为深入研究板栗WRKY转录因子基因在板栗抗病过程中的分子作用机制，根据板栗转录组数据库分析获得EST序列，利用RT-PCR技术，克隆板栗WRKY转录因子cDNA （CmWRKY）序列，分析CmWRKY基因及其编码蛋白的相关信息并进行原核表达研究。结果表明，CmWRKY基因为1 437 bp，编码479个氨基酸，推测蛋白分子质量为52.128 96 ku，理论等电点为9.15，具有2个WRKY保守结构域和2个C2H2锌指结构域，属于WRKY家族的第Ⅰ组，基因登录号为KY312850.1。CmWRKY核苷酸序列与巴旦木等植物的WRKY基因一致性均在80%以上，与西班牙栓皮栎WRKY基因一致性最高，达到97%。同源建模表明，CmWRKY蛋白三级结构与拟南芥AtWRKY1蛋白结构相似，推测其可能与AtWRKY1具有相似的调控功能。分子进化分析显示，板栗CmWRKY与西班牙栓皮栎及核桃WRKY蛋白亲缘关系最近。SDS-PAGE蛋白电泳分析表明，CmWRKY蛋白最佳诱导表达条件为0.2 mmol/L IPTG在30℃下诱导10 h，蛋白分子质量为56 ku，其主要以可溶性蛋白的形式存在。为板栗CmWRKY基因的生物学功能研究及应用奠定基础。

为验证低温放热（LTE）法鉴定板栗枝条抗寒性的应用效果，以16个板栗品种（系）休眠期枝条为材料，采用LTE法分析各品种放热特征和LTE相关指标，三点法建立各品种枝条木质部和韧皮部的温度-伤害度回归方程（LT-I），利用LTE相关指标（木质部和韧皮部LT-I斜率、木质部和韧皮部的开始结冰和终止结冰点温度）结合隶属函数法分析了16个品种的抗寒性，并用传统组织褐变法和电导法对LTE分析法效果进行验证。结果表明：16个板栗品种（系）枝条木质部和韧皮部的LT-I斜率在品种间和品种内均不同，并且各品种LTE相关指标均达到显著差异水平。板栗枝条LTE各指标隶属度均值与木质部和韧皮部的开始结冰和终止结冰点温度呈极显著负相关。LTE分析法测定木质部伤害度和组织褐变法测定木质部褐变率呈显著正相关，相关系数为0.988，LTE分析法测定枝条伤害度和电导法测定枝条伤害度呈极显著正相关，相关系数为0.998。因此，LTE分析法是一种简单准确实用的鉴定板栗枝条抗寒性的方法。板栗枝条木质部和韧皮部开始结冰和终止结冰点温度越低，抗寒性隶属度均值越大，其抗寒性越强。

为探明板栗贮藏期真菌群落结构的种质间差异性，采用高通量测序手段对6种板栗的栗壳和栗仁进行真菌ITS扩增子测序。分析发现不同种质板栗的主要病原菌差异较大，祝阳镇麻塔村古栗病原菌未大量检出，祝阳镇桐花沟村古栗为赤霉菌，黄前镇大峪村古栗为镰孢菌和葡萄座腔菌，下港镇砖瓦窑古栗为青霉菌，角峪镇洪河村古栗为木霉，燕山早丰板栗为青霉菌和炭疽菌。α-多样性指数分析发现，祝阳镇麻塔村古栗的真菌多样性、优势度、菌群丰度和系统发育多样性均较高。种质内比较发现，祝阳镇麻塔村古栗栗壳的镰孢菌丰度显著低于栗仁；桐花沟古栗栗壳的赤霉菌丰度显著低于栗仁；角峪镇洪河村古栗栗壳的青霉菌丰度显著高于栗仁；燕山早丰品种栗壳的青霉菌丰度显著高于栗仁，炭疽菌属真菌丰度显著低于栗仁。同时，祝阳镇麻塔村古栗、黄前镇大峪村古栗、桐花沟古栗和燕山早丰板栗的栗壳和栗仁的真菌群落结构相似度高；角峪镇洪河村古栗和下港镇砖瓦窑古栗栗壳和栗仁的真菌群落结构差异较大。

对燕山板栗分布地区的11个县/区（群体）的127份资源花序相关表型性状进行了遗传变异研究，为中国板栗资源描述的规范化和标准化，板栗资源的保存、核心种质的构建和农艺学性状基因定位提供数据基础和理论依据。对相关的15个性状系统调查后进行了遗传多样性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。结果表明：燕山板栗资源花序相关性状具有丰富的表型多样性，平均变异系数和平均多样性指数分别为27.55%和1.99，其中两性花序数/总花序数的变异系数最大为64.80，雄花序数/总花序数变异系数最小为7.52，雄蕊长度的多样性指数最高为2.08，两性花序数/总花序数多样性指数最低为1.89；15个板栗花序表型性状中有9个性状在群体间的差异均达到显著以上水平；相关性分析表明：花序形态表型性状内部间的相关性较明显，花序数量表型性状内部间的相关性较明显，但花序形态和花序数量表型性状间相关性略低。主成分分析表明：前5个主成分反映了总信息量的85.35%，两性花序数/果枝、花序长粗比、花序粗度、花序长度、两性花序数/总花序数、雄花序数/总花序数、雌花数/果枝、雄蕊长、轴序粗度比9个性状是造成燕山板栗花序性状变异的主要因素，以第一主成分和第二主成分为标准，将127份资源分为5类群，并筛选出3份高雌花量的板栗资源；聚类分析将127份资源分为8个类群，花序相关表型性状变异相同的材料大多聚在一起，聚类结果和主成分划分类群基本一致。

