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。

转录因子BnHY5-2与植物抗逆性相关。为揭示甘蓝型油菜转录因子BnHY5-2对盐碱胁迫的响应,主要通过瞬时转化过表达、qRT-PCR分析、亚细胞定位等方法,分析甘蓝型油菜转录因子BnHY5-2对光和盐碱的响应。结果表明,光照处理油菜后,在叶与茎中BnHY5-2基因的表达量均显著高于黑暗条件下,分别为黑暗条件下的29.22,3.15倍,叶片对光的敏感性大于茎,说明叶片是响应光转录因子BnHY5-2的主要部位。在光照条件下应用大连滨海盐碱土种植油菜,处理后BnHY5-2的表达在叶和茎中均显著下调,分别下调53.1%,31.0%;在黑暗条件下应用盐碱处理后BnHY5-2的表达在茎中下调48.2%,而在叶中的表达差异则不显著,表现出器官的差异性,说明叶片对光照条件要求更加严格。在油菜叶片中瞬时过表达BnHY5-2基因时,6个与盐碱相关的候选基因的表达中,有2个(BnNAC32、BnGS)上调表达,分别为原来的1.25,3.28倍;而有4个(Bnamy、BnAsp、BnNHX7、BnTPS)下调表达,分别下降24.8%,25.4%,71.0%,82.0%,同时甜菜碱含量由0.256 mg/g提升至0.573 mg/g,提高了1.24倍,说明过表达BnHY5-2基因会提高油菜的盐碱抗性。亚细胞定位结果显示,转录因子BnHY5-2定位于细胞核中,调控功能基因的表达。因此,BnHY5-2不仅与光信号有关,还参与油菜盐碱抗性。

为探究盐碱胁迫对甘蓝型油菜的生理及分子机制的影响,以甘蓝型油菜华油杂62为试验材料,对油菜种子及幼苗进行不同浓度的复合盐、复合碱及复合盐碱溶液处理,测定种子的发芽率以及甘蓝型油菜叶片中叶绿素含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、抗氧化酶活性等生理指标,以高效液相色谱法测定油菜叶片中甜菜碱积累量,利用qRT-PCR 技术对甜菜碱合成途径中的关键酶基因胆碱单加氧酶基因(CMO)进行分析。结果表明,人工模拟的不同浓度盐碱溶液中,对种子萌发的伤害程度大小表现为复合盐碱>碱>盐;低浓度盐碱溶液促进油菜叶片叶绿素形成,高浓度盐碱溶液抑制叶绿素形成;盐碱胁迫显著提高了脯氨酸与可溶性糖含量,高盐碱溶液(YJ75,含盐碱75 mmol/L)处理21 d,脯氨酸与可溶性糖含量分别为对照组的65.99,5.21倍;盐碱胁迫增加了丙二醛的含量;盐碱胁迫显著提高了过氧化物酶(POD)活性,与对照组相比,高盐碱(YJ75)溶液处理21 d后的POD含量提高了2.26倍,在复合盐与复合碱处理第14 天,POD含量达到最高值,而超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性变化规律不明显,且在盐胁迫过程中发挥作用较低;盐碱胁迫显著提高了关键酶基因CMO的表达量,从而调控甜菜碱的积累量增多。综上,盐碱胁迫对甘蓝型油菜的伤害程度大小表现为复合盐碱>碱>盐,在高盐碱胁迫下,甘蓝型油菜会大量积累甜菜碱以降低自身所受的伤害。

为明确干旱和盐胁迫对花生生长发育及衰老特性的影响，以花生品种花育25为试验材料，采用盆栽试验探究了开花期干旱和盐胁迫对花生叶片中渗透调节物质含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明，干旱处理（D）、盐胁迫处理（S）和旱盐共同胁迫处理（DS）均增加了叶片中可溶性蛋白质、可溶性糖、游离氨基酸、脯氨酸、O₂^·、MDA的含量。S处理和DS处理降低了叶片中SOD、POD、CAT活性，且随着胁迫时间的延长而持续降低；而D处理使叶片中SOD、CAT活性有所提高。复水10 d后，D处理叶片中的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、游离氨基酸、O₂^·、MDA的含量较复水前下降，除可溶性蛋白外，D处理叶片SOD、POD活性和上述指标与CK差异不显著，但DS处理叶片中的SOD、POD、CAT活性、O₂^·、MDA含量与S处理均差异显著。收获期，D处理单株产量和出仁率与CK差异不显著，但DS处理的单株产量和出仁率与S处理差异显著。分析DAT9的数据得出：干旱和盐胁迫对叶片可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸和脯氨酸含量无显著的交互作用，但对SOD、POD、CAT活性和O₂^·、MDA含量存在显著的交互作用，旱盐互作抑制了SOD、POD、CAT活性，加剧了对植物细胞膜的过氧化作用，MDA含量增加，最终降低了花生产量和出仁率。因此，盐胁迫下种植花生应及时补水，避免开花期干旱，减少盐胁迫、干旱胁迫和旱盐互作对花生的危害。

