长、骨盆宽等无显著相关（P>0.05）。四川白鹅GnIH基因序列与绿头鸭亲缘关系最相近；本研究克隆的3 735 bp的DNA序列中存在26个SNP位点，其中11个SNP位点可作为四川白鹅初产蛋质量、体斜长、颈长、胸宽和胫围等经济性状的潜在的分子标记之一。

为了在大肠杆菌中表达抗鹅细小病毒（GPV） NS1蛋白单克隆抗体轻链可变区（VL）和重链可变区（VH）基因，并测定其与NS1蛋白结合活性。对抗GPV NS1蛋白单克隆抗体VL、VH基因核苷酸序列依据大肠杆菌偏爱密码子进行优化，人工合成获得了含有可变区基因的重组质粒pUC57-VL和pUC57-VH。然后用Bam H Ⅰ/Xho Ⅰ双酶切pUC57-VL、pUC57-VH ，回收340 bp的VL基因和370 bp的VH基因。目的基因通过Bam H Ⅰ/Xho Ⅰ多克隆位点分别插入至原核表达载体pET-32a，获得重组质粒pET-VL和pET-VH。重组质粒经Bam H Ⅰ单酶切和Bam H Ⅰ/Xho Ⅰ双酶切及测序鉴定。重组质粒分别转化大肠杆菌Rosetta （DE3），经IPTG诱导，获得了重组蛋白TRX-VL和TRX-VH的表达，分子量分别为30.3，31.4 ku。纯化后的重组蛋白能与His标签单克隆抗体发生特异性结合，鉴定结果表明，获得的纯化蛋白为目的蛋白。间接ELISA分析表明，0.4 μg的TRX-VH可与25 ng的GST-NS1蛋白特异性结合而0.4 μg的TRX-VL不能与各包被量的GST-NS1蛋白特异性结合，TRX-VH与GST-NS1蛋白的特异性结合可被1 ∶ 200稀释的GPV感染鹅血清完全阻断。

旨在探究DNA损伤诱导转录本3（DDIT3）基因序列特征及其在母牦牛组织表达特性。以母牦牛为研究对象，利用RT-PCR技术克隆牦牛DDIT3基因，利用生物信息学软件分析DDIT3蛋白的结构和功能，并利用实时荧光定量PCR （RT-qPCR）检测DDIT3基因在牦牛不同组织及不同生理阶段的生殖器官和卵母细胞中的表达特征。结果显示：牦牛DDIT3基因CDS区全长507 bp，共编码168个氨基酸；核苷酸序列比对发现，牦牛与野牛同源性最高，为99.71%，与其他物种的同源性均在88%以上，说明DDIT3基因在进化过程中表现出高度保守性；牦牛DDIT3基因在卵巢中的表达量极显著高于心脏、肝脏、肾脏、脾脏、肺、子宫和输卵管（P <0.01）；在卵巢中，妊娠期DDIT3基因的表达水平显著高于卵泡期、黄体期和胎儿期（P <0.05），黄体期的表达量显著高于胎牛期（P <0.05）；在子宫中，妊娠期DDIT3基因的表达水平显著高于卵泡期和胎牛期（P <0.05）； DDIT3在各时期输卵管中表达水平差异不显著；M Ⅱ期卵母细胞中DDIT3基因的表达水平显著高于GV期和M Ⅰ期（P <0.05），M Ⅱ颗粒细胞DDIT3基因的表达量也显著高于GV期和M Ⅰ期（P <0.05），GV期、M Ⅰ期的卵母细胞和颗粒细胞DDIT3表达量差异不显著。综上，牦牛DDIT3基因可能在维持母牦牛卵巢机能与妊娠以及卵泡发育与成熟过程中发挥重要的调控作用。

旨在探究bta-miR-133a参与肉牛调控背最长肌发育的分子机制。通过采集布莱凯特黑牛和鲁西黄牛的背最长肌进行sRNA建库，数据筛选与肉牛骨骼肌发育相关的bta-miR-133a，采用生物信息学分析软件鉴定其保守性并预测其靶基因，对其靶基因进行GO富集分析和KEGG通路富集分析，并通过双荧光素酶报告试验对预测的潜在靶基因进行验证；选取C2C12细胞进行功能验证，过表达和敲除bta-miR-133a，48 h后2%马血清诱导观察肌管分化过程，CCK-8检测细胞增殖率，实时荧光定量PCR检测细胞增殖分化标记基因PCNA、CCND1、Myh1、Myod1以及靶基因的表达量。结果表明，bta-miR-133a的成熟序列在各物种间高度保守，靶基因预测为PAX7 ，经双荧光素酶报告试验验证，bta-miR-133a与PAX7存在靶标关系。GO富集和KEGG通路分析结果显示，预测靶基因显著富集于肌动蛋白细胞骨架组织的调节、经典Wnt信号通路的负调控、肌动蛋白丝结合等GO条目中和MAPK、Ras、FoxO等与肌肉发育相关的信号通路中。过表达bta-miR-133a促进肌管分化（P <0.01），在72 h，降低细胞的增殖率（P <0.01），抑制靶基因PAX7的表达（P <0.01）；敲除bta-miR-133a则抑制肌管分化（P <0.01），在72 h时，增加细胞的增殖率（P <0.05），促进靶基因PAX7表达（P <0.01）。在细胞增殖方面，过表达bta-miR-133a降低其标记基因PCNA、CCND1的表达量（P <0.05），敲除组则相反；在细胞分化方面，过表达bta-miR-133a增加其标记基因Myh1、Myod1的表达量（P <0.01），敲除组则相反。综上表明，bta-miR-133a可能通过靶向负调控PAX7的表达抑制成肌细胞增殖、促进其分化而参与背最长肌的发育过程。