农业废弃物的无害化和资源化利用不仅将废弃的生物质“变废为宝”，还可以减少对生态环境的污染，改善人居生活环境，是实现绿色、循环、低碳、高效和可持续发展的有效途径。本文对1990—2022年国内外发表的农业废弃物资源化利用研究的相关文献进行计量学统计，借助CiteSpace和VOSviewer文献计量工具，对该领域发文数量的年变化趋势、关键词等进行综合分析。研究发现，国内对该领域的研究起步早于国外近10年，从2002年开始国际上对该领域的研究热度和重视程度明显高于国内，年发文量的增长趋势也显著高于国内，国内外发文量的差距也在逐年扩大。国内外对于废弃物资源化利用领域的研究热点并不完全相同，国内偏向于将废弃物用于生产有机肥，以实现绿色低碳农业的循环利用；国外侧重于将废弃物进行生物质材料化和能源化利用，以弥补对不可再生资源的消耗。基于中国人多地少的基本国情，未来国内应该努力拓宽农业废弃物的处置方式，将农业废弃物原材料进行分类处置，用于基质化、饲料化、肥料化、材料化和能源化，同时将废气、废热、废渣进行回收利用，以实现生物质资源的无害化、减量化、多元化的多级利用。研究结果为国内农业废弃物资源化利用领域的发展提供借鉴。

［目的/意义］农业机器人是全球农业装备的战略制高点和竞争焦点，也是加快推动中国农业强国建设的重点方向之一。世界农业强国与中国均围绕本国农业发展特点，正在加强农业机器人政策与规划布局，带动农业机器人产业进入稳定增长期。［进展］本文阐述了农业机器人概念及特征，全球农业机器人发展政策与战略规划布局，以及产业发展状况。针对农田作业机器人、果园采摘机器人和设施蔬菜生产机器人等3类典型农业机器人的产业背景、前沿进展、发展面临的挑战和关键技术卡点开展了深入分析。［结论/展望］展望了在全球农业劳动力的日益短缺的大背景下，农业机器人产业快速发展面临的机遇，提出了未来农业机器人技术在自主导航、自主学习、实时监控、作业管控等方面的发展趋势。

随着全球的温度持续上升，高温胁迫已经成为影响植物生长发育的重要因素之一，高温对水稻等农作物产量造成的损失对人类经济收益的影响尤为重要。为了了解植物应对高温胁迫的分子机制，本综述归纳了高温胁迫对植物形态、生理生化、光合作用等方面产生的不利影响并总结了信号传导途径、转录因子的调节、抗高温胁迫相关基因的表达这3种植物应对高温胁迫的分子机制。根据以上内容，本文建议利用生物信息学、基因工程、细胞生物学、分子生物学等手段继续深入探索植物耐受高温胁迫的分子机制，并对该领域未来的研究方向提出了展望。

［目的/意义］ 近年来，人工智能在农业领域的应用取得了显著进展，但仍面临诸如模型数据收集标记困难、模型泛化能力弱等挑战。大模型技术作为近期人工智能领域新的热点技术，已在多个行业的垂直领域中展现出了良好性能，尤其在复杂关联表示、模型泛化、多模态信息处理等方面较传统机器学习方法有着较大优势。［进展］ 本文首先阐述了大模型的基本概念和核心技术方法，展示了在参数规模扩大与自监督训练下，模型通用能力与下游适应能力的显著提升。随后，分析了大模型在农业领域应用的主要场景；按照语言大模型、视觉大模型和多模态大模型三大类，在阐述模型发展的同时重点介绍在农业领域的应用现状，展示了大模型在农业上取得的研究进展。［结论/展望］ 对农业大模型数据集少而分散、模型部署难度大、农业应用场景复杂等困难提出见解，展望了农业大模型未来的发展重点方向。预计大模型将在未来提供全面综合的农业决策系统，并为公众提供专业优质的农业服务。

[目的/意义] 农业传感器是数字农业、信息农业、智慧农业等现代农业发展模式的源头技术，也是推动农业科技迭代升级和农业生产方式变革的重要驱动力。农业传感器应用环境（水、气及土壤）和监测对象（动植物）多样复杂、规模大，因此，高环境适应性、高可靠性和低成本的农业传感器是实现智慧农业的基础与核心。［进展］本文对农业传感器进行分类，并对农业传感器前沿研究趋势进行分析，综述农业传感器在不同应用场景下的研究现状，从农业环境传感器（水、大气和土壤等）、动植物生命信息传感器、农产品质量安全传感器和农机传感器四大类进行深入分析，总结现有农业传感器在研发和使用过程中的通用性和局限性。［结论/展望］在农业传感器面临的挑战与展望中，具体分析了现阶段农业传感器大规模应用严重不足的核心瓶颈，包括低成本化、专用化、高稳定性及自适应，归纳出“农业泛在感知”的概念，为农业传感器技术研发提供思路和参考。

随着中国水产养殖的快速发展，养殖尾水排放造成的环境问题越来越严重，如何处理养殖尾水成为了近年来要着重研究的内容。目前，水产养殖尾水处理技术主要包含物理处理、化学处理、生物处理等方法，在实际生产中常常组合使用。结合国内外的研究现状，对水产养殖尾水处理的物理、化学及生物技术进行了综述和分析，并对未来中国水产养殖尾水处理技术的发展趋势进行了展望，旨在为水产养殖尾水处理提供一些参考和方向。

随着全球气候变化和土地盐碱化问题的加剧，提高水稻(Oryza sativa L.)在盐碱地环境下的生长能力成为了农业生产的一个关键挑战。“以种适地”策略的实现需要深入理解水稻的耐盐机制，并在此基础上进行育种改良。本研究总结了近年来关于水稻耐盐调控基因的研究成果，并依据其参与的生物学过程进行了功能性分类。详细分析了水稻对盐胁迫的感知、以及随后激活的多种生理调节机制，包括渗透调节、离子稳态、抗氧化防御系统和养分平衡等。重点讨论了水稻中几个关键的盐胁迫信号途径，包括SOS（Salt Overly Sensitive）途径、MAPK（Mitogen-Activated Protein Kinase）级联途径以及激素调节途径，这些途径在水稻适应盐胁迫环境中起着至关重要的作用。通过综述现有文献资料，本文旨在提供一个全面的水稻耐盐性调控基因及其功能的概览，为水稻耐盐育种工作提供科学依据，同时为提高水稻在盐碱地环境下的产量和质量提供参考。

