转基因作物的持续商业化进程不断提高全球粮食产量、改善作物品质并减少农药使用。此类技术创新有效推动农业生产体系向可持续方向转型。具体而言，转基因作物通过应对虫害、杂草滋生和耕地限制等核心挑战，已成为农业领域的关键新型生产力。本研究系统梳理了2024年全球转基因作物的空间分布格局，深入剖析了其发展驱动力与区域趋势演变，为农业科技创新提供关键信息支撑与战略指导。2024年，全球转基因作物种植面积达到2.098亿公顷，同比增长1.7%。转基因大豆和转基因玉米占据主导地位，分别占全球种植面积的50.0%和32.5%。具有多重性状（抗虫性、耐除草剂性等）的转基因玉米占比高达92.5%。发展中国家的转基因作物种植占比显著提升，巴西和越南成为区域增长引擎。政策支持与先进技术推广被认定为核心驱动力。同时，基因编辑技术的应用进程加快，多个国家批准了耐旱、抗病等新型性状的转基因作物，标志着下一代转基因作物商业化取得实质性进展。本研究为全球农业生物技术发展提供多维度洞察与指导，推动生物技术育种迈入“4.0时代”。

在小麦灌浆期间，适当的外源氮供应可以通过延缓衰老和增加氮储备促进籽粒产量和蛋白质积累。然而，其潜在机制尚不清楚。本文通过盆栽试验证实了花后15天（AS处理）冠层喷氮的有效性，并在节水栽培条件下通过田间试验进一步研究了相关调控机制。盆栽试验表明，AS处理通过促进花前氮素再动员和花后氮同化，提高了小麦的粒重、产量和氮素积累量；喷施后12小时，冠层吸收的氮素在籽粒中开始显著积累，对增加的籽粒氮素积累量贡献了32.52%。田间试验进一步证实，与喷施等量的去离子水（CK处理）相比，AS处理提高了快速生长阶段和缓慢生长阶段的籽粒灌浆速率和氮积累速率，使得籽粒产量提高了5.21%，蛋白质含量提高了7.50%；AS处理增强了C₄途径关键酶的活性，包括磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（PEPC）、NADP苹果酸脱氢酶（NADP-MDH）、NADP-苹果酸酶（NADP-ME）、丙酮酸磷酸二激酶（PPDK），提高了颖壳、外稃和内稃中的苹果酸含量。以上结果表明，AS处理促进了三羧酸（TCA）循环和卡尔文循环，为蛋白质和淀粉的生物合成提供了反应底物，还促进了籽粒中的氮代谢，有利于蛋白质积累。本研究为种植系统和气候条件相似地区提供了一种可以缓解花后的干旱胁迫并提高小麦产量和蛋白质含量的可行栽培策略。

研究生理成熟前后玉米茎秆节间的特性，对制定增强茎秆抗倒伏特性的策略从而提高机械粒收效率和质量至关重要。在2019-2021年选取6个本地大规模种植的玉米杂交种开展田间试验，旨在探究生理成熟前后节间机械强度、形态特征及物质组成的动态变化，并识别影响机械强度的关键性状。茎折率随生理成熟后天数增加线性增长。穿刺强度与压折强度在生理成熟后7-13天达到峰值，随后逐渐下降。不同节间性状对生理成熟前后取样时间的响应差异显著。节间形态在生理成熟前后表现出较高稳定性（变异系数CV：0.01129-0.05968），而节间物质成分则呈现较大波动（CV：0.07107-0.1913）。生理成熟前后干物质变化主要源于非结构性碳水化合物的减少。杂交种对节间性状的影响显著大于取样时间。线性回归分析表明，节间含水率比重量饱满度和体积饱满度更能有效解释生理成熟前后穿刺强度和压折强度的动态变化。选育具有高持水特性和节间干物质组分的玉米杂交种，有利于田间站秆。在制定田间管理措施时考虑延缓茎秆衰老，对玉米机械粒收至关重要。

补光技术已被广泛用于果树生产中，但在火龙果上研究较少。本研究从火龙果开花到果实成熟过程中，利用单波长450 nm LED补光灯在田间每晚对其补光四小时，于果实不同发育期检测其果皮和果肉理化参数及代谢物的变化。结果表明，蓝光处理明显增加了果实重量，通过增加果胶含量和延缓半纤维素降解提高了果实硬度，并增强了抗氧化酶活性。蓝光对初级代谢物的影响较小，但对挥发性物质的影响更为明显。蓝光处理可能通过影响丙氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸的代谢，促进果实生长，提高果实生物抗性，增加果皮中生物活性成分的积累，并显著改变了果肉中有机酸、酯类和萜类等风味相关挥发性化合物的积累。我们的研究为大田生产中利用补充技术来提高火龙果产量和品质提供了重要参考。

土壤全氮转化为有效氮（氮有效化，N_act）的过程是全球氮循环的关键过程，直接影响作物氮素吸收和氮的环境效应。然而，长时间尺度下气候变化与施肥措施如何单独或共同影响土壤N_act仍不清楚。本研究基于1982/1990年建立的6个典型长期施肥试验，研究了不施肥、单施化肥、化肥配施有机肥和秸秆还田下第一个10年和后期土壤N_act的变化。结果表明，有机肥处理下5个试验点的土壤全氮（TN）和土壤有效氮 (AN) 分别以10.1–58.2 mg kg^–1 yr^–1 和1.41–4.13 mg kg^–1 yr^–1的速率增加，这表明施用有机肥可同时提高土壤氮储量及其有效性。公主岭（GZL）试验点的TN年变化速率最高，达48.3–58.2 mg kg^–1 yr^–1，而张掖（ZY）的最低，仅为10.1 mg kg^–1 yr^–1。杨凌（YL）的AN 年变化率最高（3.65–4.13 mg kg^–1 yr^–1），郑州（ZZ）的最低，为1.41–2.23 mg kg^–1 yr^–1。有机肥处理在所有试验点的前10年N_act速率（42–181 mg g^–1）均高于后期的33–92 mg g^–1，说明长期施用有机肥后期土壤全氮转化为有效氮的速率降低。所有试验点所有处理下的第一个10年的平均N_act（79–105 mg g^–1）均高于后期的30–78 mg g^–1，说明随着试验时间延长，土壤氮有效化速率降低。方差分解分析表明，从试验开始后前10年到后期，土壤因素对N_act的贡献从35%增加至45%，而气候因素的贡献则从19%降至8%。结构方程模型表明，年均温度直接影响N_act，其路径系数由前10年的0.86降至后期的0.45。综上，长期施肥削弱了气候因素对土壤N_act的直接影响，但增强了施肥后期气候与土壤因素的交互作用对N_act的影响。该研究通过明确不同试验点长期施肥下气候和土壤因素对氮转化的时间分异特征，为提高氮素有效性、调节气候变化对农业生产的影响及减少环境氮损失提供了依据。