旨为研究不同时期、不同程度干旱对大豆品种生理的影响，选取2个不同抗旱性的大豆品种，采用盆栽控水试验，分别设置湿润（CK）、持续轻度干旱（T1）、持续中度干旱（T2）、鼓粒期干旱（T3）处理，研究不同生育时期干旱胁迫下大豆抗逆指标及生理特征，探讨大豆响应不同发育期、不同干旱强度的生理机理。结果表明，在干旱条件下，2个大豆品种的叶绿素含量都有所上升，晋大早春2号在前期上升比较明显，鼓粒期晋大早春2号的上升幅度不如晋大74；晋大早春2号在轻度干旱及中度干旱处理的各个发育期MDA含量增加显著，晋大74中度干旱处理的POD活性和MDA含量均显著增加；在分枝期时，晋大74在中度干旱时还原糖含量显著下降，在鼓粒期，晋大早春2号大豆叶片还原糖含量均显著增加，晋大74只有鼓粒期中度干旱处理下还原糖含量显著增加，但在开花期时，晋大早春2号的还原糖含量下降，晋大74的还原糖含量显著增加；2个大豆品种的株高、节数、茎粗在干旱胁迫下均下降，其中，晋大74的株高、茎粗下降更明显。晋大74的综合抗逆能力要高于晋大早春2号，这可能与晋大74在干旱条件下可以通过减少植株高度，从而减少水分消耗，提高其抗旱性有关。

为了明确高粱大豆间作体系的间作优势，试验于2018-2019年在山西省汾阳市高粱试验田进行，设置高秆高粱晋杂22单作（G1）、矮秆高粱晋杂34单作（G2）、大豆单作（D）、2行高粱2行大豆间作（2G1∶2D、2G2∶2D）、2行高粱3行大豆间作（2G1∶3D、2G2∶3D）、2行高粱4行大豆间作（2G1∶4D、2G2∶4D）共9个处理，研究不同高粱与大豆间作模式下高粱大豆产量、土地生产力、水分养分利用效率的变化。结果表明，间作高粱的千粒质量、穗粒质量与单作高粱间差异不显著；大豆的结荚数在不同处理间达到显著差异，与单作相比，2G1∶2D、2G2∶2D、2G1∶4D、2G2∶4D间作处理大豆的结荚数分别降低37.89%，32.16%，22.46%，21.51%；高粱与大豆间作体系的土地当量比（LER）和水分当量比（WER）均大于1，表明间作具有土地和水分利用优势；间作体系的养分优势主要表现在氮累积量的增加；2G1∶2D间作处理的LER、WER、氮累积量分别比2G2∶2D间作处理提高8.91%，8.30%，4.56%，2G1∶4D间作处理的LER、WER、氮累积量分别比2G2∶4D间作处理提高10.17%，9.14%，4.35%，在晋杂22大豆间作体系下，2G1∶4D间作处理的LER、WER、氮磷钾累积量均高于2G1∶2D和2G1∶3D间作处理。高粱与大豆间作具有较高的土地生产力、水分及氮素养分利用优势；高秆高粱晋杂22与大豆间作比矮秆高粱晋杂34与大豆间作优势明显；2G1∶4D间作处理是最适宜的高粱和大豆间作配比。

