本研究旨在筛选到综合农艺性状优良，适宜在广东及相近气候产区大面积推广的非转基因番木瓜新品种。以非转基因番木瓜新品种‘紫晖’、‘黄花佑’、‘贮丰’和‘泰国红’为对象，调查其两性株组培苗种植后的物候期、植株生长势、结果特性、果实商品性、果实品质、丰产性及抗性表现，并进行比较分析。参试品种生长势旺盛，综合农艺性状在各试点表现稳定，其中‘紫晖’与‘黄花佑’番木瓜具有结果部位低、花序主轴长度中等、节位坐果率高、丰产稳产、果实一致性好、果面光滑、色泽度好等优点；‘贮丰’具有可溶性固形物含量高、丰产稳产、耐贮藏等优点；‘紫晖’、‘黄花佑’和‘贮丰’3个品种品质均表现优良。‘黄花佑’与‘贮丰’番木瓜适宜鲜食，‘紫晖’既可以作鲜食也可以作加工型非转基因优质高产型新品种，以上3个品种均适宜在广东及相近气候产区推广种植。

为了研究赤霉素不敏感矮化基因(gibberellin insensitive dwarf, GID1)在马铃薯生长中的作用，在马铃薯中克隆该基因并转化植株记录相关表达差异。以马铃薯‘川芋21’组培苗为材料，通过马铃薯基因库设计引物克隆到了一个马铃薯赤霉素不敏感矮化基因StGID1。通过转化‘鄂马铃薯3号’，得到过表达转基因植株和RNAi植株并记录表达差异。进化分析显示，StGID1蛋白氨基酸序列与番茄SlGID1b-1基因的氨基酸序列同源性最高。过量表达和干扰抑制表达的转基因植株对比显示，在组培苗中，干扰抑制表达的植株平均茎直径为过量表达植株的2倍。在成熟植株中，抑制表达植株株高仅为过表达植株株高的62.8%，显著低于空白对照和过表达植株。在赤霉素处理时，过表达转基因植株、干扰抑制表达植株及对照均表现出随赤霉素浓度升高而茎高增高，茎直径减小。本研究证明StGID1是GID1基因家族在马铃薯中的同源基因，为马铃薯赤霉素调控路径的一部分。

为筛选出耐低氮的玉米品种和提供鉴定筛选耐低氮玉米品种的技术。以36个杂交组合为试验材料，在用氮量比正常施氮量减少70%条件下，测定基因型农艺性状表型值，基于表型值计算出耐低氮综合系数，进而评价基因型耐低氮能力。结果表明，在低氮胁迫下，多数农艺性状的表现不同基因型间存在显著或极显著差异；36个基因型间耐低氮综合系数差异很大，最大值为1.0319，最小值为-0.1139，平均值为0.4506，系数极显著和显著大于平均值的基因型分别有6个和4个，与平均值差异不显著的基因型有16个，显著和极显著小于平均值的基因型分别有2个和8个。系数极显著和显著大于系数平均值的基因型可评为耐低氮能力强和较强的品种；低氮胁迫时，生长旺盛、植株较高、穗位叶宽大可作为选择耐低氮品种的重要性状。

研究低温胁迫下2个枇杷幼果种胚生理指标变化及抗寒相关EjICE1基因的表达规律，为枇杷抗寒新材料的筛选及枇杷抗寒分子机理的解析提供理论依据。以洞庭枇杷（黄肉，DT）及洞庭枇杷突变型（白肉，DTM）挂果容器苗为材料，研究人工模拟低温对枇杷相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性及EjICE1基因的表达规律的影响。结果表明，低温胁迫下2个枇杷幼果种胚相对电导率REC均呈“S”型曲线变化，Logistic方程显示，洞庭枇杷和突变型(DTM)半致死温度LT₅₀分别为-4.759、-2.811℃，突变型（白肉，DTM）幼果的抗寒能力强于洞庭枇杷；2个枇杷的SOD、POD及CAT活性及洞庭枇杷(DT)的MDA含量均呈现出先升后降的变化趋势，但达到最大阈值的时间点不同，而突变型(DTM)MDA含量则呈现缓慢上升趋势，洞庭枇杷SOD在1℃达到最大阈值，丙二醛(MDA)含量、POD及CAT活性在-1℃达到最大阈值；突变型(DTM)SOD、POD及CAT活性在-3℃达到最大阈值，丙二醛(MDA)含量则在-5℃达到最大阈值。EjICE1基因在2个枇杷中的表达呈先升后降的趋势，突变型(DTM)EjICE1基因的表达水平均高于同时期的洞庭枇杷，最大表达量出现在-3℃，洞庭枇杷EjICE1基因最大表达量出现在-1℃，在-5℃时2个枇杷中EjICE1基因的表达均被强烈抑制。突变型(DTM)幼果的抗寒能力强于亲本洞庭枇杷(DT)，低温胁迫下，突变型(DTM)具有较高的保护酶活性，能快速激活抗寒相关基因的表达，启动低温应答机制，进而抵御和适应低温伤害。