增温与降水格局改变常在高寒生态系统中同时发生，并共同影响生态系统的关键碳循环过程。然而，这两种因子如何交互影响生态系统呼吸（Re）和甲烷（CH₄）通量仍不明确。本研究在青藏高原高寒草甸开展了长期增温（+2°C）与增雨（+20%）的控制性试验。结果表明，增温显著降低了Re（–14.2%），并伴随微生物群落由真菌优势向细菌优势转变；相反，增雨显著提高了Re（+34.1%），主要归因于土壤含水量的改善和植物碳输入的增加。增温促进了CH₄吸收（+31.0%），而增雨抑制了CH₄吸收（–26.3%），这一差异与甲烷氧化菌群落组成变化密切相关。Candidatus Methylumidiphilus、Methylococcus和Methylomagnum被确定为关键预测因子。增温与增雨的联合效应增强了Re但削弱了CH₄吸收，表明未来暖湿化情景可能加剧碳释放并削弱高寒草甸的碳汇功能。本研究强调，将微生物生态响应纳入生态系统模型，对于准确预测多因子气候变化背景下高寒地区的碳循环–气候反馈具有重要意义。

甜玉米蕴藏着丰沛的多糖、膳食纤维、微量元素、维生素与亚油酸等多种生命必需的营养成分，不仅口感清甜宜人，更集卓越的营养价值与广阔的经济前景于一身。然而，当前绝大多数品种仍根植于传统玉米种质资源之中，在通过回交手段将隐性突变等位基因导入现代优良受体基因型的过程中，往往难以摆脱“连锁累赘”这一遗传顽疾的羁绊，导致育种周期漫长、人力物力耗费巨大。为突破复合型甜玉米种质创新的瓶颈，亟需引入更为精准高效的突变创制技术。本研究巧妙运用CRISPR/Cas9胞嘧啶碱基编辑系统，精准靶向中国主推玉米品种京科968的母本自交系——京724中的Sh2与Su1关键基因，成功创制出sh2isu1双突变复合甜玉米新种质，其优异特性可直接服务于高端特色玉米育种体系。研究结果充分彰显，基因编辑技术正以其无与伦比的效率，成为推动各类特色玉米品种快速迭代的核心引擎，极大拓展遗传背景选择的自由度与可能性。在理想遗传骨架基础上实施定向编辑，仅需1至2年即可获得表型优良、性状稳定且完全不含外源转基因成分的新型种质材料。借助这一前沿技术，多重优质基因得以高效聚合，从而孕育出一系列兼具特殊营养功能与鲜食美味的新一代玉米品种，能为构建满足多元化市场需求的高品质鲜食玉米种质资源体系开辟崭新的通途。

SQUAMOSA启动子结合蛋白（SBP）转录因子是植物特有的转录因子，参与多种植物的生长发育过程。该蛋白在植物生长、发育及细胞伸长中起着关键作用，但其在陆地棉纤维发育中的调控机制尚不明确。本研究在棉花中发现了一个SBP家族转录因子蛋白GhSBP1。在棉花中过表达GhSBP1可增加纤维细胞长度和纤维起始数量，而敲除GhSBP1则导致纤维变短、纤维起始减少，表明GhSBP1正向调控纤维细胞的伸长与起始。通过DAP-seq富集分析，GhSBP1直接结合关键顺式元件GATC基序。我们筛选出在棉纤维快速伸长期高表达的基因GhNRT1.5、GhEzrA和GhSH3P2，并通过酵母单杂交、荧光素酶报告基因实验及电泳迁移率实验证实，GhSBP1直接与这些基因的启动子相互作用。过表达GhSBP1可提高下游基因的表达水平，而敲除GhSBP1则降低其表达。综上所述，GhSBP1通过调控GhNRT1.5、GhEzrA和GhSH3P2的转录，促进棉纤维发育。本研究不仅深化了对GhSBP1在棉纤维发育中功能的理解，也为利用GhSBP1及其相关基因提高棉纤维产量提供了新的遗传靶点。

桂花以其浓郁的香气而闻名，不同品种的桂花具有不同程度的香味和颜色。香气和颜色是影响桂花观赏品质的重要因素。萜类化合物是植物中重要的次生代谢产物，其中β-胡萝卜素（C40）是桂花中的主要色素物质，芳樟醇（C10）是芳桂花中的关键芳香成分。牻牛儿牻牛儿基焦磷酸合酶基因（GGPPSs）在植物的次生代谢中起重要作用。然而，关于GGPPS家族在桂花花色和香味形成中的功能却鲜有报道。本研究鉴定了分属两个亚家族的24个OfGGPPSs。OfGGPPSs的表达具有组织特异性，其中OfGGPPS13在花中的表达量最高。OfGGPPS13蛋白定位于叶绿体。通过qRT-PCR验证了在花的不同发育阶段，OfGGPPS13在香气浓郁的‘晚银桂’的表达量高于颜色深沉的‘状元红’，结果与转录组数据一致。OfGGPPS13在花瓣中的瞬时过表达结果表明，OfGGPPS13增加了花瓣中主要着色物质β-胡萝卜素的含量，但降低了花瓣香气中主要VOC芳樟醇的含量。因此我们认为GGPPS13是桂花花香花色形成过程中与萜类化合物合成有关的关键基因。本研究为GGPPS基因家族提供了基因资源，有助于进一步揭示桂花花香花色形成的分子调控机制。

农业生产上提倡秸秆还田（SI）并配施适量氮肥以实现粮食高产、资源高效和环境友好。然而，有关秸秆还田对“土壤-水稻”关联网络影响的信息仍显匮乏。在此，本研究比较和分析了稻油轮作系统中SI与秸秆离田(SR)下基于“土壤-水稻”指标所构建的关联网络的结构差异。结果表明，SI“土壤-水稻”关联网络与SR的明显不同。具体而言，SI网络（34个节点，61条边）的复杂度明显低于SR网络（56个节点，483条边），这体现在其连接性更稀疏、节点密度更低。同时，秸秆还田如同给“土壤-水稻”系统置入了一张氮素海绵，可以吸收氮素并减少损失，进而减轻了施氮量对产量的影响，提高了产量稳定性和总产。因此，SI在保持高产（平均增产2.41%）的同时，还降低了系统对氮素的需求（至少降低了19.34%）。本研究证实，秸秆还田是一种有效的农业可持续发展措施，且配施适量氮肥对于保障长期作物生产至关重要。

咖啡酸-O-甲基转移酶（COMT）是苯丙烷代谢途径中的关键酶，在木质素与香豆素代谢途径中都发挥着重要作用。COMT在植物抗病方面的功能已在多个物种得到证实。本研究在全基因组水平对马铃薯COMT基因家族进行了鉴定，并通过系统发育分析结合前期代谢差异、加权基因共表达网络分析（WGCNA），确定了StCOMT1是脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）诱导下增强马铃薯抗病性增强的候选基因。为了更好地了解StCOMT1基因的功能，我们进行了StCOMT1的异源表达与过表达。StCOMT1定位于叶绿体中，异源表达发现它可以催化底物的甲基化生成阿魏酸与褪黑素。生理指标显示相较于野生型马铃薯植株，StCOMT1过表达植株受到拟枝孢镰刀菌感染后病斑面积更小，活性氧（ROS）水平降低。基于高效液相色谱（HPLC）表达谱与RT-qPCR数据的分析发现,接菌后，在StCOMT1过表达植株中香豆素相关化合物与香豆素相关基因呈现器官差异积累与表达。结果表明StCOMT1过表达马铃薯通过增强活性氧清除，促进香豆素相关化合物器官特异性积累，从而增强对拟枝孢镰刀菌的抗性。

