籽粒硬度和高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）对小麦品质起决定作用，为发掘和利用硬度Puroindoline基因和HMW-GS优异等位变异，提升长江中下游麦区中强筋小麦品质，对长江中下游麦区推广品种以及其他麦区优质推广品种和地方品种共计94份材料进行分子检测和品质分析。结果表明，硬度变幅7.21~72.91，软质类型42份、占44.68%，硬质类型42份、占44.68%，混合类型10份、占10.64%。硬度突变基因型共有5种，包括Pina-D1b/Pinb-D1a、Pina-D1r/Pinb-D1a、Pina-D1s/Pinb-D1a、Pina-D1a/Pinb-D1b和Pina-D1a/Pinb-D1p，数量分别为8份、3份、1份、29份和9份，籽粒硬度表现依次为Pina-D1r/Pinb-D1a＞Pina-D1s/Pinb-D1a＞Pina-D1b/Pinb-D1a＞Pina-D1a/Pinb-D1p＞Pina-D1a/Pinb-D1b。HMW-GS分析表明，Glu-A1位点1和Null亚基材料比例分别为53.33%和45.56%，此外有1^G330E亚基材料1份；Glu-B1位点7+8和7+9亚基材料比例分别为47.78%和46.67%，此外有14+15亚基材料3份、7^OE+8^*亚基材料1份、6+8亚基材料1份；Glu-D1位点2+12和5+10亚基材料比例分别为61.11%和38.89%。在微量SDS沉淀值上，Glu-A1位点的1和Null亚基、Glu-B1位点的7+8和7+9亚基无显著差异，Glu-D1位点5+10亚基极显著大于2+12亚基。硬度和SDS沉淀值呈极显著正相关，硬度对SDS沉淀值影响大于HMW-GS。本研究对小麦种质Pin和HMW-GS基因型和品质进行了分析，为小麦品质遗传改良尤其是中强筋小麦品质改良提供了参考。

了解植物应对病原物入侵的反应对挖掘抗性基因具有重要意义。通过白粉菌侵染小麦中作9504幼苗，观察侵染后0 h、6 h、1 d、4 d和7 d小麦叶片生长、生理代谢相关指标和基因表达变化，揭示白粉菌侵染对小麦生长、渗透调节物质及活性氧的响应机制。结果表明，随着侵染时间的增加，小麦叶片死细胞数目、过氧化物酶活性和超氧阴离子数量呈上升趋势，白粉菌在7 d后生长出成熟的分生孢子。苯丙氨酸解氨酶和多酚氧化酶分别在4 d和1 d后发挥作用，可溶性蛋白含量随侵染时间增加基本呈上升趋势，叶绿素含量在7 d时显著下降，进而影响植物生长，过氧化氢含量在整个侵染时期变化不大。转录组分析发现侵染初期（0 h到6 h）PTI信号传导部分受抑制下调，侵染前中期（6 h到1 d和1 d到4 d）PTI信号传导积极响应，ETI出现在侵染前期，侵染后期（4 d到7 d）由于白粉菌已经完全定殖于叶片表面，影响小麦的光合作用，PTI和ETI信号传导通路均有下调的趋势。研究结果为进一步了解小麦响应白粉菌侵染的防御机制提供一定参考。

为解析小麦初生根系建成的遗传机制，本研究以黄淮麦区的198份小麦自然群体为材料，对在室内人工气候箱内水培21 d的小麦主胚根的一级分枝根数、分枝密度、长度、表面积、体积和平均直径6个性状进行调查分析，结合660K基因芯片用Q+K混合线性模型对主胚根性状进行全基因组关联分析，并对显著且稳定的关联位点进行功能注释和候选基因挖掘。结果表明，主胚根不同性状呈正态或近似正态分布，变异系数为5.56%~22.10%。通过全基因组关联分析，共检测到136个显著关联位点，这些位点分布在除7B以外的染色体上，可解释5.10%~13.60%的表型变异，同时检测到13个显著的多效位点，挖掘到TraesCS4A01G023100、TraesCS1B01G294400、TraesCS4A01G006200等16个可能与主胚根生长相关的候选基因，这些基因可能通过调控DNA拓扑结构异构酶、泛素结合酶E2、磷酸肌醇磷酸酶家族蛋白等参与小麦主胚根系的建成。本研究结果为小麦根系调控网络构建，以及优化根系构型和发挥根系功能提供了参考。