非生物胁迫是造成全球粮食减产的主要因素之一。研究植物逆境相关蛋白的功能及应答机制，对于提高作物抗逆性具有重要意义。三角状五肽重复（PPR）蛋白属于高等植物中最大的核编码蛋白家族，因其包含高度特异性的PPR基序而得名。依据基序类型及其排列，PPR蛋白可分为P和PLS两类，PLS类蛋白又可以根据其羧基末端的结构域进一步分为PLS、E、E+、DYW等亚类。PPR蛋白广泛分布于陆生植物中，主要定位于叶绿体和线粒体，亦有少数定位于细胞核中。作为序列特异性RNA结合蛋白，PPR蛋白参与植物RNA加工的多个方面，包括RNA编辑、RNA剪接、RNA稳定和RNA翻译。PPR蛋白在植物的整个生命进程中发挥多种重要作用，但对其在植物抗逆性中的作用机制还不清楚。本文在总结已有报道的非生物胁迫相关PPR蛋白定位和功能的基础上，重点综述了PPR蛋白参与调控植物非生物胁迫的作用机制（包括转录后调控和逆行信号），并对其进行讨论。转录后调控与PPR蛋白参与RNA转录后的修饰作用有关，其一般被认为通过结合RNA并调节细胞器RNA代谢来调控逆境相关基因的表达，从而影响植物抗逆性。逆行信号方面，PPR蛋白的损伤导致线粒体或叶绿体功能受损，然后产生各类逆行信号（如ROS），进而调控相关基因表达，抵御逆境。然而，由于质体中的逆行信号会受到许多环境因素的影响，这些因素部分还未明确，导致PPR蛋白在逆行信号中的作用机制仍有很多问题有待阐明。此外，PPR蛋白存在一因多效性，部分蛋白在作用于抗逆性的同时，还会对植物的生长和生殖产生重要影响。最后，本文阐述了利用PPR蛋白作为RNA编辑工具的研究现状，探讨了目前PPR蛋白响应植物非生物胁迫方面尚待解决的问题及研究前景，提出了未来研究仍需关注的重点和难点，为深入研究PPR蛋白的功能和作物非生物胁迫抗性育种提供参考。

生长素是植物生长发育过程中重要的调节因子，植物通过生长素调节来实现自身的生长发育。SAUR基因家族作为生长素早期响应基因家族中的一员，是生长素信号转导途径中不可或缺的调节因子之一。为了研究SAUR基因在植物生长发育和逆境胁迫应答等生物学过程中的作用，分析了SAUR基因家族的生物信息学特征以及表达特性和调控机制，归纳了SAUR基因在植物细胞伸长生长、光介导的子叶和顶端弯钩打开的过程、花器官形成和果实发育以及胁迫应答等方面的功能，指出SAUR基因不仅在多个方面影响植物的生长发育，还参与了植物对非生物逆境胁迫的响应。本研究结果揭示了SAUR基因在多个层面影响植物生长发育的作用，并且对植物品种培育和分子机理研究提供了理论支持。

为了解决单施有机肥在用量、肥效以及养分淋失方面并同时提高土壤养分利用效率等问题，以“生物炭”、“堆肥”“生物炭有机肥配施”、“土壤性质”、“农作物养分”等为关键词，在Web of Science、Google Scholar、中国知网等网站搜索相关文献归纳并总结。结果表明：（1）生物炭能够改善堆肥的腐熟程度，增加微生物群落的丰度，降低有机肥中养分流失的风险，从而有效减少传统的堆肥对环境的影响；（2）生物炭和有机肥配施后，可提高土壤含水量，并对不同类型土壤的有效磷、速效钾含量均有不同程度地提高。同时，还能为土壤中的生物和微生物提供更好的生活物质及环境；（3）二者配合施用可以增加农作物的产量，改善其氮、磷、钾含量，但不同农作物对其响应不同。生物炭与有机肥配合施用，对提升土壤肥力和植物养分含量具有良好的效果，其效果随施用比例、土壤类型、农作物种类等因素的不同而异。本研究可对畜禽粪便资源在农业生产中的高效利用提供参考。

小麦是全球最重要的粮食作物之一，干旱是影响其生长发育最重要的非生物胁迫因子。根系作为作物获取水分和养分的重要器官，直接决定了作物对土壤水分的利用效率。近年来，越来越多的研究表明，根系构型在植物干旱胁迫响应中发挥了重要功能。本文综述了目前根系构型在调控小麦抗旱性方面的研究进展。首先概述了根向性生长，特别是根向重力性生长对植物根系结构的塑造作用，重点总结了目前挖掘到参与根系向重力性生长的相关基因及其分子调控机制，并阐述了根向性生长调控的根系构型是如何介导小麦对干旱胁迫的适应。除了根向性生长，根系的发育过程也参与了对植物根系构型的调控，并决定植物对干旱胁迫的适应能力，因此，本文进一步综述了在干旱胁迫条件下小麦如何通过调控根系发育来改变根系形态，包括增加根长、调控侧根数量和根毛密度等，来增强小麦对土壤水分的吸收和对干旱环境的适应；同时，系统总结了干旱胁迫条件下参与调控作物（尤其是小麦）根系发育的相关基因。此外，根系作为植物地下部分，其构型的解析一直是本领域研究难点，阻碍了对根系结构与植物耐旱性关系的进一步解析，因此，本文也归纳了目前可用于小麦根系二维结构和三维结构表型分析的技术。这些技术可测量和分析小麦根系的长度、密度、生长方向和形态等参数，为深入理解根系构型与小麦抗旱性关系提供技术支撑。最后，展望了改良根系结构在小麦抗旱育种中的应用前景，并对如何挖掘更多潜在的小麦根系构型调控基因，及解析相关基因的调控机理进行了讨论。综上所述，小麦根系结构与小麦抗旱性关系密切，随着测序和分析技术的不断发展，以及小麦根系结构调控机制研究的不断深入，为未来培育抗旱小麦新品种提供了新的手段和策略。