裂球是结球甘蓝常见的生理性病害之一，给甘蓝生产造成严重的经济损失。但迄今有关甘蓝耐裂球的遗传因子及分子机理知之甚少。因此，本研究通过利用两份甘蓝自交系，‘Dazhengfu’（‘ZF’，易裂球）和‘103’（耐裂球），杂交构建的F₂群体结合QTL-seq和Graded Pool-seq（GPS）分析获得1个位于C03染色体的耐裂球相关区段，qNLQ3.1，之后运用传统遗传作图分析将该位点缩小至74.6 kb的区间内。此外，通过转录组学和代谢组学对‘ZF’和‘103’进行比较分析，发现激素在调控耐裂球中起重要作用。Bol028000，编码一个拟南芥细胞分裂素响应因子（Cytokinin Response Factor 3，CRF3）的同源蛋白，被认为是与耐裂球相关的最有希望的候选基因，进一步利用Sanger测序和荧光定量PCR（Quantitative RT-PCR，qRT-PCR）对该基因进行了验证。亚细胞定位分析表明，Bol028000基因主要在细胞核中表达。另外，我们开发了基于Bol028000的KASP分子标记，并利用该分子标记对42份自交系进行了筛选。上述结果丰富了耐裂球的理论基础，对利用分子育种技术选育耐裂球甘蓝具有重要意义。

Malnutrition remains a significant global challenge, particularly in developing countries. Policymakers have increasingly focused on improving household food security and nutrition through farm production diversity (FPD). While research indicates that farm production diversity correlates positively with reduced malnutrition, other studies emphasize the importance of market access for improved nutritional outcomes. However, this evidence varies by region and remains inconsistent. To address this knowledge gap, this study analyzed survey data from 450 smallholder farmers in Punjab, Pakistan, using regression models to examine the relationship between farm production diversity and dietary diversity, as well as the underlying impact pathways. The findings demonstrate that FPD significantly correlates with increased Household dietary diversity score (HDDS). Farm production diversity influences dietary diversification through both own-farm production and market food consumption pathways, with the own-farm production pathway showing greater impact. The increase in food expenditure through own-farm production yielded a marginal return of 8% in household dietary diversity compared to 5.3% through marketing. Gender differences emerged as significant, with male-headed households showing relatively lower dietary diversity. These findings have substantial implications for countries with smallholder farming systems, providing valuable insights for the formation of agricultural policies, resource optimization, and rural development initiatives.

非洲猪瘟（ASF）是由非洲猪瘟病毒（ASFV）引起的可感染家猪与野猪的一种急性、高致病性、高度接触性传染病。迄今为止，自非洲猪瘟首次报告以来，无商品化安全疫苗或特效治疗药物和方法。因此，迫切需要一种快速简便的诊断方法来监测非洲猪瘟病毒特异性抗体，以控制非洲猪瘟病毒的传播。本研究以ASFV结构蛋白p30和IgG Fc融合蛋白（p30-Fc）为抗原，结合荧光微球作为示踪剂，制备SPA双夹心荧光试纸条特异性检测抗ASFV抗体。结果表明，本研究制备的荧光试纸条对ASFV抗体具有较高的敏感性，灵敏度高达1:2560，具有较高的特异性，与其他猪病毒抗体无交叉反应。同时，荧光条检测结果与市售ELISA试剂盒符合率较高（98%）。并且，其抗体最早可在ASFV感染后4天检测到，因此使该检测方法可作为早期诊断手段。此外，荧光试纸条的检测结果可通过一种廉价且易获得的便携式设备读取。因此，本研究所提出的荧光试纸条是一种快速、灵敏、特异且可视化的检测方法，在未来的ASF疫情监测与防控中具有巨大潜力。

锈菌（Pucciniales）是一类专性寄生真菌，其中许多种类可导致作物发生严重病害。植物病原菌中的糖苷水解酶（GHs）在病菌突破植物防御体系中发挥着关键作用。然而，目前对锈菌GH家族大部分成员的功能尚不清楚，解析其生物学功能是明确锈菌致病机制和发倔防控靶标分子的重要基础。本研究鉴定了一个小麦叶锈菌（Puccinia triticina）GH26家族基因（PtGH26_1），其在侵染寄主关键时期显著诱导表达。生物学功能分析显示PtGH26_1具有纤维素酶活性，包含分泌性信号肽，定位于植物细胞质和细胞核。在本氏烟（Nicotiana benthamiana）叶片中瞬时表达PtGH26_1能够抑制促凋亡因子Bax诱导的细胞死亡、胼胝质沉积以及防御相关基因表达。PtGH26_1体外表达蛋白注射至小麦叶片后，可显著抑制小麦对叶锈菌的抗性且减弱过敏反应。利用寄主诱导的基因沉默技术（HIGS）瞬时沉默PtGH26_1会抑制叶锈菌生长和致病力，同时检测到受侵染小麦叶片活性氧积累增加，防御基因表达水平上升。通过酵母双杂交技术筛选发现PtGH26_1可靶向小麦Fantastic Four-like家族成员TaFAF，并通过双分子荧光互补（BiFC）、荧光素酶互补成像（LCI）和pull-down实验进一步确定了PtGH26_1和TaFAF存在直接互作。通过病毒诱导的基因沉默技术（VIGS）在小麦中沉默TaFAF基因的表达能够导致小麦叶锈病抗性减弱、活性氧积累减少和防御相关基因表达水平下降，表明TaFAF在小麦抗叶锈菌过程中发挥正调控功能。本研究明确了叶锈菌毒力因子PtGH26_1在致病机制中的功能，其通过参与穿透植物细胞壁屏障和抑制寄主免疫反应促进锈菌的侵染。

抗生素耐药性仍是人类与兽医学领域面临的最严峻挑战之一。鸭疫里默氏菌是一种重要的禽类病原，已被证实具有多重耐药性。本研究通过全基因组测序，从鸭疫里默氏菌临床菌株RCAD1242中鉴定并表征了一个新型利奈唑胺耐药基因cfr(F)。通过将cfr(F)克隆至敏感株鸭疫里默氏菌ATCC 11845与多杀性巴氏杆菌DY120818并进行药敏试验，证实该基因可介导对酰胺醇类、林可酰胺类、恶唑烷酮类、截短侧耳素及A型链阳菌素的交叉耐药，即PhLOPS_A表型。其氨基酸序列与已报道的cfr基因的相似性仅为32.9%-43.8%。重组菌株对氟苯尼考、利奈唑胺等抗生素的最小抑菌浓度（MIC）提升2-1024倍。目前cfr(F)基因已在中国、韩国和美国被检出，呈现跨地域传播的趋势。鉴于鸭疫里默氏菌在家禽广泛流行并具备可移动遗传元件交换能力，该菌可能成为恶唑烷酮类耐药性向临床重要人类病原菌传播的潜在储存库，构成公共卫生威胁。本研究强调应加强“同一健康（One Health）”框架下的耐药性监测体系，并在动物、环境、人类领域推行科学、审慎的抗菌药物使用策略，以遏制耐药基因的跨物种传播。