对谷子四大名米（沁州黄、桃花米、龙山小米及金米）原始地方品种及其同名品种共计179份开展为期两年的农艺性状调查并对其进行基于SNP标记的亲缘关系分析，从中选择51份进行营养品质测定。结果表明：从农艺性状来看，四类名米品种在数量性状上具有明显差异，而质量性状在不同类品种间差异不大。相关性分析表明，穗重与穗粒重、草重与穗重呈极显著正相关。主成分分析表明前3个主成分解释了累积变异的89.414%，基于主成分分析结果计算了综合得分F值，菠菜根-30的综合得分最高（F=7.42），阴天旱-27的综合得分最低（F=-9.17）。亲缘关系结果表明，各同名品种间存在多样的进化关系，不同名品种间可能存在基因交流。基于农艺性状对179份材料进行聚类分析，发现材料划归4个类群，同名品种内聚集相对集中，农艺性状相似度较大。从营养品质上看，四类名米间营养品质差异较小，除粗纤维外其余营养品质指标差异均不显著。相关性分析发现粗蛋白与粗脂肪呈现显著的正相关；淀粉与蛋白质、脂肪之间呈现显著的负相关。主成分分析表明前6个主要成分解释了累积变异的88.414%，能够基本涵盖10个营养品质的信息，基于主成分分析，结合不同品种谷子的综合得分，对小米品质进行排名，排名靠前的品种有菠菜根-77、菠菜根-33、菠菜根-44、爬坡糙-15、九根齐-25和阴天旱-13。本研究对四大名米品种群的农艺性状、品质性状和亲缘关系的鉴定和研究，对种质资源保护和利用，以及优异资源的挖掘具有重要意义。

以“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”为依托，采用遗传多样性分析、相关性分析、聚类分析、主成分分析等方法，对2020-2021年在河北省内普查收集的136份高粱种质资源进行研究及综合评价。结果表明：河北省高粱地方种质资源具有丰富的表型变异，15个表型性状的多样性指数在0.0844~1.9926之间，变异系数在4.69%~68.00%之间，千粒重的遗传多样性最高，穗形的变异系数最大；株高与穗部性状之间存在极显著正相关关系；聚类分析将136份高粱种质资源分为3个类群，3个类群无明显地域聚类特点。第I类群在穗部性状方面表现最好，可进行工艺用高粱资源选育；第II类群株高较低，可筛选矮秆高粱资源进行种质创新；第III类群在产量性状方面表现最好，可作为粒用高粱育种材料加以利用。主成分分析将表型性状简化为5个主成分，累计贡献率为60.182%，株高、穗部与籽粒性状是高粱表型变异的主要因素；136份高粱的综合得分范围在0.107~1.147之间，以综合得分排序，筛选出肃宁高粱、长穗高粱、笤帚高粱、落黍等排名前10的综合性状表现较好的种质资源。本研究从多方面、多角度对新征集的河北省高粱种质资源进行了分析及评价，以期为高粱优异种质资源的挖掘及种质创新利用提供参考依据。

对甘薯育成品种进行亲缘关系评价，是了解其遗传背景并有效利用种质资源的重要前提。利用本课题组前期开发的23对InDel引物对305份中国甘薯登记品种进行基因型分析，共扩增出56个条带，其中53个条带具有多态性，多态率达94.6%。多态信息量（PIC）、Nei′s遗传多样性指数（H）、观测杂合度（Ho）和期望杂合度（He）的平均值分别为0.4098、0.4451、0.6003、0.4460。群体结构分析表明，群体数在K=2时ΔK达到最大值，K=4时有个小高峰；北方薯区和长江流域薯区在2个组群内均匀分布，南方薯区大部分（72.97%）汇聚在组群2。主坐标分析（PCoA）中南方薯区有部分汇聚，整体没有划分出明显的簇群。聚类结果将群体划分为4个主要类群，北方薯区和长江流域薯区的品种在类群I、II、III和IV中均匀分布，南方薯区主要（77.03%）集中于类群IV，这一聚类结果与群体结构研究、主坐标分析基本一致。通过系谱分析筛选出登记品种的13个主要亲本材料，各育种单位存在重复利用亲本进行正反交培育的情况。本研究将分子标记结果与系谱信息相结合，初步表明中国甘薯登记品种的亲缘关系较近，遗传背景狭窄，为甘薯的种质创新、新品种选育提供参考。