产单核细胞李氏杆菌是一种常见的食源性致病菌，其致死率高达30%。该菌能够在高盐度、高酸度和冷藏温度等极端条件下存活和增殖，对人畜健康构成了重大威胁。然而抗生素的滥用导致药物残留和多重耐药性等问题的出现，从而使得李氏杆菌病的防治异常困难。噬菌体相关生物制剂的发展为解决以上问题提供了可行方案。本文综述了李氏杆菌噬菌体在食品保鲜、生物检测、基因工程等方面的应用，同时还探讨了噬菌体与宿主之间的互作机制，旨在为李氏杆菌噬菌体在食品污染防控中提供一定的理论依据。

金线莲为兰科珍稀名贵药用和观赏植物，因富含多种药用和营养成分深受人们青睐，近年来的市场需求也在不断递增。为了促进金线莲的产业发展和基础研究，总结了前人在金线莲研究方面的进展，比较了金线莲属植物的种系差异，重点讨论了金线莲基因组学（结构基因组学/功能基因组学）以及环境（生物/非生物互作）响应方面的研究进展，分析了金线莲品质影响的主要因素为加工方式、栽培模式、品系，针对目前并未深入展开的种质资源概况、基因组学、环境互作、品质差异和胚胎繁殖等方面的研究进行了系统综述，并对目前存在的主要问题及如何解决提出相应的策略和展望，为大数据时代名贵药用植物的分子生物学研究提供可行性参考。

高粱是世界第五大粮食作物，可作为食用、饲用、酿造用和生物能源用。高粱遗传转化技术是高粱功能基因组学研究中必不可少的重要工具，同时，也可作为传统育种方法的重要补充。本文对近年来高粱遗传转化的研究进展进行总结，分析高粱遗传转化中存在的难题，并提出进一步的解决策略，以期为高粱遗传转化技术的进一步改良提供参考。通过对近年来50余篇高粱组织培养和遗传转化文献进行归纳总结。介绍用于遗传转化的高粱基因型、外植体来源、再生体系构建等方面的研究现状，对比电穿孔法、花粉管通道法、基因枪法和农杆菌介导法4种高粱遗传转化常用方法的优劣，总结遗传转化载体主要组成部分启动子、目的基因、选择标记基因和报告基因对转化效率的影响，阐述高粱遗传转化的应用现状，分析高粱遗传转化技术存在的主要瓶颈问题，研究对策措施。高粱基因型对组织培养有很大影响，以P898012和Tx430最为常用。基因枪法和农杆菌介导法是最常用的高粱遗传转化方法，且农杆菌介导法的优势逐渐显现。在载体构建中，CaMV35S启动子和ubi1启动子最为常用，抗生素抗性基因（nptII、hpt）、除草剂抗性基因（bar）和养分同化基因为常用的三大类选择标记基因。随着高粱遗传转化技术及CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术的不断发展，一些重要农艺性状基因被成功转入高粱。但基因型依赖性强、组织培养周期长、遗传转化稳定性差是限制高粱遗传转化的主要瓶颈，通过引入形态发生调节因子，直接进行体细胞发生，缩短了组织培养周期，提高了转化效率，扩大了外植体来源，高粱遗传转化技术取得重大突破。通过引入形态发生调节因子，采用切-浸-芽（CDB）递送系统等方式可进一步改良高粱遗传转化技术，结合CRISPR/Cas9基因编辑技术的应用，必将为高粱分子育种及相关基因功能鉴定提供重要的技术支撑。

【目的】 畜禽养殖业是重要的温室气体排放源，我国是生猪养殖大国，科学评估生猪养殖系统碳足迹，能够为畜牧业深入推进减排降碳提供参考借鉴。【方法】 本文中从碳足迹评估模型、评估方法和主要排放源三方面对国内外生猪养殖系统碳足迹评估研究现状进行梳理，围绕系统边界、排放源、核算方法以及单位选择等因素深入分析了评估结果差异性的成因，解析了饲料生产、粪污处理等环节对评估结果的影响。【结果】 目前国外对生猪养殖生产全生命周期的碳足迹评估形成了较为成熟的评估模型。每生产1 kg功能单位的猪肉碳足迹为2.2—10.3 kg CO_2-eq。各研究中，不同评估方法会对评估结果产生较大影响。划定不同的系统边界、采用不同的功能单位，均会导致碳足迹评估结果出现差异。同时，在相同系统边界内，核算的排放源不同、同一排放源选取的参数不同，或者选择不同的分配方法也会影响评估结果。在生猪养殖生产系统中，饲料生产是对生猪生产系统碳足迹贡献最大的环节，占比为49%—83%。粪便管理环节的排放仅次于饲料生产环节，占比为12%—41%。【结论】 为了使我国生猪养殖系统的碳足迹评估更加精准和广泛，应开展针对中国不同区域不同养殖模式下温室气体排放关键参数的监测，根据我国生猪养殖系统发展现状建立适合本国国情的碳足迹评估数据库，统一评估方法，规范评估要求，创建符合地区实践的评估模型，为我国生猪养殖产业的可持续发展提供数据参考。