旱直播是未来水稻生产的重要发展方向，在南亚和东南亚籼稻种植区已有较大面积，然而热带和亚热带地区粳稻种植多采用传统育苗移栽。中胚轴长度(Mesocotyl length，ML)是影响水稻旱直播出苗和幼苗活力的重要因素。基于分子标记辅助选择(Molecular marker assisted selection，MAS)育种，培育长中胚轴种质是促进水稻旱直播推广最为经济、高效的方式。迄今，已有4个水稻中胚轴伸长基因报道，即OsGSK2、GY1、OsPAO5和OsSMAX1。笔者选择3K重测序项目中TROP和TEMP粳稻亚群开展分析，测定中胚轴长度并鉴定OsGSK2、GY1、OsPAO5和OsSMAX1基因的优异单倍型。结果表明，TROP和TEMP亚群中胚轴长度呈典型的连续正态分布。OsGSK2、GY1、OsPAO5和OsSMAX1分别包括3、3、3和6种单倍型；同一基因在TROP和TEMP亚群中单倍型分布频率也存在差异。TROP亚群中OsGSK2-Hap1、GY1-Hap2、OsPAO5-Hap3、OsSMAX1-Hap2和OsSMAX1-Hap3为优异单倍型；TEMP亚群优异单倍型为OsGSK2-Hap1、OsPAO5-Hap2和OsSMAX1-Hap2。另外，TROP和TEMP亚群中多数中胚轴优异单倍型材料所对应的苗高要高于非优异单倍型，在破土出苗时易形成生长优势。鉴定到的优异单倍型在TROP和TEMP亚群中均呈现较显著的加性效应，可用于MAS育种。本研究为不同地区直播粳稻的选育提供参考，促进旱直播技术的快速推广。

为探讨PBP基因在异源烟草中的生物学功能，筛选出低砷(As)积累亲本烟草种质。以转PBP基因烟草T₂代种子和野生型烟草(Nicotiana tabacum K326)种子为材料，利用Real-time PCR分析外源PBP的时空表达模式，测定As胁迫下转基因烟株抗氧化酶(AOEs)活性变化及分析转基因烟草株系中As积累差异。AOEs活性测定表明，As胁迫第5天时CK植株中SOD和POD酶活性达到极值，分别为80.25 U/g和152.02 U/g，显著高于转基因植株；在胁迫后期(3~5 d) CK植株中H₂O₂和MDA含量也显著高于转基因植株。另外，在第7天和14天时转基因植株中As含量比CK植株均显著降低。离子转运蛋白基因表达分析表明，As胁迫不仅诱导转基因植株PBP基因表达显著上调，而且也引起转基因和CK植株中HAK1和PHT4等通道蛋白基因的显著上调，且CK植株中HAK1和PHT4的平均表达水平为转基因植株的1.5倍和3.75倍。外源PBP基因导入可有效降低转基因烟草对As的积累。

为明确不同基因型烤烟对烟草镰刀菌根腐病的抗性，利用10个烟草品种（系），采用粗毒素幼芽接种、带菌菌谷接种、孢子悬浮液培养等方法进行抗性鉴定。结果表明，供试品种对尖孢镰刀菌抗性表现出显著差异；对尖孢镰刀菌表现出抗的品种（系）有4个，分别是‘Y2001’、‘Y2002’、‘长脖黄’、‘664-01’；对尖孢镰刀菌表现出感的品种（系）有6个，分别是‘7710’、‘7713’、‘Y2007’、‘Y2008’、‘中烟100’、‘小黄金1025’。3种接种方法鉴定结果基本一致，共筛选出4个抗性品种（系）。

旨在克隆稗草对羟基苯基丙酮酸双氧化酶(HPPD)基因为探究其基因功能提供基础，从而更好地开发除稗剂。以稗草叶片为材料，用同源克隆和cDNA末端快速克隆(RACE)技术克隆EcHPPD基因序列，用生物信息学软件分析其特征。EcHPPD基因的编码序列全长1317 bp，其编码蛋白质由439个氨基酸组成，相对分子质量为46.659 kD，等电点为5.30。稗草与同处禾本科的Dichanthelium oligosanthes (OEL23409.1: 8-249)的HPPD蛋白进化程度最为相近。EcHPPD三级建模蛋白结构由两条链构成，有2个Fe²⁺结合位点，并能与吡唑特活性中心骨架通过氢键相互作用。EcHPPD可能与HGO、HPT1、TAT3、AT5G36160、TAT7等11个蛋白产生互作。本研究报道了EcHPPD基因序列并对其进行了生物信息学分析，为创制新的HPPD抑制剂提供理论依据。

旨在解决Klebsiella pneumoniae在利用混合碳源发酵生产2,3-丁二醇（2,3-butanediol，简称2,3-BD）时会产生碳分解代谢抑制(Carbon catabolite repression，CCR)效应，导致生产效率下降的问题。本研究以Cm抗性基因为标记，采用λRed同源重组技术成功构建ptsG基因缺失菌株K. pneumoniae HD79-N。此外，在利用葡萄糖与木糖混合碳源（葡萄糖:木糖=2:1）发酵的结果显示，K. pneumoniae HD79-N菌株由于敲除ptsG基因显著减弱了CCR效应，使其能够同步利用葡萄糖与木糖生产2,3-BD且最终产量达9.81±0.38 g/L。同时，K. pneumoniae HD79-N[0.23±0.01 g/(L·h)]菌株木糖利用率也比K. pneumoniae HD79[0.15±0.00 g/(L·h)]菌株提高了57.82%。本研究结果为缓解ptsG基因对K. pneumoniae菌株的CCR作用及提升2,3-BD的产量提供技术参考。