新型冠状病毒（Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2）S蛋白是研制新型冠状病毒感染（COVID-19）载体疫苗的首选靶抗原，然而其免疫原性较低。为了优化SARS-CoV-2 S蛋白的免疫原性，本研究针对原始毒株、德尔塔（Delta）和奥密克戎（Omicron）BA.2变异株全长S蛋白基因，分别设计、合成了3种预融合构象稳定的S蛋白基因S6P、DS6P和BA2S6P。采用同源重组的方法，将3种修改的S基因分别插入到复制型痘苗病毒（Vaccinia virus, VACV）Western Reserve（WR）毒株病毒基因组中TK基因的EcoRⅠ位点，构建成分别表达S6P、DS6P和BA2S6P蛋白的3种重组病毒rWR-S6P、rWR-DS6P和rWR-BA2S6P。结果表明，3种重组病毒均保持了亲本毒株WR的在CV-1细胞上的生长特性。小鼠试验显示，亲本毒株WR接种的小鼠的体重显著下降12.77%，而重组病毒或PBS接种的小鼠体重仅出现轻微下降，很快恢复，表明修改的S基因的引入降低了载体病毒WR的毒力。利用重组病毒rWR-S6P口服或肌肉注射免疫小鼠和水貂，均能诱导强烈的SARS-CoV-2中和抗体反应和有效的攻毒保护效力。值得注意的是，相同剂量的rWR-S6P口服免疫比肌注免疫诱导的SARS-CoV-2中和抗体滴度更高，攻毒保护效果也更好。同时，rWR-S6P口服免疫能有效阻止SARS-CoV-2在水貂中的飞沫传播。此外，利用3种重组病毒联合免疫小鼠，能够诱导强烈、持久的SARS-CoV-2中和抗体反应，且不会影响各自的免疫原性。研究结果表明，基于复制型痘苗病毒弱毒株的载体疫苗是一种有希望的水貂用口服COVID-19候选疫苗，同时联合接种是此类疫苗的一种有效免疫策略。

柑橘黄龙病（HLB）已对全球柑橘产业造成了广泛损害。黄龙病传播范围广，尚无有效药物根治黄龙病，黄龙病的主要病原体“亚洲韧皮部杆菌”（CLas）利用效应子来调节宿主的防御反应，但这些效应子的作用机制仍不清楚。本研究前期发现，柑橘转基因CLas0185能够促进HLB侵染，酵母双杂筛库发现潜在互作蛋白CsARM26, 并进一步利用利用酵母双杂 (Y2H)、烟草双分子荧光（BiFC）以及免疫共沉淀（Co-IP）技术证明，柑橘重复蛋白 CsARM26 在体内和体外均与 CLIBASIA_00185（CLas0185）相互作用。为探究两者互作分子机制，在本氏烟草中瞬时共表达CLas0185与CsARM26，利用蛋蛋白免疫印迹（WB）技术检测发现CLas0185 增加了 CsARM26 的丰度，而 CsARM26 能促进CLas蛋白降解。进一步发现，CsAMR26并不具有E3连接酶活性，表明CsARM26可能通过与相关E3连接酶互作促进CLas0185降解。此外，CLas0185 和 CsARM26 的瞬时共表达促进了柑橘黄溃疡病的侵染。转基因 CsARM26 柑橘植株抑制了游离水杨酸（SA）的积累以及与 SA 相关基因的表达，CsARM26转录组数据表明免疫相关基因显著下调，以及水杨酸相关通路受到显著影响。本研究结果表明，CsARM26蛋白参与了柑橘对 CLas 互作的免疫反应，为 CLas 感染的分子机制进一步研究提供了基础。

紫锥菊（Echinacea purpurea）是菊科多年生草本园艺植物，富含菊苣酸等次生代谢产物，兼具药用与观赏价值，且栽培适应性较强。然而，紫锥菊次生代谢产物的合成及调控机制尚未明晰。因此，本研究旨在建立紫锥菊基因表达与沉默技术体系，为紫锥菊相关研究提供实验体系。本研究首先实现了农杆菌介导的紫锥菊叶片瞬时表达，经参数优化发现，使用EHA105菌株注射第四片新生叶并培养4天可获得最佳表达效果，可获得最佳外源基因表达效率。随后对已报道的cut-dip-budding（CDB）系统进行改良，建立了发根农杆菌介导的基因表达体系。通过根部感染发根农杆菌，30天后可检测到目的基因的高效表达。利用该体系实现了菊苣酸合成关键基因EpHTT的表达，显著提高了菊苣酸积累量；而通过表达靶向EpHTT的双链RNA，则成功抑制了该基因表达并降低菊苣酸含量。本研究进一步探索了原生质体瞬时表达系统，优化了酶浓度、渗透压等关键参数，成功实现了目的基因在原生质体中的高效瞬时表达。最后，本研究建立了基于烟草脆裂病毒（TRV）介导的紫锥菊基因沉默系统，确定EpCHLH为最佳沉默指示基因，在15天苗龄植株中观察到最优沉默效果。通过沉默菊苣酸合成通路相关基因（EpHCT、EpHTT和EpCAS），有效降低了菊苣酸积累。总之，本研究成功构建了紫锥菊多套基因表达与沉默技术体系，为后续功能研究提供了重要实验体系。

生态系统稳定性是生态系统服务得以持续供给的基础。我们目前对生态系统稳定性的理解主要来自干扰或实验处理后初始阶段的研究结果，这些结果反映了生态系统的短期响应。然而，对于长期响应是否与初始响应一致，目前尚不明确。我们开展了一项为期九年的草地控制实验，研究了放牧（每年5月至9月每月放牧一次）和刈割（每年8月割草一次）对温带半干旱草原地上生物量时间稳定性的影响，并进一步探讨了实验初始四年与随后的五年中处理效应及稳定性主要驱动因素的差异。结果表明，在九年研究期间，放牧和刈割均显著降低了群落稳定性，且这种影响表现出明显的阶段依赖性：放牧在前四年降低了群落稳定性，但在随后的五年未见显著影响；相反，刈割在初期未对群落稳定性产生显著影响，但在随后的五年中显著降低了群落稳定性。群落稳定性的驱动机制在早期主要受物种异步性驱动，而在后期则完全由优势物种稳定性所调控。当长期放牧导致群落中克氏针茅（Stipa krylovii）和糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）逐渐成为优势种，或刈割导致群落稳定性随时间显著下降时，应采取围封措施以促进生态系统恢复。此外，长期围封可能导致生物量下降，从而影响群落功能的维持。基于不同阶段，建议在草地管理中合理轮换围封、放牧和刈割，以构建科学的草地管理体系，从而实现草地资源的可持续利用。

棉花为一种重要的全球经济作物，其产量和纤维品质受非生物胁迫威胁日益严重。本研究对已发表的31篇文献中的3016个非生物胁迫相关数量性状位点（Quantitative Trait Loci，QTLs）进行Meta-QTL分析，共鉴定出34个MQTL。其中在9个具有包含较多初始QTL数量、高R²值及窄置信区间（CIs）等特征的主效MQTLs区段内，共注释到297个基因。结合转录组数据筛选出5个差异基因，进一步通过qRT-PCR确定GhPCMP-E17为进一步功能鉴定的候选基因。通过病毒诱导基因沉默（Virus-Induced Gene Silencing, VIGS）技术发现：与TRV:00植株相比，GhPCMP-E17沉默植株在干旱和盐胁迫条件下表现出更严重的萎黄现象；沉默GhPCMP-E17会削弱抗氧化酶的功能，从而增加活性氧的积累。上述结果表明，沉默GhPCMP-E17基因表达可增强棉花植株对干旱和盐胁迫的敏感性。本研究为陆地棉适应性非生物作物育种提供了优良的遗传资源。