小麦条锈病是中国重要的流行性真菌病害，严重威胁国家粮食安全。通过持续应用抗病品种和植保措施，小麦条锈病在中国得到了较好的控制。然而，随着全球气候变化、栽培制度的变革、育种方法技术的改进、产量水平的提高及条锈菌群体结构和毒性频率的不断变异，有必要对新时期小麦抗条锈病基因育种利用现状进行科学评估，以期为广谱持久多抗小麦品种的培育提供依据。本文通过对近年来中国西南、西北和黄淮主产区小麦品种（系）的条锈病抗性进行系统的抗病鉴定、遗传分析和抗条锈病基因分子标记的定位和检测，总结了中国小麦育种中主要抗条锈病基因的利用情况，对中国小麦抗条锈病基因发掘与种质创新、小麦育种中利用的主要抗条锈病基因、新时期抗条锈病基因利用的策略、小麦育种中抗条锈病基因选择和鉴定等进行了论述，并对新时期小麦抗条锈病育种发展方向进行了展望。

铜绿假单胞菌是一种多重耐药性病原体，其感染在临床上构成了重大挑战。本文归纳综述了铜绿假单胞菌的固有性耐药、获得性耐药和适应性耐药机制，旨在为临床预防和治疗提供新的视角和方法。铜绿假单胞菌之所以能够抵御多数抗生素攻击，主要是依赖其高水平的固有性和获得性耐药性。固有耐药性涉及多种药物外排泵系统、低渗透性的外膜以及天然存在的抗生素降解酶等。获得性耐药性则是通过基因突变、接合转移以及水平基因转移等途径实现。适应性耐药性则与生物膜的形成和群体感应系统的调控紧密相关。文章通过分析这些不同耐药性的特点和发展趋势，探讨目前的治疗方法，指出铜绿假单胞菌耐药现象是多机制共同作用的结果，而非单一因素所致。鉴于此，未来治疗铜绿假单胞菌感染的有效策略可能需要结合传统治疗方法与新治疗方法相结合的联合治疗手段，研究为开发针对铜绿假单胞菌的新型治疗方法提供了理论基础，并为临床治疗提供了新的思路。

穗发芽是禾本科作物籽粒在收获前于高湿环境下的穗上发芽现象，严重影响小麦的产量与品质。种子休眠水平是影响小麦穗发芽抗性的主要因素，而往往驯化作物的籽粒休眠水平低，导致栽培小麦普遍比其野生祖先种更易发生穗发芽。小麦穗发芽主要受外源环境（温度、湿度等）和内源植物激素（GAs、ABA、IAA、MeJA、ET、BR）的调控。已鉴定出一批抗穗发芽材料，并克隆了一系列调控穗发芽抗性的关键基因，如PM19、MFT、MKK3、Myb10-3D、Vp1等。通过分子标记辅助选择、人工合成小麦和CRISPR/Cas9基因编辑技术，已成功创制了抗穗发芽小麦新材料。本文综述了小麦穗发芽抗性的遗传机制及抗性育种研究的最新进展，未来仍需继续挖掘关键穗发芽抗性基因，以生物育种的方法培育抗穗发芽小麦新品种。

［目的/意义］ 乡村振兴战略给农业技术推广提出新的要求，使农业推广知识的供给形式有待进一步创新。以果蔬农技知识服务为需求导向，基于前沿大语言模型技术，面向新型农业知识导读和知识问答等农技推广服务，构建果蔬农技知识智能问答系统。 ［方法］ 基于草莓种植户需求分析，把草莓栽培农技知识划分为不同主题，形成知识对象识别和知识问答两种大模型下游任务，结合机器自动标注和人工标注的方法构建小样本高质量训练语料；通过对比已有的4种大语言模型：Baichuan2-13B-Chat、ChatGLM2-6B、Llama-2-13B-Chat、ChatGPT的性能表现，选择性能最优的模型作为基础模型，按照“优质语料+预训练大模型+微调”的研究思路，训练具有语义分析、上下文关联和生成能力，能够适应多种下游任务的深度神经网络，构建农业知识问答大模型；采用数据优化、检索增强生成技术等多种策略缓解大模型幻觉问题；研发果蔬农技知识智能问答系统，生成高精度、无歧义的农业知识答案，同时支持用户多轮问答。 ［结果和讨论］ 以精准率和召回率为命名实体识别任务的性能表现指标，参与测评的国内主流模型在微调后不同知识主题下的平均精准率均超过85%，平均召回率表现各异，其中知识实体类型的数量、标注语料数量等因素都会影响大模型性能；以幻觉率和语义相似度为知识问答任务的性能表现指标，数据优化、采用检索增强生成技术等策略以10%~40%的幅度有效降低大模型幻觉率，并有效提高大模型的语义相似度。 ［结论］ 在农业领域的命名实体识别和知识问答任务中，预训练大模型ChatGLM的表现性能最优。针对预训练大模型下游任务的微调和基于检索增强生成（Retrieval-Augmented Generation，RAG）技术的模型优化可以缓解大模型幻觉问题，显著提升大模型性能。大模型技术具有创新农技知识服务模式、优化农业知识推广的潜力，能够有效降低种植户获取高质量有效知识的时间成本，引导更多的种植户实现农业技术创新和转型。但是由于性能不稳定等诸多问题，大模型的优化方法和具体场景应用仍需进一步深入研究。