以自主创新品种‘烟酿1号’葡萄为材料，筛选并克隆葡萄FRO家族基因，对其进行生物信息学鉴定和表达特征分析，为研究果树铁素营养与吸收利用机制提供理论依据。通过同源克隆法从‘烟酿1号’中克隆和鉴定了6个FRO家族基因，命名为VvFRO1~VvFRO6，属于典型的植物铁还原酶编码基因；10种不同科、属植物FRO蛋白的氨基酸水平一致性约为43.66%，分为2个亚族（Group I和II），其中，VvFRO1~VvFRO3属于Group I，VvFRO4~VvFRO6属于Group II；系统进化树表明VvFRO倾向于与资阳香橙和小金海棠的同源蛋白紧密聚在一起；VvFRO蛋白主要定位于细胞质膜，均含有10~11个跨膜区；实时荧光定量PCR分析表明，VvFRO3在‘烟酿1号’葡萄不同组织中的整体表达水平最高，VvFRO3和VvFRO2在成年树体叶片和幼苗叶片中高量表达，VvFRO5在硬核期和膨大期果实中高量表达，而VvFRO1、VvFRO4和VvFRO6的整体表达水平相对较低。此外，葡萄FRO家族基因在根部易受缺铁、200 mmol/L NaCl和10% PEG6000(w/v)处理的诱导而显著增加，但对低温(4℃)和热(45℃)胁迫变化不敏感，VvFRO3在根部的表达量受ABA处理显著诱导而上调，但受50 μmol/L高铁毒害显著抑制而降低。本研究可为解析葡萄铁的吸收与转运机制奠定分子基础。

为了培育矮杆玉米品种，用栽培种材料DN132610和突变体材料DN132610-1杂交获得6个世代群体，探究突变体株高遗传特性。以P₁、P₂、F₁、B₁、B₂、F₂ 6个世代群体为试验材料，利用植物数量性状分离分析软件进行联合分析。结果表明，矮化突变体最适遗传模型为E-1，即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型。2对主基因加性效应值均为-11.205，显性效应值分别是-28.303和-15.840，B₁、B₂和F₂主基因遗传率分别为57.26%、30.06%和76.85%，多基因遗传率分别为0%、28.06%和0%，环境因素引起的变异分别占42.74%，41.88%和23.15%。上述试验表明，控制玉米株高的2对基因以显性效应为主，主基因遗传率较高，B₁、F₂多基因遗传率为0%，且玉米株高受环境影响较大，存在遗传与环境互作效应，可结合环境鉴定，早期对株高性状进行选择。

为实现甘露聚糖酶基因异源表达并验证功能，本研究以产甘露聚糖酶的副干酪乳杆菌(Lactobacillus casei) HDS-01为供试菌株，将基因组序列中功能预测为甘露糖苷酶的基因M1在大肠杆菌中表达，分别以pET-28a和Escherichia coli BL21(DE3)为载体和宿主菌构建M1基因工程菌株，纯化重组蛋白并验证甘露聚糖降解功能。结果表明：重组蛋白M1在表达过程中以包涵体形式存在，经Ni柱亲和层析纯化后，SDS-PAGE显示蛋白为98 kDa，复性后酶活和蛋白浓度分别为19.24±0.55 U/mL和0.51±0.01 mg/mL。高效液相色谱(High pressure liquid chromatography, HPLC)检测重组蛋白M1降解魔芋粉的产物，反应前3 h，甘露三糖或四糖浓度显著高，此后，甘露糖和甘露二糖浓度逐渐升高。本研究为产甘露聚糖酶乳酸菌直接用于食品级领域奠定了基础，也为乳酸菌甘露聚糖酶蛋白的定向改造提供了依据。

锌(Zn)是动物植物所必需的微量营养素，缺锌或锌过量会严重影响水稻的生长发育。水稻锌含量维持在一定范围有助于提高其产量和品质，并且可以提高籽粒的锌含量，一定程度上可以解决目前人体缺锌的问题。因此研究水稻锌的吸收、转运和分配，和其他调控锌稳态分子机制至关重要。基于近年来国内外研究报道，简要概述了锌在植物体内的重要性，重点介绍了水稻中的离子转运体和目前已经报道的分子机制。总结了这些离子转运体参与了锌从土壤的吸收，从根部向地上部的转运，以及分配到水稻各部位，还总结了一些和离子转运体相关的分子机制。以期为水稻锌稳态调控基因的挖掘、分子机制的研究和富锌水稻种质的创制提供参考。

蔗糖非酵解型蛋白激酶2(SnRK2)是一类在植物中普遍存在的蛋白激酶，属于Ser/Thr类蛋白激酶，在多种信号转导中均能发挥作用。为了研究SnRK2蛋白激酶在植物抗逆中的作用，分析了SnRK2基因家族的特点及研究历程，归纳了SnRK2基因在调控植物叶片气孔孔径，响应干旱胁迫、盐胁迫以及响应种子萌发和发育等方面的功能，指出SnRK2基因在多种信号转导中均能发挥作用，可以有效提高植物的抗逆能力。SnRK2基因在种子萌发和发育过程中具有重要意义，本研究为今后SnRK2分子机理研究和植物品种培育提供了参考依据。