为了在单细胞核分辨率下解析猪骨骼肌的染色质可及性谱，我们对大白猪的背最长肌和腰大肌进行了单细胞核ATAC测序。数据质控后，26,225个细胞核基于snRNA-seq的转移注释被鉴定为七种主要细胞类型，包括肌纤维、肌肉干细胞和免疫细胞等。我们共鉴定到158,438个可及染色质区域，其中细胞类型特异的差异可及区域（DAR）参与细胞特异性功能调控。不同肌核亚型（I型、IIA型、IIB型）之间表现出不同的染色质可及性模式，例如我们在快速肌纤维（II 型）富集到SIX1和MAF转录因子结合基序。不同部位骨骼肌之间的差异分析表明，腰大肌含有更多的I型肌纤维是导致部位间染色质差异的主要原因。不同品种猪（大白猪 vs. 荣昌猪）的肌核中鉴定到的品种特异性DAR提示了MEF2可能介导肌纤维肥大的调控。拟时序分析展示成肌调控中的关键成肌基因（例如MYF5、MYH1）的染色质可及性动态变化。这项研究揭示了猪肌纤维特化、组织异质性及品种特异性肌肉发育在细胞类型分辨下的染色质景观。

淹水胁迫（WS）严重威胁夏玉米的产量，尽管补施氮（N）肥是常见的缓解策略，但不同发育阶段N调节途径的差异仍不清楚。以玉米杂交种“中玉505”为试验材料，在为期3年的田间定位试验中，研究了玉米在拔节期（V6）和灌浆期（R2）对WS的响应及N介导的恢复途径。在3年的试验中，与对照相比，WS在V6期和R2期分别使玉米产量平均降低27.6%和23.0%。结构方程模型表明，WS通过抑制叶片光合能力减少了V6期的穗粒数，并通过限制N向籽粒的分配降低了R2期的籽粒库容。然而，WS后补施N肥（WF）有效地减轻了产量损失，使V6期的穗粒数增加了19.1%，并使R2期的籽粒库容提高了23.4%。在V6期的恢复是由光合作用能力增强所驱动的，总叶绿素含量平均增加了23.6%，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性平均增加了36.3%，核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶活性平均增加了24.8%。不同的是，R2期的恢复是由于氮素利用效率提高，籽粒中的氮素分配比例增加到73.1%，籽粒中的硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性分别平均增加了31.7% 和35.6%。转录组分析进一步证实了蛋白质加工基因（如hsp18a和hsp18c）的上调，促进了氮素分配和利用。总之，氮介导的恢复途径在玉米不同发育阶段有所不同，在V6期恢复了光合作用能力和籽粒数量，在R2期增加了氮素向籽粒的分配和库容。本研究将为提高玉米在V6和R2期对淹水胁迫的耐受性提供重要的理论和实践价值。

地膜覆盖在雨养农业中广泛用于提升土壤温度与水分，但不同水文条件下地膜覆盖比例和氮素施用对春玉米的综合影响仍尚不明确。为此，我们在黄土高原开展了为期两年（2021年和2022年）的田间试验，并通过引入针对全覆盖和宽覆盖地膜处理的特定生长阶段温度升高补偿系数，改进了AquaCrop模型。结果表明：播种后前90天，地膜覆盖使土壤温度升高2.11–3.59℃，土壤含水量提高14.3–21.2%，这意味着模型在播种-抽雄期需要进行增温补偿。改进后的模型将冠层覆盖度和地上部生物量的归一化均方根误差值分别从14.2%和7.6%降低至8.1%和6.2%。基于连续40年模拟结果，我们确定了最佳地膜覆盖比例与施氮水平的组合：干旱年份采用FN180（100% PM+180 kg N ha⁻¹）以最大化降水利用效率（+35.3%）；正常和湿润年份采用WN225以平衡产量和氮肥农学利用效率（>14 kg kg⁻¹）。我们的研究结果表明，依据水文条件因地制宜地配置地膜覆盖比例与施氮水平可以增强水肥协同作用，为半干旱农田生态系统的可持续玉米生产提供具气候韧性的管理路径。

光合作用作为高等植物营养物质合成的主要来源，提高光合效率有助于显著提高作物的产量和果实品质。叶色突变体作为研究高等植物叶绿体发育和光合作用机制的理想材料，在大田作物中被广泛研究，但其在西瓜中的研究与应用十分有限。本研究从西瓜EMS诱变突变体库中筛选获得一个黄绿表型突变体PKH352，其叶绿素含量和最大光化学效率显著降低。遗传分析表明该突变体的黄绿性状受隐性单基因调控，命名为Clygp（Citrullus lanatus yellow-green plant）。通过在440株的F₂群体中进行MutMap和连锁分析，我们鉴定出ClG42_04g0106300基因上的单核苷酸多态性（SNP）突变为PKH352黄绿表型变异的原因，该基因编码一个叶绿体信号识别颗粒54kD亚基蛋白。利用CRISPR/Cas9基因编辑体系验证，敲除ClG42_04g0106300基因导致西瓜出现黄绿表型，进一步验证了该基因的功能。此外，转录组分析显示，ClG42_04g0106300基因突变显著影响叶绿体发育和光合作用中相关基因的表达，充分表明其在这些生物学通路中起重要作用。综上所述，本研究为解析西瓜叶绿体发育和光合效率的分子机制提供了新的基因资源，为培育高光合效率西瓜品种奠定了理论基础。

黄瓜（Cucumis sativus L.）作为全球重要的蔬菜作物，其产量和品质与花发育密切相关。AGAMOUS-LIKE 6（AGL6）作为古老的MADS-box转录因子家族成员，在花发育过程中具有重要调控作用，但其在黄瓜中的同源基因功能尚未明确。本研究证实CsAGL6主要在花器官中表达，在花发育早期各花器官原基中均呈现高表达水平。在花发育的各个时期，Csagl6突变体的花瓣颜色都较野生型更绿，花瓣总叶绿素含量显著增加；同时Csagl6突变体表现出花瓣形态异常（包括大小和形态改变）及偶尔的萼片增大且叶片化表型。分子机制分析表明，Csagl6突变体中A类基因CAULIFLOWER (CAL)和E类基因SEPALLATA 4 (SEP4)显著下调，而叶绿素合成基因Early Light-Induced Protein 1 (ELIP1)及数个定位于叶绿体的应激反应相关基因显著上调。本研究为解析CsAGL6调控黄瓜萼片和花瓣发育的分子机制提供了新依据，并为理解黄瓜属植物花色素形成及器官形态建成的遗传调控提供了新思路。

黄酮醇和黄烷酮是重要的生物活性物质，具有多样的药理学活性和保健功能。黄酮醇和黄烷酮生物合成的转录激活研究较为广泛，但相关负调节因子信息很少。CRISPR/Cas9 基因编辑技术可以对基因进行精确修饰，是培育生物强化材料和探索潜在分子机制的重要方法。本研究鉴定了番茄果实中的转录抑制子SlMYB32，基因编辑敲除SlMYB32显著提高了番茄果实黄酮醇与黄烷酮含量，其中槲皮素3-O-芸香糖苷（芦丁）高达1 mg g^-1鲜重。转录组分析表明，slmyb32突变体中SlPAL6、Sl4CL3和Sl4CL4及五个候选SlUGTs的基因表达显著提高；双荧光素酶检测与EMSA分析发现SlMYB32可以与SlPAL6和Sl4CL3的启动子结合并抑制其转录活性；此外，slmyb32突变体中27个转录因子发生了显著差异表达，包括与已知类黄酮调控因子聚类在相同分支的2个SlMYBs、2个SlNACs、2个SlAP2s和1个SlWRKY，它们是今后研究SlMYB32调控网络的重要候选转录因子。本研究为果实生物活性物质的改良及黄酮醇和黄烷酮生物合成的负调控机制提供了新见解。