为加强我国兰属种质资源的保护利用，本研究通过ISSR分子标记对96份兰属种质进行多样性分析和指纹图谱构建。结果显示，共筛选出11条可扩增清晰条带的多样性引物，在96份材料共检测67条多态性条带，平均多态性条带比例为73.63%；等位基因数（N_a）为1.925，有效等位基因数（N_e）为1.450，Nei′s遗传多样性指数（H）为0.277，Shannon多样性指数（I）为0.427，多态性位点百分比（PPL， percentage of polymorphic loci）为92.54%；种群内基因多样性（H_s）为0.1934，基因分化度（G_st）为0.3009，总遗传多样性指数（H_t）为0.2767，种群间的平均基因流（N_m）为1.1619，种群间的两两遗传分化固定指数值范围为0.002~0.527，平均值为0.325。系统聚类结果表明，兰属种群间遗传分化程度高，8个种群可分为3类，春兰和墨兰为一大类，寒兰、春剑、蕙兰、莲瓣兰、建兰为第二类，杂交种独为一类，与其他两类种群之间的遗传距离较大。主坐标分析表明，莲瓣兰和春兰表现出较远的亲缘关系。本研究筛选出6对引物构建了96个品种的指纹图谱二维码。本研究结果可为今后兰属新品种选育及品种鉴定提供重要依据。

滇山茶是世界著名观赏花木，花色是其重要的观赏性状。滇山茶狮子头花色为深红色，而其芽变品种大玛瑙是滇山茶中唯一红白双色的名贵品种，极具观赏价值。以上述2个品种为研究材料，采用RHSCC比色卡比色法和色差仪测定2个品种滇山茶花蕾期和盛花期花瓣的花色表型，并基于转录组与代谢组分析挖掘呈色相关的关键代谢物及关键基因。花青素靶向代谢分析表明，在滇山茶2个品种中共鉴定出28种花青素代谢物，其中狮子头与大玛瑙红色区域花瓣间没有差异代谢物，狮子头与大玛瑙白色区域花瓣间的关键差异代谢物为矢车菊素-3-O-桑布双糖苷、原花青素B2、原花青素B3、阿福豆苷，大玛瑙花瓣的红白区域关键差异代谢物为矢车菊素-3-O-桑布双糖苷、原花青素B2、阿福豆苷。转录组KEGG分析结果表明，苯丙醇生物合成和类黄酮生物合成途径与大玛瑙红白双色花瓣的形成有关；植物激素信号转导和昼夜节律-植物途径与滇山茶花色芽变有关。转录代谢联合分析共筛选出与滇山茶呈色高度相关的差异表达基因共17条，包括4条CHS、3条HCT、2条F3′H、1条LAR、5条MYB和2条bHLH。本研究结果对进一步揭示花色芽变育种具有一定的参考意义。

本研究发现1个具有雄性不育与单性结实特征的细胞核雄性不育系辣椒材料，并对该材料的农艺性状、单性结实坐果率、不同发育时期的不育系单性结实与可育系单性结实内源激素进行测定；利用田间鉴定和显微镜镜检，分析了F₂群体的遗传分离情况，并利用辣椒细胞核雄性不育基因ms-3、msw、ms、msms、msc-1开发的分子标记，分析了群体的育性分离比。结果表明：不育系单性结实果实纵横径较大，可育系与不育系单性结实坐果率明显不同，可育系坐果率为22%，不育系坐果率为43%；不同时期不育系单性结实果实的赤霉素（GA4）含量显著高于可育系单性结实果实；田间鉴定和分子标记检测表明，F₂群体中可育系有97株，不育系有30株，分离比为3.23∶1，符合孟德尔遗传规律，确定其育性由隐性单基因控制，将该辣椒细胞核雄性不育系命名为GMS702AB。本研究提供新的辣椒不育系，有助于辣椒育种和种子生产。