为明确甘薯长喙壳菌致病相关基因多糖单加氧酶基因(CfCel61A)在病菌侵染甘薯中的表达模式及编码蛋白的理化特性。以11株来自不同地区的菌株为材料，克隆并利用生物信息学软件明确CfCel61A蛋白理化性质，用qRT-PCR分析基因表达。结果表明，CfCel61A编码区均为1155 bp，一致率99.5%~100%，编码384个氨基酸，一致率为98.4%~100%；分子量为34.49 kDa，等电点为5.59，亲水系数为-0.195，是稳定的亲水蛋白；N端有一个信号肽，亚细胞定位在核内，无跨膜结构；含58个磷酸化和2个糖基化位点，蛋白二级结构无规则卷曲占比最高，为69.01%。CfCel61A在病菌侵染中表达量显著上调，但不同侵染阶段上调幅度不同，侵染‘南京92’和‘徐薯37’后分别在12 h和6 h达到最高。综上，CfCel61A在C. fimbriata侵染甘薯中可能发挥重要作用，可为病害药剂开发提供新靶标。

旨在为非豆科植物中早期结瘤素蛋白ENOD93的功能研究提供参考和依据。利用生物信息学方法对水稻中的ENOD93基因家族成员进行鉴定，并对其成员的理化性质、染色体定位、基因结构、蛋白结构、表达谱、进化关系进行分析。结果表明，水稻ENOD93基因家族有7个成员，分布在第2和第6染色体上，基因结构均较简单，而且大部分ENOD93基因在保守结构域和保守基序的分布和排列上具有高度的相似性。RNA-Seq数据分析结果表明，水稻ENOD93基因在雌蕊、种子和胚中高表达，部分基因的表达量还受到逆境胁迫的诱导。利用包含单、双子叶植物的9个物种进行的系统进化关系分析，将31个ENOD93基因家族成员分为4个不同的类群。水稻ENOD93基因在不同组织和不同发育时期的表达存在差异，部分基因受胁迫诱导表达，表明该家族基因参与植物众多组织的发育过程且在逆境胁迫响应中具有重要作用。

本研究旨在借助基因克隆和生物信息学方法挖掘甘露聚糖酶基因的结构和功能。通过本地BLAST比对，从干酪乳杆菌(Lactobacillus casei) HDS-01的基因组信息中获得甘露聚糖酶基因M1。采用qRT-PCR测定MRS培养基和KGM培养基中M1的差异表达情况，表明KGM培养基中的魔芋粉更好的诱导M1的表达。以L. casei HDS-01基因组DNA为模板克隆基因M1，并利用生物信息学方法对其序列进行预测和分析。该序列长2640 bp，可翻译成879个氨基酸，包括一个2640 bp的开放阅读框；M1蛋白分子量为98723.55 Da，等电点为5.58。这种稳定的M1蛋白的二级结构由α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规则卷曲组成。研究结果不仅为甘露聚糖酶分子改造提供理论依据，同时有助于了解乳酸菌中甘露聚糖的代谢路径。

为了明确分离自云南元江普通野生稻4个自然居群稻瘟病菌无毒基因的组成。以分离自元江普通野生稻上的52个单孢菌株和24个以丽江新团黑谷为背景的稻瘟病抗性单基因系为试材，用苗期喷雾接种的方法，对供试菌株进行无毒基因构成鉴定。结果显示，52个稻瘟病菌菌株组成的群体中，中等、弱和无致病力的菌株占比分别为34.69%、65.39%和1.92%，以弱致病力菌株占优势；52个菌株仅对含有Pi19、Pii、Pi3、Pib和Pish等5个抗性单基因系具有强或中等毒性，对持有其余19个抗性基因的单基因系具有弱致病性或无致病性；根据供试菌株对24个水稻抗性单基因系的致病性分析，无毒基因的组成可分为10种类型。研究结论认为云南元江普通野生稻稻瘟病菌对24个水稻单基因系的致病性普遍偏弱，但仍存在致病性分化的现象。

探究GA₃、ABA和6-BA三种植物激素对冬瓜果实品质的影响并进一步探究其作用机制。以冬瓜(B481)为试材，测得外源喷施激素后冬瓜果实外观、风味、营养品质的变化及相关基因表达的变化。ABA处理后冬瓜果长及果粗显著减少，且与冬瓜果型相关的生长素响应基因BhSAUR的表达显著下调；GA₃处理后冬瓜果实果糖和葡萄糖含量显著提高、蔗糖含量显著降低，且糖代谢通路中碱性α-半乳糖苷酶BhAGA1与BhAGA2、酸性转化酶BhSAI1及蔗糖合成酶BhSUS2的表达显著上调、蔗糖合成酶BhSUS4及蔗糖磷酸合成酶BhSPS1的表达显著下调；GA₃、ABA、6-BA分别处理后冬瓜果实中AsA含量均显著降低，且冬瓜抗坏血酸代谢通路中脱氢抗坏血酸还原酶BhDHAR2的表达显著上调。综上，植物激素通过调控关键基因的表达影响冬瓜果长、单糖、蔗糖、抗坏血酸。这为激素改善冬瓜果实品质提供重要的理论依据。