为探究大豆GmPP2C89基因在植物非生物胁迫响应和适应过程中的功能,利用转录组数据和荧光定量PCR方法检测GmPP2C89基因在NaCl、PEG和甘露醇处理下的表达模式;接着分析GmPP2C89基因启动子上响应非生物胁迫的顺式作用元件,并根据元件的分布克隆不同长度的启动子构建融合GUS载体,获得对应的转基因拟南芥,通过GUS染色分析启动子对NaCl、PEG和甘露醇处理的响应。构建GmPP2C89基因过表达的转基因拟南芥,在正常条件和NaCl处理条件下测定根长、叶片MDA含量和电解质渗透率以及盐胁迫相关基因(SOD、POD、CAT、RD26、RD29A和RD29B)的表达水平。结果显示,NaCl、PEG和甘露醇处理均导致大豆GmPP2C89基因表达水平显著上调;在其启动子区含有较多ABRE、DRE、G-box、MBS、MYB、MYC和TC-rich repeats等参与非生物胁迫响应的顺式作用元件,并且该启动子对NaCl处理具有更强的响应。此外,在盐处理条件下,转基因拟南芥GmPP2C89-OX根长显著大于WT,而MDA含量和电解质渗透率显著低于WT,耐盐性明显增强;抗氧化酶基因(SOD和POD)和ABA途径关键基因RD29B在GmPP2C89-OX中的表达水平显著高于WT。结果表明,大豆GmPP2C89基因受NaCl、PEG和甘露醇诱导表达上调,GmPP2C89过表达可通过激活抗氧化途径和ABA途径增强转基因拟南芥的耐盐性。

植物NADPH氧化酶Rbohs是活性氧(ROS)的主要来源,参与植物的生长、发育、抗逆和植物-微生物的互作等多种生理过程。为探索Rbohs在共生固氮中的功能和作用机制,克隆了1个大豆Rbohs基因家族成员GmRbohL,利用分子生物学、细胞生物学和遗传学等方法,分别对基因的表达模式、蛋白质的亚细胞定位及基因的功能进行了研究。结果显示:GmRbohL基因受根瘤菌诱导,在大豆根和根瘤中特异性高表达。亚细胞定位分析发现,该基因编码蛋白GmRbohL是一种膜蛋白。构建了GmRbohL的植物基因沉默(RNAi)载体,利用发根农杆菌K599介导的大豆毛根转化法,得到转基因毛状根。GmRbohL的基因沉默导致转基因毛状根的根瘤数量明显减少,ROS的产生也受到了抑制。根瘤器官发生阶段根瘤菌的侵染事件明显减少,结瘤标志基因的表达水平也随GmRbohL表达量的降低而降低。根瘤组织切片显示,GmRbohL的基因沉默显著减少了根瘤侵染区共生体的数量,根瘤的固氮酶活性也相应降低。以上数据表明,GmRbohL的基因沉默降低了ROS的产生水平,显著抑制了大豆的共生结瘤过程。推测GmRbohL可能在大豆根瘤的器官发生以及固氮功能调控方面发挥重要的正调控作用。

为探讨生态环境是否对花生种子黄酮及多酚产生影响，及两者变化与初生代谢物脂肪和总糖含量变化的相关性，选用全国广泛栽培的、种子黄酮及多酚含量具有极显著差异的花生品种16个，在多个试验点进行2年种植，鉴定种子总黄酮、总多酚、脂肪和总糖含量，结果表明，基因型效应显著影响花生种子黄酮及多酚含量，濮花23号为高TFC品种，豫花9327为高TPC品种。生态环境对花生种子黄酮及多酚含量具有极显著效应，合肥试验点为适于黄酮和多酚形成的种植区。此外，黄酮及多酚二次生代谢物与脂肪、可溶性蛋白和总糖等初生代谢物在地域间变化趋势年纪间不一致。

为了明确花生AhPLDα基因在响应干旱胁迫信号传导中的功能和作用机制，以ABA处理的冀花4号花生叶片cDNA为模板，用RT-PCR方法扩增AhPLDα1和AhPLDα2的全长CDS片段，采用酶切-连接的方法分别将这2个基因定向克隆到植物表达载体pBar-F3上，冻融法将重组子转入根癌农杆菌GV3101，利用改良Floral-dip法将过表达质粒转入拟南芥。菌落PCR和酶切结果表明，CaMV35S启动子驱动的过表达载体重组质粒pBar-AhPLDα构建正确。通过RT-PCR和qRT-PCR验证，表明AhPLDα1和AhPLDα2基因整合到拟南芥基因组中并能过量表达，获得了阳性转基因纯合株系。干旱胁迫试验表明，转基因植株的耐旱性较野生型明显增强。可见，AhPLDα基因参与了干旱胁迫应答过程，是转基因途径提高作物耐旱性的潜在候选基因。