以抗叶锈病小麦品系Hussar的衍生品系H103P为抗病亲本，郑州5389为感病亲本杂交得到的234个F₄家系群体为材料，进行抗叶锈病基因定位分析。利用带有不同毒力的16个叶锈菌生理小种进行苗期抗叶锈性鉴定，结果表明周麦22及携带Lr13、Lr23和Lr16单基因的载体品种对16个叶锈菌生理小种均表现感病，H103P对除PHKT外的所有小种表现抗病，表明H103P抗叶锈性与携带Lr13、Lr23和Lr16单基因的载体品种不同。利用5种强毒力混合菌种（THTT、PHTT^②、FHJS^②、PHKS、PHTT^①）进行田间抗叶锈性鉴定，结果表明H103P、SAAR、周麦22以及Lr13载体品种田间表现均为高抗，234个F₄家系群体抗性呈连续性分布，在田间表现出良好的成株期抗性。抗叶锈病基因定位分析结果表明，在小麦品系H103P中定位到1个位于小麦2BS染色体上的抗叶锈病基因，暂命名为LrHu。利用含有Lr13的特异性引物对H103P和郑州5389的扩增产物进行特异性酶切，结果发现小麦品系H103P含有抗叶锈病基因Lr13。小麦抗叶锈病基因LrHu与Lr13的关系还需进一步研究验证。

WRKY转录因子是高等植物中成员数量较多的转录因子之一，在植物的生长发育和衰老、非生物和生物胁迫等过程中发挥着重要的作用。疣粒野生稻是栽培稻的近缘野生种，具有耐荫、耐旱和高抗白叶枯病等特性，是改良栽培稻的重要种质资源。本研究利用HMMER、Pfam 、SMART 、TBtools、NCBI软件和网站，在疣粒野生稻基因组中鉴定了94个编码WRKY转录因子的基因（OgWRKYs），不均一分布在12条染色体上，根据其所含WRKY 结构域的数量和锌指结构的特征，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ组，II组成员最多（52个），与其他物种相似。除含有保守的WRKYGQK七肽序列外，还鉴定到6种变异类型，其中WRKYGHK、WRRYGQK、WRKYAKK和WRKYSQK是植物中首次报道的新变异类型。根据保守结构域分析， OgWRKY61、OgWRKY71和OgWRKY77a可能与植物抗病相关。KEGG pathway富集分析发现，有14个OgWRKY转录因子富集在植物-病原互作通路，其中10个同时富集在MAPK信号通路中。进一步结合顺式作用元件分析结果，推测OgWRKY30b、OgWRKY53、OgWRKY88、OgWRKY96和OgWRKY111可能在疣粒野生稻响应生物和非生物胁迫中发挥重要作用。qRT-PCR 分析结果表明，OgWRKY30b、OgWRKY53、OgWRKY88和OgWRKY111基因的表达均受白叶枯病菌PXO99诱导，而OgWRKY96表达受白叶枯病菌侵染抑制。研究结果对疣粒野生稻中优异OgWRKYs基因资源的挖掘具有重要参考价值。

为探究热带睡莲花器官不同部位的花香代谢通路及参与萜类香气物质生物合成的差异表达基因，本研究借助转录组测序技术，以热带睡莲品种保罗蓝为研究对象，对其花器官的花瓣（PE，petal）、雄蕊（ST，stamen）和雌蕊（PI，pistil） 3个部位进行转录组测序分析。差异表达基因分析结果显示，花瓣相对于雌蕊（PE-vs-PI）、雄蕊相对于雌蕊（ST-vs-PI）和雄蕊相对于花瓣（ST-vs-PE）的差异表达基因数目分别为7853个、7501个和2526个。GO分类和富集分析显示，3个比较组的差异表达基因主要参与了生物调节、细胞过程、代谢过程和刺激应答的生物学过程；KEGG分类和富集分析显示，PE-vs-PI的差异表达基因显著富集的KEGG通路最多，其次为ST-vs-PI，ST-vs-PE最少。从3个比较组共有的794个差异表达基因中筛选出98个参与萜类物质代谢差异表达基因，富集于4条萜类物质合成通路，且PE-vs-PI和ST-vs-PI的差异表达基因数目均高于ST-vs-PE。已知的金合欢醛和二萜贝壳杉烯合成关键基因HMGR和DXS在花瓣和雄蕊的表达量均高于雌蕊。从98个差异表达基因中随机选取了6个基因进行qRT-PCR验证，基因表达变化趋势与转录组测序一致。研究结果为热带睡莲萜类香气物质生物合成分子机制研究提供了科学参考。