点蜂缘蝽（Riptortus pedestris）是东亚国家大豆的主要害虫。雄虫释放的聚集信息素能够吸引成虫和若虫，这为开发环境友好型害虫防控方法提供了潜力。然而，聚集信息素识别的分子机制尚不明确。本研究利用非洲爪蟾卵母细胞表达系统进行功能分析，发现两个气味受体（OR23h 与 OR109d）负责感知聚集信息素，其中主要组分  (E)-2-己烯基 (E)-2-己烯酸酯可被这两个受体共同识别。进一步的 qPCR 表达谱分析表明，OR109d 仅在雄虫触角中表达，而 OR23h 在雌雄个体中的表达水平相近。RNA干扰实验显示，dsOR23h 处理能显著降低雌雄个体对 (E)-2-己烯基 (Z)-3-己烯酸酯的触角电位反应。此外，同时干扰两个受体基因可显著降低雄虫对 (E)-2-己烯基 (E)-2-己烯酸酯的触角电位反应，并完全抑制雄虫对该化合物的趋向行为。这些结果与性别表达谱一致，揭示了两受体在功能及性别间的分化机制。本研究明确了调控该类信息素所引发聚集行为的关键气味受体，深化了对半翅目昆虫嗅觉信号传导机制的理解，并为优化害虫治理策略提供了重要理论依据。

番茄（Solanum lycopersicum L.）是全球范围内最重要的蔬菜作物之一，在其生长周期内易遭受多种非生物胁迫的影响。其中，盐胁迫是对番茄生长发育危害程度最为严重的非生物胁迫因素之一。本研究中，我们成功鉴定到一个WRKY转录因子家族基因SlWRKY42。该转录因子在受到盐胁迫诱导表达。为深入探究SlWRKY42在盐胁迫下的功能，我们对SlWRKY42的过表达（SlWRKY42 OE）材料和敲除突变体进行盐胁迫处理。研究结果表明，SlWRKY42正向调控番茄对盐胁迫的抗性。通过转录组测序分析发现，参与脯氨酸生物合成通路的相关基因在SlWRKY42 OE株系中显著富集。进一步检测发现，脯氨酸生物合成相关基因（SlP5CS1和SlP5CS2）的表达量以及植株体内脯氨酸的含量，在SlWRKY42 OE株系中均显著升高。进一步研究发现，脯氨酸生物合成酶的关键编码基因SlP5CS1的启动子序列中存在一个W-box顺式作用元件。酵母单杂交（Y1H）、荧光素酶报告系统检测、凝胶阻滞（EMSA）以及染色质免疫沉淀定量聚合酶链式反应（ChIP-qPCR）等实验结果均证实，转录因子SlWRKY42能够特异性地结合至SlP5CS1启动子区域内的W-box顺式作用元件，进而激活该基因的表达，最终促进脯氨酸的积累。综上所述，SlWRKY42转录因子通过精准调控SlP5CS1的转录表达，促进盐胁迫下番茄脯氨酸的积累，显著提升了番茄对盐胁迫的耐受能力。这一发现系统地阐明了SlWRKY42转录因子调控番茄耐盐性的核心分子机制，为深入理解植物耐盐调控网络提供了重要的理论依据，也为通过基因工程手段培育耐盐番茄品种提供了新的思路和靶点。

土壤有机碳（SOC）作为养分触发器起着至关重要的作用，直接影响土壤健康和农业生产。当前，中国正在进行的高标准农田建设（WFC）项目是一项综合农业管理策略，这将改变农田土壤环境，进而影响SOC的时空动态变化。然而，在高标准农田建设背景下，SOC时空变化并不明晰。为了解决这个问题，本研究选取了中国东南地区2022年建成的高标准农田为研究区，在2023年采集了202个表层土样本（0-20cm），利用数字土壤制图（DSM）技术和CENTURY模型，绘制了土壤关键属性时空分布，并模拟了SOC密度（SOCD）的时空变化。结果表明，2023年SOCD的范围是1.23至6.35 kg m^-2，平均值为3.68 kg m^-2；研究区内土壤pH、粘土和含沙量是影响SOCD空间分布的主要因素。CENTURY模型模拟结果表明，从2010年到2021年，即WFC项目开始之前，SOCD呈下降趋势，在WFC实施后，预计从2022年到2030年将有所增加，这可能是由于合理灌溉和秸秆还田增加了有机碳的固存和输入。此外，我们假设了未来不进行WFC项目的情景，结果表明，从2022年到2030年，SOCD将持续下降，这突显了WFC在防止SOC流失方面具有重要的作用。空间模拟结果表明，2021年和2030年SOCD的空间格局相似，低值区域的增长率高于高SOCD水平的区域，表明SOCD水平较低的特定田间地块可以通过改善土壤管理来固定更多的碳。总之，WFC项目有可能增加水稻土中的有机碳固存和粮食产量，确保粮食安全和应对气候变化。

将绿肥作物（GM）引入传统种植系统因其以环境可持续方式提高土壤有机碳（SOC）的潜力而受到关注。然而，不同绿肥品种的碳（C）输入对土壤有机碳积累和土壤剖面难降解碳组分的影响仍缺乏系统认识。本研究基于华北平原的三年定位试验，比较了休耕、黑麦、油菜和毛叶苕子处理下SOC含量及其活性有机碳（EOC）和难降解有机碳（ROC）组分的变化，结合δ⊃1;⊃3;C技术解析绿肥来源碳组分，并分析了微生物碳分解功能基因的变化。结果表明，绿肥显著提高了SOC含量。其中，油菜是唯一能够提升20-40 cm土层SOC的品种，其绿肥来源碳占SOC的2.48%。黑麦显著提升了表层的EOC和ROC；油菜增加了20-60 cm土层的ROC；毛叶苕子则提高了40-60 cm土层的EOC。表土中纤维素和果胶分解基因丰度在毛叶苕子处理中增加，而在黑麦处理中下降；在20-40 cm土层中，油菜显著增加了果胶和木质素分解基因的丰度；而在40-60 cm土层中，毛叶苕子显著提高了几丁质分解基因的丰度，表明毛叶苕子和油菜深根对微生物的促进作用。本研究表明，不同绿肥品种通过微生物介导的碳分解活动影响SOC的分布，决定了SOC累积深度和难降解性。

间作是一个有前景的耕作方式，不仅能够实现可持续的水资源和土地利用效率还能保障国家粮油安全。为提升间作体系下大豆的产量稳定性，亟需构建科学、高效的耐荫性筛选体系。本研究基于高通量表型平台，提出一种集成多环境试验与机器学习分析的大豆耐荫性综合评价方法。该方法通过多元分析将202份大豆种质资源对套作环境的综合耐荫能力划分为共生期的耐荫能力和独立生长期的恢复能力，并从弱到强分为5个等级。然后，通过相关性分析、广义遗传力分析对指标进行初步筛选，再结合6种机器学习模型在大豆不同生育时期筛选关键耐荫指标。最后选用已知耐荫性的大豆品种在大田盆栽、大田种植、温室三种环境中种植，采用显著性分析对关键耐荫指标的准确性及普适性进行验证。研究结果表明，侧面投影面积（SCA）、顶部投影面积（TCA3）和顶部混合熵（TME）在耐荫能力较强的大豆品种中表现出两个关键特征：一是在遮荫条件下数值显著较高，二是在恢复期的增长幅度更大。基于上述三项指标构建的预测模型在耐荫能力与恢复能力方面的决定系数分别为R⊃2;=0.776和R⊃2;=0.959，具有良好的预测性能。综上所述，本研究展示了高通量表型平台与机器学习技术结合在耐荫性指标筛选中的应用潜力。仅需测定SCA、TCA3与TME三项指标，即可快速准确评估大豆苗期耐荫能力、生长后期的恢复能力及全生育期综合耐荫性。该方法为大豆种质资源的耐荫性评价、耐荫相关基因挖掘及间作专用品种的定向培育提供了有效工具和理论支撑。