[目的/意义] 实现复杂的自然环境下农作物害虫的识别检测，改变当前农业生产过程中依赖于专家人工感官识别判定的现状，提升害虫检测效率和准确率具有重要意义。针对农作物害虫目标检测具有目标小、与农作物拟态、检测准确率低、算法推理速度慢等问题，本研究提出一种基于改进YOLOv8的复杂场景下农作物害虫目标检测算法。 [方法] 首先通过引入GSConv提高模型的感受野，部分Conv更换为轻量化的幻影卷积（Ghost Convolution），采用HorBlock捕捉更长期的特征依赖关系，Concat更换为BiFPN（Bi-directional Feature Pyramid Network）更加丰富的特征融合，使用VoVGSCSP模块提升微小目标检测，同时引入CBAM（Convolutional Block Attention Module）注意力机制来强化田间虫害目标特征。然后使用Wise-IoU损失函数更多地关注普通质量样本，提高网络模型的泛化能力和整体性能。之后，对改进后的YOLOv8-Extend模型与YOLOv8原模型、YOLOv5、YOLOv8-GSCONV、YOLOv8-BiFPN、YOLOv8-CBAM进行对比，验证模型检测准确度和精度。最后将模型移植到边缘设备进行推理验证，在实际应用场景中验证模型的有效性。 [结果和讨论] YOLOv8-Extend在对比实验中均取得良好的表现，其中与原模型对比实验中，精确率、召回率、mAP@0.5和mAP@0.5∶0.95评价指标分别提升2.6%、3.6%、2.4%和7.2%，表现突出，具有更好的检测效果。改进前后的模型分别运行在边缘计算设备JETSON ORIN NX 16 GB上并通过TensorRT加速相比，mAP@0.5提升4.6%，达到57.6 FPS，满足实时性检测要求。在复杂农业场景中YOLOv8-Extend模型具有更好的适应性，在实际采集数据中微小害虫与生长环境相似的害虫检测方面有明显优势，在困难数据检测方面准确率提高了11.9%。 [结论] 本研究提出的YOLOv8改进模型有效提高了检测精度和识别率同时保持了较高的运行效率，能够部署在边缘终端计算设备上实现农作物害虫的实时检测，也为其他小目标智能检测和模型结构优化提供参考和帮助。

中国盐碱地面积占全球盐碱地总面积的1/10，严重制约了农业生产的发展。因此，寻找有效的盐碱地修复方法对于提高农业产量和保障粮食安全具有重要意义。目前，盐碱地修复的方法有化学修复、工程修复和生物修复等，而生物修复以其经济高效和绿色环保的特点受到了广泛关注。生物修复通过植物和微生物等生物资源来改善盐碱地的土壤和环境。具体而言，盐生植物能够在盐碱地中生长繁殖，通过其特殊的生理机制，能够有效修复高浓度盐碱地，为后续作物种植创造良好条件。此外，普通作物也可以通过基因挖掘和品种培育的方式，增强其耐盐性，从而在盐碱地上实现正常生长，达到修复盐碱地的目的。除了植物，微生物也在盐碱地修复中发挥着重要作用。一些特定的微生物能够提高作物的耐盐性，或者通过降解盐碱土壤中的盐分和碱性物质，从而降低土壤的盐碱度，改善土壤环境。总的来说，生物修复是一种绿色环保，且符合中国可持续农业和循环经济发展战略的盐碱地修复方法。

棉花是新疆最重要的经济作物，而南疆又是新疆棉花的主产区，产量占全疆的80%。长期以来，南疆棉区普遍采用“湿播干出”的种植模式，即除了在棉花生育期进行常规灌溉外，还需要进行冬灌和春灌，起到压盐、提高播种期土壤墒情和改善土壤水分的作用。随着耕地面积的不断扩大和水资源的日益短缺，南疆棉区开始尝试采用北疆“干播湿出”的栽培方式种植棉花，但整体效果不甚理想。通过文献综述，探讨造成南疆推行“干播湿出”栽培方式不力的原因，在此基础上提出可能的解决策略。

[目的/意义] 针对小麦叶片病虫害在自然环境下形态和颜色特征较为复杂、区分度较低等特点，提出一种高质量高效的病虫害检测模型，即YOLOv8⁃SS（You Only Look Once Version 8-SS），为病虫害的预防与科学化治理提供准确的依据。 [方法] 基于YOLOv8算法，采用改进的轻量级卷积神经网络ShuffleNet V2作为主干网络提取图像特征即YOLOv8-S，在保持检测精度的同时，减少模型的参数数量和计算负载；在此基础上增加小目标检测层和注意力机制SEnet（Squeeze and Excitation Network），对YOLOv8-S进行改进，在不降低检测速度和不损失模型轻量化程度的情况下提高检测精度，提出YOLOv8-SS小麦叶片病虫害检测模型。［结果与讨论］ YOLOv8-SS模型在实验数据集上的平均识别精度和检测准确率分别达89.41%和91.00%，对比原模型分别提高10.11%和7.42%。因此，本研究所提出的方法可显著提高农作物病虫害的检测鲁棒性，并增强模型对小目标图像特征的提取能力，从而高效准确地进行病虫害的检测和识别。 [结论] 本研究使用的方法具有广泛适用性，可应用于大规模农作物病虫害检测的实际场景中。

【目的】穗长在决定小麦穗的构造和产量潜力方面具有重要作用。挖掘具有育种利用价值的小麦穗长数量性状位点（quantitative trait loci，QTL），并解析其遗传效应，为分子标记辅助育种提供理论依据。【方法】以自然突变体msf和川农16构建的198份F₆代重组自交系（recombinant inbred lines，RIL）群体（MC群体）作为研究材料，于2020—2021和2021—2022年生长季，在四川温江区、崇州市和雅安市（2021WJ、2022WJ、2021CZ、2022CZ和2021YA）进行试验，对5个环境下的穗长进行表型鉴定。利用基于16K SNP芯片构建的高质量遗传连锁图谱对穗长性状位点进行定位。另外，根据穗长主效QTL侧翼标记的基因型分析主效位点对产量相关性状的遗传效应，从而评估其对产量提升的潜力。【结果】共鉴定到14个控制穗长发育的QTL，主要分布在1A（1个）、1B（1个）、2B（1个）、3D（3个）、4A（1个）、4D（2个）、5A（1个）、5B（1个）、7A（1个）、7B（1个）和7D（1个）染色体。其中，QSl.sau.1A在4个环境及最佳线性无偏预测（best linear unbiased prediction，BLUP）值中被检测到，可解释6.46%—20.12%的表型变异率，定位于1A染色体侧翼标记1A_1208254—1A_10060497间，被视为主效QTL。QSl.sau.1A的正效应位点来源于亲本msf。在多环境QTL分析结果中也检测到QSl.sau.1A，表明其受环境影响较小，为主效且稳定表达的QTL。QSl.sau.1A的效应在2个具有不同遗传背景的验证群体中得到进一步验证。除旗叶长无显著变化以外，携带QSl.sau.1A正效应位点株系的每穗籽粒数（12.68%）、每穗粒重（14.99%）、千粒重（5.79%）、旗叶宽（2.94%）和小穗数（1.48%）显著增加，花期（0.61%）显著提前，而株高（-6.47%）和有效分蘖数（-36.11%）显著减少。【结论】在1A染色体定位到1个主效且稳定的穗长位点。QSl.sau.1A正效应位点显著提高穗粒数、穗粒重、千粒重和小穗数，具有一定的育种价值。