盐生肉苁蓉（Cistanche salsa （C. A. Mey.） G. Beck）为列当科肉苁蓉属寄生性草本植物，为目前已知寄主植物种类最多的肉苁蓉属物种，也是我国西北地区传统常用中药材。为探明我国盐生肉苁蓉寄主植物种类及分布区域，本研究结合DNA条形码鉴定和形态鉴别技术，对采集到的66份带有寄主根的盐生肉苁蓉样品进行分布区域分析和寄主植物种类鉴定。结果表明盐生肉苁蓉在新疆及宁夏等地区海拔400~2000 m的区域分布广泛。新疆塔城地区裕民县盐生肉苁蓉寄主植物为菊科绢蒿属聚头绢蒿（Seriphidium compactum （Fisch. ex DC.） Poljakov）和苋科滨藜属疣苞滨藜（Atriplex verrucifera Marsch. von Bieb.），塔城市盐生肉苁蓉寄主植物为苋科盐爪爪属里海盐爪爪（Kalidium cuspidatum Ung.-Sternb.）、疣苞滨藜和驼绒藜属驼绒藜（Krascheninnikovia ceratoides （L.） Gueldenst.），该地区优势寄主植物为疣苞滨藜。新疆阿勒泰地区哈巴河县寄主植物为聚头绢蒿、苋科驼绒藜属心叶驼绒藜（Krascheninnikovia ewersmanniana （Stschegl. ex Losinsk.） Grubov）和驼绒藜，吉木乃县寄主植物为驼绒藜和聚头绢蒿。新疆哈密地区伊吾县寄主植物为苋科戈壁藜属戈壁藜（Iljinia regelii （Bunge） Korovin），巴里坤县寄主植物为里海盐爪爪。新疆昌吉州吉木萨尔县寄主植物为苋科碱蓬属囊果碱蓬（Suaeda physophora Pall.）。宁夏吴忠市盐池县寄主植物为苋科盐爪爪属细枝盐爪爪（Kalidium gracile Fenzl）和合头草属合头草（Sympegma regelii Bunge），合头草为该地区优势寄主植物。其中聚头绢蒿是我国新记录的盐生肉苁蓉寄主植物。本研究为盐生肉苁蓉及其寄主植物保护和优良品种选育提供科学依据。

嫁接有利于增强树体对生物及非生物胁迫的适应能力，提高葡萄产量和品质。葡萄砧木品种多样复杂，识别难度较大，深度学习能够快速提取图像的深层特征，被广泛应用于植物图像分类识别领域。本研究以30份葡萄砧木成龄叶图像作为研究对象，通过采集叶片图像，构建了一个包含13547张的葡萄砧木叶片图像的数据集。采用GoogleNet、ResNet-50、ResNet-101以及VGG-16等4个卷积神经网络对其进行自动识别。结果表明：精度最高的分类网络为ResNet-101，在最优模型参数（学习率：0.005，最小批次：32，迭代次数：50）下精度达到97.5%。ResNet-101模型检测的30个品种中，平均预测精确率为92.59%，有7个品种的预测精确率达到100%；平均召回率为91.08%，有8个品种的召回率达到100%，叶片的叶面纹理、叶脉以及叶缘部分对品种识别的影响最大。以上结果证实，深度学习网络模型可以实现对葡萄砧木的自动实时识别，为葡萄砧木品种的保护、利用、分类研究以及其他农作物的品种识别提供参考。

2017-2022年，福建省在第三次全国农作物种质资源普查与收集行动中，共收集作物地方品种和野生近缘植物种质资源6235份，蔬菜、粮食、果树、经济作物、牧草绿肥分别占33.57%、25.91%、24.35%、14.59%、1.57%；所有资源隶属于83科，229 属，313种，其中豆科种质资源份数最多，占总数的16.04%。不同地区和海拔是影响收集农作物种质资源种类和数量的重要因素。全省9个地级市中，三明市收集种质资源数量最多，占20.65%。全省收集农作物种质资源数量随着海拔升高而下降，不同海拔收集数量随着市辖县（市、区）、乡（镇）、村（街道）的数量减少呈现减少趋势。沿海地区如漳州、福州、宁德、泉州、莆田、厦门等6个地级市，海拔0~200 m是种质资源Shannon-Wiener多样性指数和Brillouin丰富度指数最高的海拔区间；闽西北山区，如龙岩、三明、南平等3个地级市，海拔200~400 m、400~600 m、600~800 m种质资源的Shannon-Wiener多样性指数和Brillouin丰富度指数较高。不同地级市、不同海拔区间与收集种质资源的物种多样性指数的相关性分析发现，三明和龙岩市与Shannon-Wiener多样性指数呈极显著正相关，莆田和龙岩市与Pielou均匀度指数呈现极显著负相关，这与全省农业经济分区有密切关系。通过梳理全省农作物种质资源的多样性，为因地制宜地开发、利用、挖掘全省地方农作物种质资源提供参考和科学依据。