为进一步推动智能化管理技术在蔬菜生产经营中的应用，提出蔬菜生产智能化技术的总体架构，分析大数据背景下蔬菜数据来源和获取手段，总结蔬菜病害诊断、环境与水肥调控、栽培管理决策、生产作业管理、智能信息服务等方面的关键技术。在此基础上，指出蔬菜生产智能化管理技术在研究应用中面临的挑战，提出蔬菜生产智能化管理技术的发展建议。智能化是现代农业发展的要素，利用智能信息技术提高蔬菜产业综合生产力和效益是最终目的，应深度挖掘现实需求，整合蔬菜全产业链数据，推进智能信息技术与蔬菜产业的深度融合，支撑国内蔬菜产业转型升级。

缺锌是限制黄淮海地区石灰性土壤中玉米生长发育的重要因子之一，施用锌肥是玉米获得稳产高产的重要措施。为筛选黄淮海地区适宜种植的锌高效基因型夏玉米，以10个主栽夏玉米基因型为研究对象开展大田试验，设置4个喷锌时期，研究各基因型在施锌条件下果穗凸尖长和籽粒产量及锌含量的变化，根据锌响应度差异筛选出夏玉米锌高效基因型。结果表明：喷施锌肥4.5 kg ZnSO₄·7H₂O/hm²后，玉米果穗秃尖长度显著降低，拔节期大口期1:1喷锌处理下籽粒产量提高7.5%达8.73 t/hm²，籽粒锌含量提高34.3%达43.94 mg/kg。与不施锌相比，拔节期大口期1:1喷锌处理下，各基因型玉米以‘迪卡653’和‘隆平638’的秃尖长降幅最大，‘谷神玉66’和‘郑单958’增产最明显，‘郑单958’籽粒锌含量增幅最大。各基因型玉米锌响应度聚类分析表明，‘谷神玉66’和‘郑单958’为锌高效型品种，可在缺锌地区的黄淮海夏玉米生产中进行推广种植，在拔节期大口期1:1 喷施锌肥总量4.5 kg ZnSO₄·7H₂O/hm²时，能达到同步提高夏玉米籽粒产量和锌含量的目的。

菜薹的抽薹天数和开花天数是数量性状，受多基因控制，同时该性状还受到多种环境因素（光照、温度、土壤、激素等）的影响，阐明菜心抽薹开花的分子遗传机制较为复杂。试验选用抽薹时间、开花时间天数差异大的2个高代自交系材料作为亲本进行杂交获得F₂群体，取150株用于高密度遗传图谱的构建，结合田间性状调查并通过混合线性复合区间作图法分析，得出如下结果：利用北京百迈客生物科技有限公司简化基因组测序技术构建了包含4253个位点、10940个SNP标记、图谱总长1030.04 cM的高密度分子遗传图谱，获得抽薹时间、开花时间的QTL共4个，用生物信息学筛选到了一些候选基因。在主效QTL区域内筛选到3个相关候选基因(Bra004125、Bra004162、Bra004165)，其控制花器官的形成，并且与诱导植物早期开花的不同信号传导途径相互作用。

为更系统地了解中国植物抗病基因研究趋势和热点问题，以CNKI数据库核心期刊为数据源，采用CiteSpace工具，对1991—2021年发表的植物抗病基因相关文献进行计量和可视化分析。结果表明，植物抗病基因相关文献的年发文量整体呈现逐年上升的趋势；各研发单位中发文量最多的是中国农业科学院植物保护研究所，共发文86篇；期刊《中国农业科学》刊登文献数最多，共87篇；发文量最多的作者为河北农业大学的刘大群，共发文38篇；关键词共现分析中出现频次最高的关键词为“抗病基因”，共出现226次；突现词分析中突现强度最大的关键词是“无毒基因”(9.707)。植物抗病基因的研究热点主要集中在农作物病害的防治、抗病基因研究的技术手段、抗病性相关的化学成分三个方面。

为研究红曲霉过表达orf5基因对洛伐他汀含量的影响，丰富洛伐他汀代谢调控机制。用ATMT和REMI法将gus-orf5融合基因转化红曲霉，并对ATMT法的共培养条件和REMI法的内切酶进行优化筛选，对获得的潮霉素抗性菌株进行GUS染色和PCR鉴定，并检测阳性菌株的洛伐他汀含量变化。结果筛选出20 μg/mL潮霉素的培养基作为转基因红曲霉的抗性筛选浓度，补充1/10 LB的Co-IM共培养基有利于ATMT法转化，在REMI法中XbaI介导的转化效果较好。用ATMT和REMI法均获得抗性菌落，经PCR检测表明orf5和hyg基因均已导入红曲霉，GUS染色呈蓝色。过表达菌株的洛伐他汀含量比对照明显提高，高达36.89%。红曲霉过表达orf5有利于增加洛伐他汀的积累，为深入研究红曲霉orf5基因的功能提供参考。

为了制定合理的育种计划，对籼型水稻光温敏核不育系‘7-163S’特征特性及基因型进行解析。以‘7-163S’及其配制组合或品种为试验材料，对主要农艺性状进行分析，使用基因组测序和RiceNavi数据库解析‘7-163S’的基因型。结果表明，‘7-163S’农艺性状优异，可繁性好，育性起点温度低、中抗稻瘟病、抗白叶枯病。已育成4个品种或组合，均表现出生育期适中、优质、丰产性好等特点。基因型分析表明‘7-163S’含有稻瘟病、白叶枯病、褐飞虱等抗性等位基因，以及低垩白、高氮肥利用效率、耐冷等优异等位基因。然而，其缺乏广谱抗稻瘟病基因Pi2、Pi9和Pigm、广谱抗白叶枯病基因Xa23、香味基因fgr及镉低积累基因OsCd1和OsNRAMP5等。将基因型与表型结合，可为基因聚合增强‘7-163S’抗性和新品种选育提供理论支撑。