探讨分子水平构建燕山板栗核心种质的适宜方法，以利于燕山种质的保存、保护和研究利用。基于SSR标记，采用非加权算数平均聚类（UPGMA）法对燕山地区10个市（县）的161份板栗种质进行多次聚类抽样分析，比较使用3种遗传相似系数（SM系数、Dice系数和Jaccard系数）和2种取样方法（随机取样法和位点优先取样法）相组合确定的不同样本群的有效等位基因数（Ne）、Nei's多样性指数（H）和Shannon's信息指数（I）的大小，确定构建燕山板栗核心种质的适宜方法；再分别对核心种质与原种质、核心种质与保留种质的遗传多样性指标进行t检验，以评价核心种质的代表性；通过绘制主坐标分布图观察核心种质和原种质的分布情况，并结合表型特征对构建的核心种质进行确认。结果表明：应用位点优先取样法取得的样本群比随机取样法具有更高的Ne、H和I，应用SM系数取得的样本群，其遗传多样性指标要优于Dice系数和Jaccard系数，综合利用位点优先取样法和SM系数筛选了46份燕山板栗核心种质，保留了原种质28.57%的样品，Ne、H和I分别为1.531 7，0.321 8和0.491 0。t检验表明，核心种质的遗传多样性指标显著大于原种质，经主坐标分析和表型特征确认，核心种质在原种质的主坐标图中分布均匀，能够较全面地代表整个板栗种质资源的遗传多样性。采用位点优先取样法和SM相似性系数进行多次聚类，是构建燕山板栗核心种质较适宜的方法，构建的容量为46份的板栗核心种质，能充分代表原种质的遗传多样性。

WRKY转录因子在植物生长和防御反应的调控中发挥着重要作用。为了探究WRKY基因家族在板栗抗旱中的功能,对板栗WRKY基因家族成员进行了鉴定,对其编码蛋白的理化性质、系统发育、结构等进行分析,并通过转录组测序和qRT-PCR技术分析其在干旱胁迫下的表达特征。通过生物信息学技术在板栗中共鉴定到65个WRKY基因家族成员,将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3组,其中Ⅱ组根据其结构和系统发育关系分为5个亚组。WRKY基因的结构和保守基序分析表明,外显子数目为1~7个,同一亚组的外显子数目和基序分布类似。WRKY基因保守结构域发生了一定的变异,包括WRKY七肽结构域的缺失,锌指结构的缺失,七肽结构域变异为WRKYGKK、WRKYGRK和WRKYGRK等。转录组测序数据表明,有4个WRKY基因家族成员在样品中没有表达,干旱胁迫诱导表达的WRKY基因家族成员表达量上调的有49个,而表达量下调的WRKY家族成员有11个。以上结果表明,板栗WRKY基因在对干旱胁迫的响应中发挥了重要作用。

为筛选板栗叶片中的功能性物质,利用超高效液相色谱串联质谱(LC-MS)对4个板栗品种的成熟叶片进行了检测,结合ChemicalBook、化源网、相关药典及Web of Science数据库筛选出功能性物质,并对重点关注的18种次生代谢物在不同品种间的含量进行比较分析。结果表明,板栗叶片中共检测到673种次生代谢物,包括黄酮、酚酸、生物碱、鞣质、萜类、木质素和香豆素等。PCA和聚类分析表明,燕山早丰和燕奎品种的次生代谢组学轮廓差异较小;对分类贡献率较大的次生代谢物是根皮素、香蜂草苷、柳匍匐次苷、熊果苷、肉桂酸、没食子儿茶素、原花青素B1等,表明代谢组差异可作为区分不同板栗品种的一种重要依据。筛选出功能性次生代谢物共202种,包括51种酚酸、24种生物碱、83种黄酮类、21种萜类、14种木质素和香豆素以及9种鞣质,其中原儿茶酸、山楂酸、熊果酸、鞣花酸、绿原酸、扁蓄苷、山柰酚-7-O-葡萄糖苷、槲皮素、绣线菊苷、紫云英苷、甜菜红苷、银锻苷、香蜂草苷、白麻苷等活性物质在叶片中含量较高,为板栗叶片的资源化利用提供理论依据。

为揭示河北板栗果品优质特性形成的土壤因子,以河北板栗主产区8个县区的54个果园为对象,对其土壤中9种矿质元素进行含量测定,通过主成分分析等方法进行不同土壤的差异比较。结果表明:8个主产区栗园土壤中Mg、Na含量无显著差异,而N、P、K、Ca、Fe、Mn、Cu 7种元素含量均有显著差异,各地栗园土壤中N含量普遍处于3级以下水平,P含量普遍处于3级以上水平,而K含量普遍较低,均处于5级以下水平;土壤中Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Na这6种金属元素含量之间均呈显著相关性,其与P元素也均呈显著相关,与N含量相关性普遍较弱;主成分分析表明,前3个主成分反映了总信息量的73.521%,第1主成分贡献率占44.678%,对它作用较大的元素包括Ca(0.871)、Cu(0.840)、Fe(0.809)、Mg(0.806),表明对主成分贡献较大的为金属元素含量;基于不同栗园土壤矿质元素含量,利用主成分表达式对板栗园的土壤状况进行综合评分,得分最高为迁西县(0.591 8),河北板栗主产区土壤质量水平排序为迁西县>青龙县>兴隆县>宽城县>沙河市>遵化市>信都区>抚宁区。综上,可用金属元素Ca、Mg、Fe、Cu含量计算综合得分来评价板栗园土壤质量水平,在栗园土壤管理过程中,宜选用高K低P复合肥,并采用多种金属元素混施肥作为补充措施来提高板栗园的土壤质量水平。