对286 份甘蓝型油菜品系进行苗期耐盐碱性鉴定，通过水培试验，测定盐碱胁迫处理下叶片数、绿叶数、绿叶比、株高、根长、根重等指标，通过盐碱胁迫综合评价值（D值）、极端材料筛选分析、相关性、主成分、隶属函数、频数分析和逐步回归分析法，对不同基因型的油菜种质建立苗期耐盐碱性综合评价模型并筛选出适宜的评价鉴定指标。盐碱胁迫下，叶片数与株高呈负相关，两者的相关系数未达到显著性，其他性状之间均呈正相关并达到了显著或极显著水平。利用主成分分析法将 7个耐盐碱指标综合为4个主成分，可代表油菜耐盐碱性88.349%的原始数据信息量。依据4个主成分的相对重要性（权重）进行加权，得到不同基因型的耐盐碱性综合评价值（D值）。结合隶属函数分析和极端材料筛选分析，筛选出4份耐碱盐的甘蓝型油菜种质和4份盐碱敏感种质。逐步回归分析结果表明，在油菜苗期测定其绿叶数、绿叶比、地上重、根长和根重，通过回归方程估算其D值，可以初步判断甘蓝型油菜种质资源耐盐碱性。

叶绿素是水稻光合作用的重要色素，叶绿素的合成决定光合作用的效率，影响植物的产量和品质。在本研究中，发现糖原合成酶激酶OsGSK2过表达植株Go-2成熟期呈现叶片深绿色的表型。相比野生型，Go-2植株叶绿素a、叶绿素b以及类胡萝卜素含量显著升高。透射电镜观察结果显示，相比野生型，Go-2植株叶绿体类囊体片层增多。酵母双杂交“一对一”实验证实OsGSK2与Golden2-Like转录因子OsGLK1存在互作，并进一步通过双分子荧光互补实验确认OsGSK2与OsGLK1存在互作。在水稻原生质体中检测双荧光素酶活性发现，相比单转OsGLK1，OsGSK2与OsGLK1共转显著提高下游靶基因的表达水平。荧光定量PCR结果表明，相比野生型，在Go-2植株中OsGLK1直接调控的靶基因OsPORB、OsCAO1、LHCB6等转录水平显著上调。研究结果初步揭示了OsGSK2与OsGLK1互作调控水稻叶绿素合成和叶绿体发育的分子机理，进一步拓展了水稻糖原合成酶激酶的分子功能，丰富了水稻叶色调控的分子网络，为水稻高光合分子育种提供了理论依据。

通过遗传多样性、相关性、主成分、聚类分析和综合评分等5种方法对296份花生种质资源13个主要农艺性状进行分析及评价。结果表明，3个质量性状的遗传多样性指数变化范围在0.526~0.909，10个数量性状的遗传多样性指数变化范围在0.834~2.007，变异系数范围在3.268%~68.198%，表明296份参试花生种质资源拥有丰富的遗传信息。相关性分析表明，出苗整齐度、生育天数、叶形、单株生产力与产量关系紧密。主成分分析共提取到6个主成分，累计贡献率达到78.336%，代表了大部分的农艺性状。聚类分析将296份花生种质资源分为2个大类，4个小组，可以分别作为高产、小粒、早熟、大粒种质备选材料。根据模糊隶属函数基于6个主成分贡献率权重构建综合评分：F=0.323F₁+0.257F₂+0.122F₃+0.108F₄+0.010F₅+0.091F₆，筛选到4份综合性状较好的花生种质资源，分别是松桃城兰花生、2013521230、H15093、辐16-24-1-1，可作为今后花生育种的候选材料。本研究可为今后花生亲本选择及特异种质资源筛选提供科学依据。

甘蔗重要性状宿根性因甘蔗生长周期长，其高效评价一直是研究的难点。本研究以国内外不同地区引进的212份甘蔗种质资源为研究材料，分别在广西隆安和云南开远开展基于2个重要宿根关键性状（宿根发株率和地上部蔗株生物量）两季宿根力的快速评价。结果表明甘蔗宿根力受环境影响较大，两个试验点所有宿根力指标均存在极显著差异，且指标之间均呈极显著正相关。主成分分析在两个试验点（云南开远和广西隆安）均仅提取到1个主成分，贡献率分别为80.25%和62.68%。聚类分析将212份种质分为5个类群，第Ⅰ类4个宿根力指标均处于高水平，有9份种质，可作为强宿根第一梯队资源；第Ⅱ类群、第Ⅲ类群共有38份种质，各宿根力指标均处于较高水平或个别宿根力指标非常突出，可作为强宿根第二梯队资源；第Ⅳ类群、第Ⅴ类共有165份种质资源，各宿根力指标均一般或较差。综合以上，利用筛选出来的强宿根资源改良甘蔗品种宿根性，降低甘蔗生产成本对于产业的可持续发展具有重要意义。