垩白是评价水稻外观品质的重要指标之一，是一种严重影响稻米碾磨、外观及食味品质的不良性状，对水稻的市场价值评估起到重要作用。本研究主要总结了水稻垩白的形成受生理机制、遗传机制和环境因素的影响，同时指出目前育种工作中改良垩白性状所存在的难点问题，并根据目前的研究成果与相关技术的发展，提出一些改良意见，为优质稻米的生产提供一定的研究基础。

农业生态系统既是温室气体的重要贡献者之一，也是固碳端，在固碳减排上发挥着重要作用。在“碳达峰”和“碳中和”的背景下，农业生态系统的固碳减排潜力巨大。本文主要综述了中国典型农业生态类型中主要温室气体的来源、固定途径及其影响因素，讨论了农业生态系统固碳减排的现有研究成果、减排潜力以及存在问题，总结了推动整个农业生态系统固碳相关领域的研究，展望了新的研究方向和探索途径。为中国进一步固碳减排、农业可持续发展，尽快实现“双碳”目标提供重要理论参考。

【目的】试验旨在研究抗鸭甲肝病毒基因3型(Duck hepatitis A virus genotype 3,DHAV-3)的北京鸭专门化品系(即抗性品系Z7-R)与DHAV-3易感品系(Z7-S)的脂质代谢轮廓,并筛选品系间差异脂质标志物。【方法】选取2日龄Z7系DHAV-3抗性北京鸭和易感北京鸭各6只,采集血液与肝脏组织,进行血液生化指标测定与基于液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)的非靶向肝脏脂质组检测。采用t检验、偏最小二乘分析(PLS-DA)和差异倍数(FC)综合筛选品系间显著差异脂质。【结果】Z7-R系北京鸭血浆总胆固醇、低密度脂蛋白和磷脂含量均显著高于Z7-S系(P<0.05)。脂质组分析共鉴定到1 532个脂质代谢物,涵盖了脂肪酰(FA)、甘油酯(GL)、甘油磷脂(GP)、鞘脂(SP)、固醇脂(ST)5个大类。共筛选到84个显著差异脂质,其中甘油酯类主要为甘油三酯(TG),且Z7-R系含量均高于Z7-S系(P<0.05);甘油磷脂类主要为溶血磷脂酰胆碱(LPC)、溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)和游离脂肪酸(FFAs),且Z7-R系含量均低于Z7-S系(P<0.05)。共筛选到10个显著差异的脂质显著富集到鞘脂代谢、甘油磷脂代谢、甘油酯代谢、亚油酸代谢和α-亚麻酸代谢通路中。【结论】脂质组学技术可用于区分北京鸭Z7-R系与Z7-S系,筛选到的10个显著差异脂质物质可作为潜在的DHAV-3抗性与易感性状相关生物标志物。

基底膜是细胞外基质的特化结构，存在于大多数的组织之中，不仅为上皮细胞、内皮细胞、神经细胞、肌肉细胞等提供支持结构，而且发挥着维持组织结构和功能的重要作用。基质胶是从富含胞外基质蛋白的EHS小鼠肿瘤中提取的可溶性基底膜制备物，它含有几乎所有的基底膜成分，能良好模拟基底膜细胞外基质的生物学特性，为生命科学研究中多种实验模型的构建提供了关键生物材料，尤其是类器官培养的重要载体。综述了基质胶的生物学特性、提取制备方法及主要用途，讨论了基质胶潜在应用领域与价值，分析了国内外基质胶生产的现状与存在的问题，并对基质胶产品的未来发展趋势进行了展望，以期对中国基质胶产品的研发及应用提供参考。

为全面了解近十年国内外藜麦科研现状与发展趋势，利用文献计量学方法，综合检索2012—2022年间中国知网(China National Knowledge Infrastructure, CNKI)中国期刊全文数据库和Web of Science(WOS)核心合集数据库有关藜麦研究的相关文献，对文献发表年份、研究机构、期刊分布、学科领域分布进行统计分析，并通过关键词共现网络分析归纳国内外藜麦主要研究前沿及热点。结果表明，藜麦相关研究自2013年国际藜麦年后迅速升温，近三年来处于快速增长时期，中国藜麦研究虽然起步较晚，但累计发文数量已超过欧美等国家跃居世界首位，然而论文质量还有待进一步提升，篇均被引频次排在德国、意大利、智利、美国以及西班牙之后。国外研究机构主要集中在南美藜麦起源地及欧美发达国家，国内研究机构主要集中在西北和华北等藜麦种植区域；期刊分布主要以食品科学领域为主，研究热点主要集中在品种选育栽培、营养品质与加工特性等领域。藜麦作为一种健康杂粮正在中国兴起，推进藜麦产业化具有广阔发展前景与应用空间。

随着测序技术的发展，大量组学测序技术不断涌现并得以推广，产生了包括基因组、表观基因组、转录组、蛋白质组、代谢组、微生物组等大量的组学数据。这些数据对深入研究和揭示畜禽重要经济性状(生长性状、繁殖性状、肉质性状、抗病性状等)的复杂调控过程具有重要意义。仅通过单一层面的组学无法揭示畜禽重要经济性状的复杂性，而多组学技术可以系统解析畜禽重要经济性状的机理和表型，并逐渐成为研究畜禽重要经济性状的主要方法。本文综述了多组学技术的方法、优点及其在畜禽重要经济性状研究中的应用，旨在对畜禽重要经济性状的研究提供参考和思路。