A型蛋白磷酸酶2C（PP2C-A）基因家族在调控脱落酸信号通路及植物胁迫响应中具有关键作用。本研究在番茄基因组中鉴定出14个SlPP2C-A基因，分布于6条染色体上。多数SlPP2C-A基因含有与生长发育、光照、激素及胁迫响应相关的顺式作用元件。共线性分析显示，番茄与拟南芥的PP2C-A基因家族具有高度同源性。组织特异性表达分析表明，SlPP2C7在花、叶及成熟果实中高表达，且受盐碱胁迫显著诱导。对盐碱胁迫处理后的SlPP2C7基因编辑敲除突变体研究证实，SlPP2C7负调控番茄的盐碱耐受性。转录组与代谢组联合分析显示，盐碱胁迫下，类黄酮生物合成、异黄酮生物合成、黄酮和黄酮醇生物合成、苯丙烷类生物合成及苯丙氨酸代谢等代谢通路显著富集。这些结果表明，SlPP2C7可能通过调控类黄酮生物合成通路增强番茄对盐碱胁迫的耐受性。本研究为解析SlPP2C7介导番茄盐碱胁迫耐受性的生理及分子机制提供了理论基础。

花香是园林植物重要的观赏形态。萜类化合物中的单萜类是百合花香的主要成分。1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶（DXR）参与了甲基赤藓糖醇磷酸（MEP）途径的第二酶促反应，负责单萜的合成。然而，DXR基因在索邦百合花单萜合成途径中的作用尚不清楚。本研究以东方百合‘索邦’为实验材料，利用早期转录组学数据选择差异表达的LiDXR基因。结果表明，这与百合花期花物质从合成到终止的速率过程具有较高的一致性。因此，我们克隆了LiDXR基因并进行了生物信息学分析，共编码472个氨基酸。LiDXR基因在索邦半开放期表达量最高，花瓣中LiDXR基因的表达量显著高于其他花器官。亚细胞定位结果表明，LiDXR蛋白定位于叶片表皮细胞叶绿体中。病毒诱导的基因沉默（VIGS）实验表明，沉默LiDXR可以通过下调MEP通路下游TPS基因的表达来降低单萜烯水平。同时，HS-SPME-GC-MS分析结果显示，沉默处理后百合花总挥发性萜含量显著降低。过表达植株拟南芥和矮牵牛的结果表明，转基因植株生长潜力更强，开花时间提前。GC-MS结果表明，转基因牵牛花的挥发性总萜含量比野生型高78%。LiDXR基因的过表达会影响MEP通路基因的表达水平，进而影响MEP通路下游包括单萜在内的萜类物质的合成。本研究旨在分析LiDXR基因的功能，为百合及观赏植物的花香育种提供理论依据。

叶绿体是进行光合作用的重要器官，而光合作用对提高青梗菜产量至关重要。在本研究中，我们对白菜自交系'136'自交过程中出现的叶绿体发育延迟突变体'M136'进行了评估。M136'的新生真叶是黄色的，随着成熟逐渐变绿。M136'的叶绿体发育、色素含量和光合作用参数受到影响，并随着生长逐渐恢复，叶绿素荧光参数也受到影响。根据遗传分析和集群分离分析法（BSA）-seq，突变体的表型由一个单隐性基因控制，该基因被鉴定为BraA06g011520.3.5C（BrECB2），它编码一种DYW型五肽重复（PPR）蛋白。在'M136'中，BrECB2的第4个PPR基序中的T-to-C单核苷酸多态性（SNP）导致苏氨酸到异亮氨酸德氨基酸置换。BrECB2主要在幼叶中表达。‘M136'的叶绿体RNA编辑效率受到影响，在叶片变绿后完全恢复，在互补品系中编辑效率部分恢复。‘M136'的质体编码RNA聚合酶活性未受影响。功能互补分析表明，BrECB2的瞬时过表达部分挽救了'M136'的突变体表型和RNA编辑效率。综上所述，本研究表明BrECB2参与叶绿体早期发育和RNA编辑，为了解青梗菜叶绿体发育调控网络提供了理论依据。

目的： 非洲猪瘟（African Swine Fever, ASF）是由非洲猪瘟病毒（African Swine Fever Virus, ASFV）引起的一种烈性传染病，对全球养猪业构成严重威胁。p72是ASFV的主要衣壳蛋白，是血清学诊断和亚单位疫苗开发的关键靶标。本研究旨在基于灭活的非洲猪瘟病毒作为免疫原，制备针对p72蛋白的特异性单克隆抗体（monoclonal Antibodies, mAbs），鉴定新型B细胞线性表位，并评估其临床应用中的潜力。

方法与结果：使用灭活的ASFV基因II型毒株免疫BALB/c小鼠，通过杂交瘤技术制备抗p72的mAbs。成功获得5株能稳定分泌抗p72 mAbs的杂交瘤细胞株（11F6、21B10、28H1、32G5、38C9）。经过间接免疫荧光试验（IFA）验证，所有mAbs均能特异性识别HEK-293T细胞中表达的重组p72蛋白以及ASFV感染的细胞。利用mAb 32G5进行亚细胞定位研究发现，在感染早期（2小时），p72即可被检测到；感染中后期（8-18小时），p72主要聚集于病毒工厂，并随后向细胞膜迁移。通过噬菌体展示技术与截短肽段分析，将32G5识别的表位精细定位至p72蛋白第130–152位氨基酸（¹³⁰AHGQLQTFPRNGYDWDNQTPLEG¹⁵²）。原核系统表达的该表位GST融合蛋白能被32G5高效识别（抗体效价达1:3.2 × 10⁵），并能被ASFV感染后的阳性血清识别。使用ESPript 3软件保守性分析表明，该表位在13个不同基因型的ASFV参考毒株中高度保守。利用PyMOL软件空间结构分析显示，该线性表位位于p72三聚体螺旋帽区（由DEN、HIN和DEC环构成）顶端的暴露区域。

结论： 本研究成功制备了5株具有良好反应性的抗ASFV p72蛋白mAbs，并鉴定出一个位于p72蛋白130–152位氨基酸、高度保守、且表面暴露的新型B细胞表位。该表位在自然感染中具有良好的免疫原性。

创新性： 1）首次系统报道了位于p72蛋白ER1区螺旋帽顶端的一个新型、高度保守的线性B细胞表位；2）该B细胞表位可以被自然感染中产生的抗体识别；3）针对该表位的mAb 32G5可用于追踪病毒感染过程中p72蛋白的动态定位，为研究ASFV的复制与组装过程提供了有力工具。