上海市农业种质资源信息共享服务平台是对上海市保护单位的农业种质资源进行规范管理和共享利用的服务体系。为了解决当前规模化和多样化的种质分散于不同保护单位，不利于资源信息共享与利用的问题，本研究根据农业种质资源库（圃）的工作流程研发了以保护单位、资源用户和主管单位为主要角色的一站式共享服务平台，为保护单位建立了管理系统模块，保护单位管理员可进行本单位的种质资源数据管理、资源共享信息发布、申请审核和利用成效管理，促进各保护单位种质资源数据的规范化和共享服务。为资源用户创建了申请共享和利用反馈机制，主要提供种质资源信息查询服务、申请利用服务、利用成效反馈服务等，可同时申请多个保护单位的种质。为主管单位提供全面调查的统计汇总信息，包括全市资源存量、资源分发利用、资源利用成效等信息，实时掌握资源共享动向和利用成效。种质资源信息共享服务平台将为保护单位、资源用户和主管单位提供便捷的服务，有助于提高农业种质资源保存与利用效率。

倒伏是严重降低油菜产量、品质和影响机械化生产的重要影响因素之一。培育和应用抗倒伏性强的油菜品种是实现油菜机械化生产和高产的重要措施，而提高抗倒伏能力的重点是提高茎秆强度。因此，本研究以包含197个芥菜型油菜株系的重组自交系（RILs，recombinant inbred lines ）群体为研究材料，2023年分别在贵阳和贵定两个环境条件下测定了该群体的茎粗、茎秆鲜干比、茎秆充实度、茎秆密度、茎秆抗折力和茎秆抗折强度等6个性状，6个性状均表现出较大的变异，变异系数为14.29%~41.35%，且符合正态分布。相关性分析显示，两个环境条件下，茎秆充实度与茎秆密度、抗折强度二者之间均呈极显著正相关。进一步对茎秆抗折强度表现为高中低的3类材料进行茎秆微观结构观察，相比较于低抗倒材料，高抗倒材料的皮层更厚、维管束个数更多、维管束排列更紧密与维管束面积占比更大。QTL初定位检测到4个QTL与茎秆茎粗有关；2个QTL与茎秆鲜干比有关；2个QTL与茎秆充实度有关；2个QTL与茎秆密度有关；4个QTL与茎秆抗折力有关，可解释的表型变异为4.1%~5.1%；9个QTL与茎秆抗折强度有关，可解释的表型变异为7.5%~11.0%。本研究的开展可为后续芥菜型油菜抗倒伏相关基因的克隆提供基础数据信息，并对油菜抗倒伏育种有一定参考价值。

油茶（Camellia oleifera Abe.）是我国重要木本油料树种，具有重要的经济价值和社会效益。隐花色素（Cryptochrome）是植物蓝光受体之一，参与植物开花调控、光形态建成等生长发育过程。本研究从油茶华硕中克隆到CoCRY1基因，通过生物信息学分析发现，其CDS序列长度为2262 bp，编码的蛋白质序列包含684个氨基酸，蛋白分子式为C₃₄₅₄H₅₂₈₁N₉₇₁O₁₀₂₇S₁₈，分子量77.42 kDa，是一种不稳定的疏水蛋白，进一步分析表明其蛋白序列包含3个结构域，分别为DNA_photolyase、FAD_binding_7和Cryptochrome_C，可证明CoCRY1蛋白属于隐花色素家族。同源序列及系统发育树分析发现CoCRY1蛋白与茶树（Camellia sinensis） CsCRY1序列相似性最高。组织表达分析显示，CoCRY1的表达量在茎中最高，在花中最低。通过农杆菌转化得到CoCRY1基因异源表达的拟南芥（Arabidopsis thaliana）植株，并且从DNA水平及RNA水平鉴定到阳性植株，对CoCRY1异源表达的拟南芥进行表型分析发现，CoCRY1基因的过量表达导致拟南芥提前开花，并对下胚轴伸长具有光特异性的抑制作用。本研究通过生物信息学、定量分析及异源表达发现，油茶CoCRY1基因在油茶开花等生物学过程中具有重要作用。