作物品种鉴定是优良品种选育和推广的重要保障，而合适的检测方法是对品种进行准确鉴定的关键。随着分子标记技术的发展，第3代分子标记SNP逐渐应用到品种鉴定领域。本研究概述了SNP分子标记的特点，分析了高分辨率熔解曲线、竞争性等位基因特异性PCR、基因芯片、测序法、靶向测序基因型检测等5种作物研究中常用的高通量检测方法的特点及适用性，梳理总结了SNP标记在品种真实性鉴定、纯度检测和亲缘关系分析与分类等方面的研究与应用情况，以期为后续利用SNP分子标记进行品种鉴定提供技术参考。

数字土壤制图是基于土壤成土学、地理学和数学理论知识，借助3S技术手段而产生的一种新型高效的土壤制图技术。国内外学者从环境协同变量的生成、样点数据的获取、数字土壤制图模型或方法的选择及土壤图的产生与验证这4个方面已有大量的研究，尤其是对制图方法的研究。本文介绍了数字土壤制图的五类方法，分别是地统计学方法、确定性插值、数理统计、机器学习和专家知识模型。同时基于不同方法的特征，从样本的密度和分布状况、地形地貌特征及目标变量等方面考虑，选择适用于研究区域的制图方法。数字土壤制图未来的发展方向包括将人类活动因子加入环境协同变量；基于机器学习与数据挖掘建立更有效的采样方法；新型建模方法的应用（深度学习和多模态方法）。

为解析反硝化细菌的研究进展和动态，基于Web of Science核心数据库，使用VOSviewer、Citespace等工具，分析了1990—2022年反硝化细菌领域研究概况和发展趋势。该领域经历起因、探索、发展三个过程；涉足国家较多但合作关系较弱，欧洲国家区域性合作较强且发文质量较高；中国虽起步晚但发展迅速，发文量多但影响力不够；核心作者中中国彭永臻院士发文最多；核心作者之间合作交流较少。关键词呈现出“工具—对象—方法”三种类型，当前的研究主要关注生物脱氮性能以及致力于提高污废水的脱氮效能。未来的研究更注重在氮氧化物的排放、新型反硝化细菌的筛选及反硝化菌剂的研制和应用、同步硝化反硝化研究以及硝酸盐氮的去除等方面的深化和扩展。

【目的】条锈病是威胁小麦安全生产的重要真菌病害，了解国内外育种材料抗性水平和抗病基因的分布，发掘新的抗性资源，为提高抗病基因利用效率提供依据。【方法】利用中国当前条锈菌优势生理小种CYR33和CYR34对153份国内外小麦育种材料进行苗期抗性鉴定，于2018—2019、2019—2020和2020—2021年，在湖北鄂州，利用这两个小种对供试材料进行成株期抗性鉴定；结合已知抗性基因Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18、Yr26、Yr29和YrSP等功能标记或紧密连锁分子标记进行基因型检测。【结果】苗期结果显示，10份材料对CYR33表现免疫（反应型IT为0），包括7份国内材料（即山农28、漯麦163、石麦13、中意6号、郯麦98-2、中麦175和泰山21）和3份国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）材料（CIM-53、CIM-60和CIM-71）；仅2份国内材料在苗期对CYR34小种表现免疫（郯麦98-1和山农102）。此外，成株期条锈病田间鉴定显示，64份材料在田间3年均表现出稳定抗性（最终严重度≤5%），包括7份国内材料和57份CIMMYT材料。利用抗病基因功能标记或紧密连锁分子标记检测显示，153份材料中携带Yr9、Yr10、Yr17、Yr18、Yr26、Yr29和YrSP抗性基因的材料分别有31、23、73、2、4、50和2份，未检测到含有Yr5和Yr15的材料。综合苗期和成株期表型，仅CIM-53对2个生理小种在苗期和成株期均表现为免疫（IT=0，严重度为0），分子标记检测显示，该材料可能含有已知抗病基因Yr17和Yr29。【结论】国内外153份小麦种质对当前条锈菌流行生理小种的抗性主要以成株抗性为主，其中国内小麦品种主要携带Yr9、Yr10和Yr26抗性基因，而CIMMYT小麦品系则携带Yr17、Yr18和Yr29为主，表明通过聚合1—2个非免疫苗期抗性基因和2—3个成株抗性基因，在成株期多个环境条件下均表现出近免疫抗性水平，是CIMMYT小麦品系保持持久抗性的主要原因。亟待广泛挖掘抗源，发掘新的抗病基因，充分利用现代生物技术手段快速培育具有持久抗性且农艺性状优良的小麦新品种，进一步提高中国麦区条锈病整体抗性水平。

当前面临着两大世界级问题“土壤退化”和“双碳目标”，而这两大问题均有一个共通点——碳！那植物吸收碳元素途径有哪些呢?人类能否通过农作物及农事操作助力实现“双碳”目标?为深入了解这其中的关联性，为农业可持续发展和助力实现双碳目标，本文从上述2个问题出发，从碳元素生态系统循环切入思考。通过阅读大量文献，跟踪学术前沿，综述植物吸收碳源途径和富碳有机肥料的应用研究。结果发现植物吸收和利用碳元素代表性成果如下：（1）植物的营养物质包括有机质和矿物质。（2）完善了生态系统的碳循环途径：增加植物通过根系直接吸收利用小分子碳水化合物的途径, 即生态系统碳循环中碳可以从土壤到植物。（3）富含碳元素的肥料主要包括腐植质、有机肥、微生物有机肥、有机碳肥等。依据植物吸收碳元素途径中植物可以通过根系吸收小分子有机碳，农民可以通过农事操作增加耕地土壤中有机质，改良土壤促进农作物生长的同时助力实现“碳达峰、碳中和”目标。