咪鲜胺是一种内分泌干扰物农药，环境残留对人类的健康影响极大。以小鼠为模式动物研究不同剂量咪鲜胺对子代小鼠的生殖系统影响，可以评估其残留对于人类健康的影响。结果发现高浓度组(MD)、低浓度组(MB)和对照组(MA)之间基因表达聚类分析图，显示其具有很好的组间区别性和组内高度重复性，为下一步的分析奠定了基础；后续进一步通过基因功能(GO)和代谢途径(Pathway)分析显示，主要涉及生殖系统有关的功能与途径（如神经肽激素调控信号通路、免疫反应、抗原加工和呈递和前列腺素的生物合成等）。由此可见，咪鲜胺对雄性子代雄性小鼠具有一定的生殖毒理影响。

随着植物分子生物学的发展，植物分子试验对于大规模样品DNA提取的需求越来越大。本研究旨在开发快速、简便、高通量的DNA提取技术。以西红柿叶片为试验材料，用96孔盒对西红柿叶片进行冷冻干燥及粉碎，基于改良的SDS提取DNA方法，采取排枪“两步加样一步抽提”，简化提取步骤，实现DNA的高通量提取。该方法提取DNA样品的平均浓度在138.6 ng/µL左右，满足一般性的PCR扩增要求；琼脂糖凝胶电泳结果显示绝大部分样品泳道可见清晰完整的DNA条带，无明显降解，并伴有少量的RNA污染。利用3个等位基因特异的定量PCR基因分型系统(AQP)分子标记对192个样本进行检测，结果显示3个标记的整体检测结果良好，均能有效区分样品间的不同等位基因位点。样品的有效荧光值占比在97%~99%之间，可以用于分子标记检测或遗传群体的基因分型。本研究在前人基础上探讨了一种简便、快速、高通量的西红柿基因组DNA提取方法，对于提取其他植物叶片组织DNA同样适用，并且该方法能够成功应用于AQP等其他类似的荧光分子标记检测，为大规模分子标记检测等实验DNA样品准备提供了借鉴。

为了研究不同基因型玉米间混作的效应，以6个不同基因型玉米品种为试验材料，组成3对组合、9个处理，利用基于熵值赋权的DTOPSIS法对其单作和间作效应进行了综合分析和比较，探索比较分析的新方法，得到不同基因型玉米间作的优势配型新模式。结果表明：处理4的C_i值最大，C₄=0.9829，处理5的C_i值最小，C₅=0.0330，其余2对组合的间作C_i值均大于单作C_i值，‘DH605’与‘WK702’、‘DH618’与‘DH371’间作配型模式，具有增产增效的作用，可在生产推广中应用。

智能农机装备作为农业生产发展的重要组成部分，在加快农业现代化发展进程的同时，还起到了改善资源配置、提升生态环境、促进经济发展、推进乡村振兴和保证粮食安全等方面发挥着重要的作用。山东省作为农机装备制造、应用大省，仍存在农机装备产业发展不平衡、农机装备智能化水平低、农机农艺融合不够、适宜机械化的基础条件建设滞后等问题。研究、分析了智能农机装备发展现状，针对山东省智能农机产业发展的问题，深入剖析了国内外前沿技术与产业发展动态，结合当前农业农村现代化发展紧迫需求，围绕国家战略需求和山东省现代农业发展要求，全面统筹本省智能农机装备研究与应用方向，进一步明确政府、企业和科研院所创新和支持方向，理清了智能农机装备关键技术攻关方向。

为筛选金花菜和紫花苜蓿的耐盐基因，本研究以盐胁迫下的金花菜(JHC)和紫花苜蓿(ZHMX)试管苗为试验材料进行转录组分析。结果表明：金花菜组和紫花苜蓿组差异基因数为26722，金花菜组vs紫花苜蓿组有15850个基因下调，有10872个基因上调。金花菜组和紫花苜蓿组差异基因KEGG富集显著的Pathways有核糖体、光合作用天线蛋白、糖酵解/糖异生、光合作用、苯丙烷生物合成等。金花菜组耐盐基因有碱性亮氨酸拉链43、NAC转录因子47、ABC转运A家族成员7、晚期胚胎发生丰富蛋白2、乙烯反应转录因子ERF110等基因；紫花苜蓿组耐盐基因有WRKY转录因子、蛋白TIFY 8、转录因子MYB13、核运输因子2A、低温盐响应蛋白等基因。本试验结果可为了解金花菜和紫花苜蓿的耐盐分子机制及选育金花菜和紫花苜蓿耐盐新品种提供理论依据。