为实现PRPs基因在植物抗逆基因工程中的应用，将大豆中的2个脯氨酸富集蛋白基因GmPRP和SbPRP构建到植物表达载体pRI101上，通过叶盘法转化烟草。共获得GmPRP阳性转基因烟草2株，SbPRP阳性转基因烟草4株。对转基因烟草植株进行高盐、干旱和低温胁迫处理。结果表明，高盐处理后，SbPRP转基因烟草的脯氨酸含量和可溶性糖含量分别显著和极显著高于野生型，丙二醛含量极显著低于野生型。干旱处理对GmPRP和SbPRP转基因烟草脯氨酸含量、可溶性糖含量和丙二醛含量的影响均不明显。低温处理后，GmPRP和SbPRP转基因烟草的脯氨酸含量均极显著高于野生型，丙二醛含量均低于野生型。由此推测SbPRP可以提高转基因烟草的耐盐性和耐寒性，GmPRP可以提高转基因烟草的耐寒性，为后续SbPRP和GmPRP的应用奠定基础。

低温是影响油菜生产和产量最重要的非生物逆境胁迫因子。为了阐明油菜抗寒性的遗传基础并定位相关的数量性状位点，利用甘蓝型油菜强抗寒GZ恢和弱抗寒10B杂交获得的147个F₂单株为定位群体、以双亲及F_2：3家系为辅助研究材料，利用SSR分子标记结合生理学指标及自然条件下抗寒性调查对抗寒基因QTL进行初步定位。结果表明：630对SSR引物中有160对在双亲间具有多态性，多态率25.40%；160对多态性引物中有102对在F₂群体中有多态性，多态率63.75%，102对多态性引物共检测出多态性位点229个。102个SSR标记构建连锁图，图谱总长974.70 cM，平均距离为5.70 cM。在自然越冬条件下，对F₂及F_2：3家系的抗寒性及叶片相对电导率、组织相对含水量、SPAD值、丙二醛（MDA）含量进行测定，分析生理指标与抗寒性的相关性，结果呈显著或极显著相关，表明这些指标可以作为抗寒性评价的参考指标。共定位出5个与抗寒性相关的QTL位点，SPAD值与MDA含量2个指标之间检测到的QTL具有重叠区，这可能是由一因多效或基因紧密连锁引起，可以作为后续分析候选基因的1个热区。为进一步进行甘蓝型油菜抗寒性状相关基因的精细定位及克隆奠定了基础理论。

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。

为建立甘蓝型油菜异三聚体G蛋白各组分原生质体瞬时表达体系，以油菜叶片为试材，从试材选取、平摇时间和聚乙二醇浓度方面优化了油菜原生质体制备条件和转化条件。结果表明，选取30 d苗龄叶片、平摇10 min时原生质体游离状态最佳，产量为10.73×10⁶/mL，活力可达96.4%。采用30% PEG转化原生质体时，目的蛋白表达量最高。Western Bolt的检测分析表明，异三聚体G蛋白各组分均参与了甘蓝型油菜对ABA的应答反应，当ABA浓度分别为100，150，100，50 mmol/L时，BnGA1、BnGB1、BnGG2和BnRGS1蛋白的表达量最高。

水孔蛋白是位于质膜和液泡膜等生物膜上主要负责水分跨膜运输的通道蛋白。为了分析甘蓝型油菜种子萌发过程水分调控的分子机制,采用RT-PCR法从甘蓝型油菜种子中克隆了液泡膜内在蛋白(Tonop last intrinsic proteins,TIPs)TIP4;1基因片段序列,并对甘蓝型油菜种子TIP4;1基因在种子萌发过程及干旱、低温和盐胁迫下的表达进行了qRT-PCR(Quantitative Real-time PCR)分析。结果表明,TIP4;1基因在干种子中表达水平很低,但是在种子萌发过程中表达量增加。此外,在干旱、低温及盐的胁迫处理下,TIP4;1基因的表达上调,结果暗示着该基因可能参与了甘蓝型油菜种子萌发和逆境响应过程。随着研究的深入,水孔蛋白的水分调控机制将进一步被揭示,这对于解决干旱胁迫和盐胁迫等实际问题具有重大现实意义。