为筛选适合可溶性蛋白加工的核桃品种并提升核桃蛋白加工效率，本研究以我国新疆、辽宁、云南等8个主产省份的36个核桃品种为研究对象，综合分析其表观特性、营养成分、加工特性及蛋白理化性质，并构建核桃蛋白溶解度预测模型。研究采用系统聚类分析（SCA）对36个核桃品种进行分类，通过多元线性回归（MLR）构建蛋白溶解度评价模型，同时测定核桃的纵径、单果重、水分、粗脂肪、粗蛋白等8项基础指标，以及蛋白纯度、溶解度、氨基酸组成、分子量分布等蛋白理化指标。结果显示，36个核桃品种在基础特性与蛋白理化性质上差异显著：核桃出仁率为43%-65%，粗蛋白含量集中在16%-18%，蛋白溶解度为11%-34%；核桃蛋白主要氨基酸为谷氨酸（Glu）、精氨酸（Arg）和天冬氨酸（Asp），低分子量亚基（<19 kDa、20-25 kDa）占比高于高分子量亚基（32-40 kDa、45-66 kDa）。聚类分析将品种划分为3类，其中温185和新光品种表现最优，蛋白纯度分别达64.42%、70.57%，溶解度分别为27.04%、30.04%，是可溶性蛋白提取加工的适宜品种。进一步通过相关性分析发现，谷氨酸（r=-0.64）、精氨酸（r=-0.57）与蛋白溶解度呈显著负相关，赖氨酸（Lys）呈正相关（r=0.35）；基于精氨酸、谷氨酸、苏氨酸、赖氨酸、组氨酸及粗脂肪6个关键指标构建的多元线性回归模型，预测值与实测值的R⊃2;达0.832，预测精度较高。本研究系统探究了不同核桃品种的蛋白溶解度与与其内在理化特性的关系，所建模型通过测定核桃原料的氨基酸与粗脂肪含量预测蛋白溶解度，解决了传统方法操作繁琐的问题。研究不仅为食品工业筛选可溶性蛋白加工专用核桃品种提供了可靠方法，也为不同核桃品种的精准加工利用及核桃产业价值提升奠定了理论基础。

【目的】双生病毒主要侵染双子叶植物并造成严重的产量损失，实验室前期鉴定并解析了一个单子叶植物水稻中微管相关的E3连接酶microtubule-associated E3 ligase （OsMEL）及其调控水稻条纹病毒（rice stripe virus, RSV）侵染的机制。本研究通过解析双子叶植物本氏烟中微管相关的E3连接酶NbMEL调控双生病毒侵染的分子机制，为在双子叶植物中利用MEL抗病育种提供理论依据。

【方法】通过在野生型本氏烟上接种不同的双生病毒，运用实时荧光定量PCR检测不同双生病毒侵染后NbMEL表达量变化；在NbMEL及NbSHMT1转基因植株上接种不同的双生病毒后检测病毒积累量及植物免疫反应变化，分析NbMEL-NbSHMT1模块在调控双生病毒侵染中的作用；利用体内蛋白稳定性试验分析E3连接酶NbMEL对双生病毒编码的多个蛋白的积累量影响；运用酵母双杂交（Y2H）及双分子荧光互补（BiFC）试验分析NbMEL与双生病毒编码蛋白的互作情况；结合体内及体外泛素化试验，检测E3连接酶NbMEL对双生病毒编码蛋白的泛素化修饰情况。

【结果】利用实时荧光定量PCR检测发现多个双生病毒分别接种本氏烟后均能激活NbMEL上调表达；进一步在NbMEL及NbSHMT1转基因植株上接种不同的双生病毒后检测病毒积累量及植物免疫反应发现，NbMEL-NbSHMT1模块通过调控植物免疫反应从而抑制双生病毒侵染；通过分析E3连接酶NbMEL对双生病毒编码的多个蛋白的积累量影响，结果显示NbMEL能够特异性促进双生病毒编码的V2蛋白降解；结合酵母双杂交（Y2H）及双分子荧光互补（BiFC）试验分析发现，NbMEL能够与多个双生病毒编码的V2蛋白互作。体内及体外泛素化试验和蛋白降解试验结果显示，E3连接酶NbMEL能够促进双生病毒编码的V2蛋白发生体外及体内泛素化修饰并通过26S蛋白酶体通路降解。

【结论】本氏烟E3连接酶NbMEL在调控双生病毒侵染过程中发挥双重作用：一方面通过降解免疫负调控因子SHMT1从而激活SHMT1下游介导的植物防卫反应抵抗病毒侵染；另一方面，NbMEL直接靶向双生病毒编码的V2蛋白，通过促使V2蛋白发生多聚泛素化修饰从而通过26S蛋白酶体通路降解。

【创新性】本研究揭示了双子叶植物E3连接酶MEL在调控双生病毒侵染过程中的双重作用，为在双子叶植物中利用MEL抗病育种提供理论依据。

目的：近年来，因Ⅱ相鞭毛基因被耐药基因或噬菌体序列替代而产生的沙门菌单相变异株不断出现并流行。碳青霉烯耐药株的出现对公共卫生安全构成严重威胁。本研究旨在解析一株NDM-13阳性印第安那沙门菌单相变异体的基因组特征、耐药谱、遗传演化特点及产生机制。

方法：采用微量肉汤稀释法或琼脂稀释法检测菌株对14种抗菌药物的敏感性；同时利用传统玻片凝集法进行血清学分型，并结合Salmonella In Silico Typing Resource（SISTR）对基因组进行血清型预测。随后，应用多位点序列分型（MLST）和核心基因组MLST（cgMLST）解析其系统发育特征；通过比较基因组学揭示前噬菌体整合与Ⅱ相鞭毛基因缺失的机制；并对所携带质粒的耐药基因组成和结构进行系统解析，结合接合实验评估其水平传播潜力。

结果：血清学鉴定结合MLST和cgMLST分析结果证实，该菌株为印第安那沙门菌的单相变异体。比较基因组学进一步揭示，其Ⅱ相鞭毛基因簇fljAB及邻近七个基因被来源于S. Mbanada的一个8.9 kb截短前噬菌体（ΔΦSM）取代。ΦSM介导的不精确切除导致了fljAB基因簇及周边序列丢失，从而驱动了单相变异体的形成。耐药性分析表明，该菌株携带一条IncHI2质粒，包含两个多重耐药区（MRRs）。除常见的bla_TEM-1B、bla_CTX-M-65、strA、strB和sul2外，质粒中还存在一段长达51.3 kb的额外MRR，插入于dam基因，携带aph(3’)-IIa、aadA22、bla_NDM-13、mph(A)和erm(B)，赋予菌株对卡那霉素、链霉素、碳青霉烯类、阿奇霉素和林可霉素的耐药性。但由于IS26介导的转座导致接合区缺失，该质粒在实验条件下未能实现接合转移。

结论：本研究阐明了前噬菌体不精确切除介导NDM-13阳性印地安纳单相变异体产生的分子机制，并揭示了其携带的复杂耐药质粒结构。结果表明，前噬菌体与可移动遗传元件的协同作用可以推动耐药性沙门菌单相变异体产生与演化。

创新性：本研究首次证实前噬菌体不精确切除在NDM-13阳性印第安纳单相变异体形成中的关键作用，并揭示了其独特的耐药质粒进化特征。这不仅拓展了对单相型沙门菌分子进化机制的认识，也为基于全基因组测序的耐药性监测与食源性病原菌预警提供了新的理论依据和实践思路。