为了研究低氧胁迫(0.8±0.1) mg/L和复氧(7.3±0.5) mg/L对长吻鮠(Leiocassis longirostris)鳃组织氧传感蛋白、呼吸代谢、氧化应激、组织结构和细胞凋亡的影响。本研究对长吻鮠进行了低氧胁迫(0、2、4、6 h)和复氧(2、4、6 h)试验，采用qRT-PCR、酶活性测定、H&E染色和TUNEL切片检测等方法，比较和分析了该鱼鳃组织低氧应答基因、生理生化指标的变化。结果表明：在低氧胁迫下，长吻鮠鳃组织氧传感蛋白相关基因（HIF-1α、HIF-2α、PHDs和Vhl）表达量显著升高，复氧后较对照组仍有显著差异(P<0.05)；糖酵解相关酶（PFK、HK和PK）、无氧呼吸酶(LDH)、抗氧化酶（GSH-Px、CAT和SOD）和氧化应激指标（MDA和LPO）活性和含量显著升高，TCA循环相关酶（SDH和MDH）活性显著降低，复氧后多数生理指标均逐渐恢复至对照水平。H&E染色显示低氧胁迫下长吻鮠鳃组织上皮出现了抬升，部分血细胞大量聚集使鳃小片顶端呈棒状，发生线粒体丰富细胞肿胀和增生等变化，在恢复溶氧后低氧引起的这些组织形态变化并未得到改善；TUNEL切片结果显示长吻鮠鳃组织凋亡细胞数量随低氧时间延长不断增加，凋亡相关基因（Bax、Caspase 3、p53和Apaf-1）表达量显著升高，Bcl-2表达量显著降低，恢复溶氧后细胞凋亡现象仍然存在。低氧胁迫和复氧对长吻鮠鳃组织氧传感蛋白、呼吸代谢、氧化应激、组织结构、细胞凋亡等具有明显的影响，该结果为探究鱼类低氧胁迫下分子调控机制奠定一定的理论基础，为今后开展长吻鮠耐低氧新品种选育提供基础资料。

为了培育既抗除草剂、综合性状又优良的杂交水稻组合，将3份抗除草剂衍生恢复系（华84EP-1、2、3）与5份不育系（红香2A、Y58S、广占63-4S、华1015S、天源6S）配组，对亲本、杂交组合的除草剂抗性和10个主要农艺性状（单株产量、结实率、千粒重、生育期、株高、有效穗数、着力密度、穗总粒数、穗实粒数、穗长）的配合力效应进行了分析。结果表明，所选育的恢复系的除草剂抗性接近完全(>96%)，利用苗期喷施农达可有效地提高杂交品种纯度；恢复系、不育系的一般配合力分别在5个性状（结实率、生育期等）、7个性状（结实率、千粒重等）上达到了显著差异；杂交组合的特殊配合力仅在生育期上达到了显著差异。杂交组合中比对照增产最高的分别是天源6S/华84EP-1、红香2A/华84EP-3和华1015S/华84EP-1。因此，利用抗除草剂恢复系配制水稻杂交组合不仅可以提高品种纯度，也可以培育出强优势组合。

本试验通过在基础饲粮中添加巨菌草，探究其对七彩山鸡生长指标、屠宰性能以及心脏型脂肪酸结合蛋白(H-FABP)和脂肪型脂肪酸结合蛋白(A-FABP)基因的影响。试验选取同批次、健康的七彩山鸡150只（4周龄），随机分为4个试验组和1个对照组，每组10只，3个重复，试验组巨菌草的添加量分别为4%、8%、12%、16%，对照组喂养基础饲粮，饲养周期为16周。结果发现，与对照组相比，添加8%的巨菌草组的平均体重差异显著提高(P<0.05)；平均日采食量有所增加，但差异不显著(P>0.05)，但各试验组的平均日增重相比较于对照组均显著提高(P<0.05)，其中以8%的巨菌草组提高效果最为显著；添加量为4%、8%、12%的巨菌草组料重比有所下降；与对照组相比，8%巨菌草组的屠宰率、半净膛率和全净膛率显著升高(P<0.05)；巨菌草组七彩山鸡胸肌率有所升高，但与对照组相比差异不显著(P>0.05)；添加量为8%的巨菌草组的腿肌率较对照组显著提高(P<0.05)。经实时荧光定量PCR测定H-FABP和A-FABP基因在添加巨菌草饲粮之后均有差异表达，其中以8%巨菌草组显著提高。因此，饲粮中添加8%的巨菌草可显著改善七彩山鸡的生长指标、屠宰性能和脂肪相关基因的表达。

探讨高温环境对家蚕血淋巴中抗氧化酶活性及其基因表达的影响，为家蚕对高温环境胁迫的应答生理与分子适应机制的揭示提供参考。本实验以高温耐受性家蚕品种932G与敏感性品种HY为研究对象，采用实时荧光定量PCR等方法测定高温胁迫下5龄幼虫血淋巴中的抗氧化酶活性及酶基因表达水平的变化。实验结果表明，受35℃高温胁迫后，耐受性品种与敏感性品种血淋巴中SOD、CAT和GST的相对酶活力变化趋势相似，均为胁迫前期变化幅度较小，中后期显著升高，胁迫后期显著降低，整体变化趋势为先升高后降低。酶基因相对表达水平与酶活变化趋势基本一致，在胁迫中后期出现不同程度的升高，胁迫后期有所降低，但品种间变化幅度有差异，BmSOD与绝大多数BmGSTs基因的相对表达量以耐受性品种的升高幅度较大，而BmCAT则以敏感性品种的升高幅度较大。由此可见，抗氧化酶SOD、CAT和GST在蚕体血淋巴组织中的高温响应趋势较为一致，仅在品种间存在变化幅度的差异。