通过田间调查与室内分析相结合的方法研究了氮磷钾不同配施水平对花生产量、品质、结荚期叶片SPAD值和气体交换参数、土壤养分含量和后茬黑麦草产量与养分蓄积量的影响，旨在为黑麦-花生一体化种植体系中花生氮磷钾肥的合理施用提供科学依据。结果表明，花生荚果产量、百果重、百仁重、后茬黑麦草产量、蛋白产量等均随氮磷钾施肥水平的提高而增加，但过量施肥花生荚果增产不显著。施肥量增加到一定水平时，花生蛋白质含量、脂肪含量、O/L值才显著提高。提高施肥水平可相应提高花生结荚期叶片叶绿素含量、光合效率，能明显增加土壤有效磷、速效钾含量，但对土壤有机质含量、碱解氮含量影响不显著。黑麦地上部分碳、氮、磷、钾等养分蓄积量均随施肥水平的提高呈增加趋势。同一施肥水平下，碳蓄积量最大、磷蓄积量最小。黑麦-花生一体化种植体系中花生氮磷钾肥的合理用量应为纯氮（N）56.25 kg/hm²、磷（P₂O₅）243.75 kg/hm²、钾（K₂O）187.50 kg/hm²。因此，氮磷钾肥合理施用能提高花生及后茬黑麦的产量、品质，增强光合效率，增加土壤养分含量。

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。

为了揭示干旱胁迫下外源油菜素内酯对玉米幼苗光合作用的保护机制，采用溶液培养的方法，以驻玉309为试验材料，研究外源油菜素内酯（BR）预处理及20% PEG-6000模拟干旱胁迫后玉米幼苗的生长参数、叶绿素含量、光合参数、叶绿素荧光参数及D1蛋白含量的变化。结果表明，与干旱胁迫处理（PEG）相比，BR+PEG处理的玉米苗株高增加45.87%，根长增加20.56%，总干物质积累增加8.01%，叶片相对含水量提高4.50%，叶绿素a含量增加26.32%，光合参数（Pn、Gs、Ci、Tr）分别提高9.57%，38.23%，30.19%，28.12%，光合系统Ⅱ（Φ^PSⅡ）活性提高了20.48%，最大光化学效率提高了0.66%，光合系统Ⅱ绝对电子传递速率（ETR（Ⅱ）和相对电子传递速率rETR（Ⅱ））分别提高20.40%和31.02%；D1蛋白含量增加37.34%（P <0.05）。说明在干旱胁迫条件下叶片喷施BR可以改善玉米幼苗的生长发育，减缓光合系统的损伤，促进D1蛋白质的稳定，从而提高玉米幼苗对干旱胁迫的适应性。

为完善玉米/大豆间作的播期衔接技术，在西南地区寻求合适的玉米、大豆播期。试验在田间采用二因素裂区设计，以玉米/大豆间作模式下3个玉米播期：早播（A1：5月15日）、中播（A2：5月30日）、晚播（A3：6月14日）与3个大豆播期：早播（B1：5月30日）、中播（B2：6月14日）、晚播（B3：6月29日）为对象，研究不同玉米、大豆播期对大豆的干物质积累、器官分配比率及产量的影响。结果表明：大豆开花后作物生长率、单株干物质积累量、荚果分配率和产量均在玉米中播时最高，开花后作物生长率较玉米晚播时高出33.2%；在R4、R6生育时期，单株干物质积累量和大豆荚果分配比率分别比玉米晚播时高32.4%，17.9%和26.3%，23.9%；大豆产量较玉米晚播时高75.7%。玉米中播时衔接不同播期的大豆，其单株干物质积累量、荚果分配比率和产量均在大豆早播时最高，在R4、R6生育时期，大豆单株干物质积累量与荚果分配比率比大豆晚播时分别高195.4%，58.5%和33.9%，26.7%；大豆产量较大豆晚播时高出128.7%。在玉米/大豆间作下，玉米中播（5月30日）间作大豆早播（5月30日），即玉米大豆同时播种时，可提高大豆开花后作物生长率，增加单株干物质累积量、籽粒分配率和产量。