【目的】 挖掘玉米抗旱关键基因、揭示其抗旱分子机制，为培育抗旱玉米新品种提供基因资源和理论指导。【方法】 采用转录组数据结合加权基因共表达网络（weighted gene co-expression network，WGCNA）与抗旱性生理生化指标的筛选方法，鉴定与抗旱和复水相关的ZmPAL基因。利用生物信息学方法对编码PAL的基因进行全基因组分析。运用实时荧光定量PCR（quantitative real-time polymerase chain reaction，qRT-PCR）检测ZmPAL基因在干旱处理条件下的表达情况，以及ZmPAL5在不同自交系间的表达特性和在不同组织中的表达模式。最后，利用遗传转化分析ZmPAL5在玉米中的抗旱功能，并借助CRISPR/Cas9技术对PAL5同源基因进行缺失型拟南芥突变体的抗旱性分析。【结果】 鉴定了19个玉米ZmPAL基因，其中6个基因聚集在第5染色体上，其编码蛋白多为亲水性酸性蛋白，且PAL家族基因的进化相对保守。ZmPAL基因启动子区域含有大量与激素和非生物应激响应相关的顺式作用元件。确定了6个核心基因，其中4个基因在干旱处理后显著上调表达。尤其是ZmPAL5在干旱胁迫后表达量增加了8.57倍。在干旱胁迫和复水处理条件下，发现抗旱自交系郑8713中ZmPAL5的表达水平显著高于旱敏感自交系B73。同时，ZmPAL5是一个组成型表达基因，在幼茎中表现出高水平的表达。过表达ZmPAL5玉米在干旱胁迫下生长良好，其相对含水量、木质素、叶绿素、可溶性蛋白、脯氨酸含量，以及超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶的活性分别是野生型的1.52、1.49、1.47、1.43、1.44、1.41、1.53、1.41和1.35倍，但丙二醛含量是野生型的0.65倍。PAL5缺失型拟南芥突变体对干旱敏感。在干旱胁迫下，其生理生化指标与过表达ZmPAL5玉米的指标变化趋势相反。【结论】 筛选出6个响应干旱胁迫的核心基因（ZmPAL3、ZmPAL5、ZmPAL6、ZmPAL8、ZmPAL11和ZmPAL13），其中，ZmPAL5的表达量与抗旱性呈正相关。ZmPAL5通过影响渗透调节物质含量和抗氧化酶活性正向调节植物的抗旱性和恢复能力。

儿茶素是茶叶中多酚类化合物的主体成分，占干茶含量的12%~24%，具有清除自由基、抗衰老、抗辐射、减肥、降血脂、防癌等活性功能。普洱茶因特殊的品种和加工工艺，所含有的儿茶素含量均高于其他茶树品种，在营养价值和保健方面表现出优异的功效。对普洱茶儿茶素种类、提取测定方法、含量变化和功效研究等方面进行综述，以期为普洱茶中儿茶素功能产品进一步开发利用研究提供参考。

【目的】明确小麦和豌豆填闲对白菜幼苗生长和土壤微生物群落结构的影响，为麦、豆填闲减轻十字花科蔬菜的连作障碍提供理论依据和技术支撑。【方法】分别以白菜和白菜连作土为供试材料和供试土壤，设置小麦填闲（W）、箭筈豌豆填闲（P）及小麦和豌豆混合填闲（WP）3个填闲处理，以不填闲作物为对照（CK），分析不同填闲处理对白菜幼苗生长的影响，并利用实时荧光定量PCR（qPCR）和Illumina MiSeq技术，探究小麦和豌豆填闲对白菜根际土壤微生物群落的影响，通过Spearman相关性分析，找出与白菜幼苗生长相关的关键微生物类群，再通过环境因子关联性分析，探明土壤化学性质的变化对土壤微生物群落结构的影响。【结果】与对照相比，3种填闲处理均促进了白菜的生长，降低了土壤EC值，混合填闲处理显著降低了土壤速效钾含量，小麦填闲处理提高了土壤pH。qPCR结果表明，填闲处理对土壤总细菌丰度没有产生显著影响，但显著增加了土壤总真菌的丰度，豌豆填闲处理及小麦和豌豆混合填闲处理显著降低了芽孢杆菌和假单胞菌的丰度。Illumina MiSeq结果发现，在属水平上，填闲处理均显著增加了TM7a的相对丰度，但降低了Leptolyngbya_EcFYyyy-00、瓶毛壳属（Lophotrichus）、无茎真菌属（Acaulium）、Sodiomyces的相对丰度；小麦和豌豆混合填闲处理显著增加了鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）和马赛菌属（Massilia）的相对丰度，显著降低了镰刀菌属（Fusarium）的相对丰度。基于Spearman的相关性分析表明，鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、TM7a、马赛菌属（Massilia）和芽单胞菌属（Gemmatimonas）与白菜生长呈显著正相关，Leptolyngbya_EcFYyyy-00、无茎真菌属（Acaulium）、瓶毛壳属（Lophotrichus）、Sodiomyces和镰刀菌属（Fusarium）与白菜生长呈显著负相关。填闲也改变了细菌和真菌的多样性指数，豌豆填闲处理降低了土壤细菌香农指数和逆辛普森指数，降低了真菌香农指数，增加了逆辛普森指数；小麦填闲处理和混合填闲处理增加了真菌香农指数，降低了逆辛普森指数。PCoA分析表明土壤微生物群落结构差异显著。土壤EC值是显著影响土壤微生物群落结构的土壤环境因子。【结论】填闲处理均能促进白菜幼苗生长，其中以小麦和豌豆混合填闲对白菜幼苗的促生效果最好。填闲处理增加了潜在促生菌鞘氨醇单胞菌属、TM7a、马赛菌等属的相对丰度，混合填闲处理显著降低了Leptolyngbya_EcFYyyy-00和镰刀菌属的相对丰度，增加了潜在生防菌毛壳菌的相对丰度。