为获得对辣椒根腐病菌尖镰孢菌(Fusarium oxysporum)有拮抗作用的链霉菌并明确其抑菌效果与分类情况，以尖镰孢菌为指示菌，采用平板对峙法筛选，结合菌丝生长速率法测定抑菌率，采用16S rRNA基因序列进行聚类分析。初筛获得8株有拮抗作用的链霉菌，对峙培养中对尖镰孢菌的抑菌率为45.18%~62.81%，对其他4种根腐病菌的抑菌率为28.51%~60.00%。菌株ZY12.53b的拮抗作用最好，对5种根腐病菌的抑菌率均大于50%。菌株MDI2.4和ZY12.23a的发酵滤液对三线镰孢菌的拮抗作用最强，抑菌率均大于60%。16S rRNA基因序列系统发育树中，8株链霉菌聚在5个不同的分支中，且其中2个分支很可能为该属潜在的新种。本研究获得链霉菌属8个拮抗菌株，至少包括5个种，其中3个菌株拮抗效果较好，具挖掘利用价值。

对甜玉米品质性状进行主基因+多基因遗传分析,为甜玉米品质改良提供理论依据。用果糖含量、膳食纤维含量和维生素C含量差异显著的甜玉米自交系配制杂交组合T77（高值亲本）×T15（低值亲本）。以该组合F₂代群体为试验材料,对其果糖含量、膳食纤维含量和维生素C含量等3个品质性状进行测定,利用主基因+多基因混合遗传模型分析3个性状的最适遗传模型及相关遗传参数。试验表明,果糖含量的最适模型为A-1,是受1对主基因控制的加性-显性遗传模型,主基因遗传率为76.4%;膳食纤维含量和维生素C含量的最适模型同为B-1,表明这2个性状符合2对主基因控制的加性-显性-上位性混合遗传模型,主基因遗传率分别为63.6%和64.7%。在育种实践中,对甜玉米果糖含量、膳食纤维含量和维生素C含量的遗传改良和选择,可在早期世代进行,同时要注意一定的环境因素,采用聚合回交或轮回选择的方法来积累微效基因以提高育种效率。

水稻白叶枯病严重制约水稻生产,抗病基因的发掘与利用是目前防治该病害最环保有效的手段。为高效发掘、研究和利用抗白叶枯病基因,本文概述了白叶枯病菌与水稻的互作机制,总结了抗白叶枯病基因的定位与克隆现状并对其功能类型加以分类,归纳了抗病相关因子的研究进展。针对目前抗白叶枯病基因的研究进展缓慢且概述性研究报道相对滞后的现状,提出研究展望,认为应更深入研究水稻抗白叶枯病基因的定位克隆与利用,并大力探究抗病基因与抗病相关因子的协同作用关系。

为了构建合作猪HMOX1基因过表达载体,并分析其组织表达特征,本研究通过PCR扩增获取合作猪HMOX1基因完整CDS区序列,将其插入到pcDNA3.1(+)过表达载体中,构建pcDNA3.1-HMOX1过表达载体;并通过实时荧光定量PCR检测HMOX1基因在合作猪心、肝、脾、肺、肾、胃、十二指肠和背最长肌中的表达情况。结果显示,成功扩增出合作猪HMOX1基因924 bp的完整CDS区,通过双酶切和测序鉴定,HMOX1基因成功连接到pcDNA3.1(+)过表达载体中。组织表达结果显示,HMOX1基因在合作猪组织中表达量最高是脾脏,显著高于其它组织(P<0.05),其次是肝脏、肺脏、肾脏和心脏,在十二指肠中的表达量最低。研究结果为进一步研究HMOX1基因在合作猪高海拔低氧适应过程中的功能提供了重要参考。

菌株ZX67是魔芋软腐病病原菌胡萝卜果胶杆菌胡萝卜亚种(Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum),为进一步了解该病原菌的特性,便于更好地研究防治软腐病的方法,对该菌株进行了全基因组测序和分析。该菌株基因组总长度为4,909,724 bp,GC含量为51.27%,包含4,977个编码基因,其序列长度占总基因组的85.25%,预测的非编码RNA主要包括74个tRNA、22个rRNA及100个sRNA,有10个基因岛,6个转座子,预测存在2个前噬菌体,每个前噬菌体的平均长度为26,258 bp,有5个CRISPR序列,每个序列的平均长度为621 bp,并分析了与降解寄主细胞壁相关的裂解酶、与侵染植物相关的5种蛋白分泌系统。以上结果,为进一步了解软腐病病原菌的特性提供了机会,也为研究新的防治方法提供了新的出发点和思路。

为改良柑橘果实品质,以一个推测与柑橘果实品质相关的CsaccA基因为研究对象进行功能鉴定。通过该基因过表达转化Micro-Tom番茄,利用PCR和GUS染色鉴定,植株表型观察和生理生化指标测定等方法系统研究CsaccA基因功能。CsaccA基因显著促进植株的生物量,转基因植株根茎叶生物量均显著高于对照,植株生长速度显著快于对照。转基因植株果实提前转色,果实成熟期明显提前。转基因果实品质分析显示,番茄果实主要的糖组分葡萄糖和果糖含量显著增高,主要的酸组分柠檬酸含量显著降低。CsaccA基因有提升果实糖酸比的功能,可为果实品质改良提供参考。