WRKY转录因子在植物响应非生物胁迫，调控抗逆基因的表达方面具有重要作用。为了解析大豆转录因子GmWRKY58基因在非生物胁迫中的功能，从大豆中克隆了GmWRKY58cDNA全长，推导其编码的氨基酸序列、生理生化特征与进化关系，并研究了其亚细胞定位和在不同组织及非生物胁迫下基因的表达变化。结果表明，GmWRKY58基因cDNA ORF全长为954 bp，编码317个氨基酸。亚细胞定位结果显示，GmWRKY58蛋白质定位于细胞核中。实时荧光定量PCR基因表达分析表明，GmWRKY58在大豆根、茎、叶、花和荚等组织均有表达，根、茎、叶中的表达量明显高于花和荚。在大豆根中，GmWRKY58基因受高盐、干旱、低N和缺Fe等非生物胁迫因子强烈诱导，在高盐胁迫下，基因表达量增加187.4倍；GmWRKY58基因受水杨酸（SA）、低温及低P和低K等诱导轻微，差异表达不显著。由此推测，GmWRKY58转录因子在大豆抗盐、抗旱、低N和缺Fe等非生物胁迫过程中起到重要的调控作用。

针对山西省干旱少雨气候特点、大豆产量突破比较困难的现状，通过滚动筛选，对18份产量突出的不同生态类型大豆种质进行产量相关性状研究，以期为高产、超高产育种提供理论依据。对参试材料采用聚类分析，划分生态类型；用主成分分析法和相关性对其进行综合评价。结果表明，在欧氏距离OD=5.54处将其分为4类：第1类为多分枝结荚类型；第2类为中等分枝结荚类型；第3类为披针叶少分枝结荚类型；第4类为椭圆叶少分枝结荚类型。不同生态类型大豆种质产量与分枝数和三粒荚数呈显著正相关，与单株质量、二粒荚数、荚粒质量、粒质量和茎秆质量、总荚数、总粒数呈极显著正相关。不同分枝类型的大豆种质随密度变化，其产量达到最高值的点不尽相同，其中，多分枝类型的产量随着密度的增加呈升-降-升的变化趋势，密度为24万株/hm²时达到最高点；中等分枝类型的产量随着密度增加呈升-降-升-降的趋势，密度为12，21万株/hm²时呈现2个峰值，12万株/hm²达到最高点；披针叶和椭圆叶的寡分枝类型产量随着密度的增加呈降-升-降的变化趋势，椭圆叶型密度为15万株/hm²时达到最高点，披针叶型密度为18万株/hm²时达到最高点。大豆高产、超高产育种应该关注多荚粒材料的应用和不同生态类型大豆材料的合理密度。

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。

为探究不同土壤紧实度对花生根系生长和活性变化的影响，确定花生生长所需的适宜紧实度，为花生高产新品种的选育和栽培提供理论依据。以高产花生品种青花7号为试材，采用桶栽的方法，设置土壤容重分别为1.1，1.2，1.3，1.4，1.5 g/cm³ 5个处理，研究了土壤紧实度对花生根系生长和活性的影响。结果表明，在花生根系发展期土壤容重过大不利于根系伸长和表面积扩大，且随着生育进程的推进影响越大，在花生根系衰退期土壤容重过小根系长度和表面积衰退过快，而适宜的土壤容重（1.2 g/cm³）则既能保证根系发展期根系的伸长和表面积扩大，又能延缓根系衰退期根系长度和和表面积的衰退。土壤容重过大或过小均不利于花生根系干物重积累、根系体积增加和根系活力提高，根系直径随着土壤容重的增大而增大。认为容重为1.2～1.3 g/cm³有利于花生根系生长和活性提高。

为探究外源油菜素内酯（BR）对低温胁迫下玉米发芽及幼苗生理特性的影响，以天农九号和天和1号玉米杂交种为试验材料，分别用BR浸种和喷施处理后，对2个玉米品种低温处理下的农艺性状和生理特性进行了比较研究。结果表明，外源BR处理能有效缓解低温胁迫对玉米生长的抑制程度。其中0.1 mg/L BR处理效果最好，主要表现在玉米发芽率、幼苗地上及地下部生物量和SPAD值的增加；MDA含量和相对电导率的降低；SOD、POD和CAT活性的增加；脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量的增加；与低温对照比较，玉米杂交种天农九号和天和1号起始发芽率分别提高18.89，11.10百分点，终发芽率分别提高6.67，18.89百分点；地上部干质量增加55.92%，49.15%，地下部干质量增加38.79%，14.26%，相对电导率降低7.33%，6.80%，CAT活性增加110.58%，120.43%，脯氨酸含量增加66.59%，54.63%。说明低温胁迫下喷施适宜浓度的BR对2个玉米品种缓解抑制能力不同，表现为天农九号 > 天和1号；抗冷性强弱不同的玉米品种对不同浓度BR的适应性存在差异。