连翘（Forsythia suspensa （Thunb.） Vahl）为多年生木本植物，花柱二型具有自交不亲和性。挖掘连翘异型花柱发育候选基因，利于揭示连翘异型花柱的进化与发育机理。对40株长花柱型与短花柱型连翘植株进行全基因组重测序，检测样本基因组的SNP变异位点，开展选择清除分析。利用遗传分化系数Fst和核苷酸多态性π ratio结合的方法筛选候选区域（前5%水平），对差异基因进行GO数据库和KEGG数据库功能注释分析，采用qRT-PCR对候选基因在花柱发育不同时期的表达量进行检测。选择清除分析显示受选择基因295个，主要在植物的生长发育以及代谢调控方面发挥重要作用。分析植物激素调节相关的部分通路，确定连翘异型花柱候选基因CYP734A1（EVM0010386）、BRI1（EVM0011829）、CYCD3（EVM0018316），基因表达结果显示CYP734A1基因在连翘短花柱发育的关键时期持续高表达，露冠期BRI1与CYCD3基因表达水平在短花柱型中显著高于长花柱型。本研究挖掘的候选基因在连翘长花柱与短花柱中存在差异表达，油菜素甾醇参与了连翘异型花柱的发育，是产生连翘花柱异型的原因之一。本研究为连翘异型花柱的进化以及遗传发育调控机制解析奠定基础并提供思路。

玉米突变体male-sterile 20s2（ms20s2）是在玉米自交系KWS49中发现的一个无花粉型雄性不育突变体。与野生型相比，ms20s2突变体花药细小且颜色偏浅，花药内未观察到花粉。扫描电镜观察表明，与野生型相比，9叶期突变体ms20s2的花药中未观察到正在减数分裂的花粉母细胞；抽雄后突变体花药壁外部角质层形成异常，内部未观察到乌式体结构。观察不同发育阶段花药的石蜡切片发现，在S6-S7时期，与野生型相比，ms20s2突变体花药部分中间层和绒毡层细胞发生异常分裂，导致花药壁萎缩，花粉母细胞无法正常进行减数分裂，最终造成花粉母细胞死亡，产生雄性不育表型。遗传分析表明，突变体ms20s2的雄性不育表型受单个隐性核基因控制。利用玉米10K SNP芯片对F₂定位群体进行基因型分析，初步将该突变位点定位在玉米2号染色体长臂上6.21 Mb区段内。进一步精细定位将该区间缩小到了590 kb，区间包含一个已知的蛋白编码基因MS32（Zm00001eb106620）。对MS32基因进行测序分析，在突变体MS32基因4号外显子上发现了一段3166 bp的大片段插入，可能影响了MS32蛋白功能，造成ms20s2的花药发育异常和雄性不育的表型。等位测验结果表明，突变体ms20s2是雄性不育基因MS32的新等位突变体。组织表达分析发现该基因在玉米花药中特异表达，且仅在花药发育的S6和S7时期表达量较高，进一步验证了该基因在玉米花药绒毡层和中间层细胞发育过程中的重要作用。

采用小米培养基接种法对163份当前推广的小麦种质资源进行室内和田间茎基腐病抗性鉴定。结果表明，没有鉴定出高抗和免疫的小麦材料，但是不同材料的抗性能被明显区分，群体抗性整体上呈现正态分布趋势，室内鉴定病情指数分布在13.28~83.33之间，田间鉴定病情指数分布在10.27~73.89之间。室内和田间鉴定结果较稳定，两环境病情指数的相关系数为0.79，说明室内鉴定结果可较好反映田间抗性情况。全基因组关联分析（GWAS，genome-wide association study）显示，显著SNP广泛分布于小麦各条染色体上，其中2A上最多，集中在725~763 Mb区段内。进一步集群分离分析法（BSA，bulked segregant analysis）结果显示，显著SNP集中在2A上的730~750 Mb区段内。综合来看，小麦2A染色体上730~750 Mb区段内可能存在显著调控小麦茎基腐病的抗性基因。本研究能够为小麦茎基腐病抗性材料筛选及抗病位点挖掘提供重要的参考意义。

冰草（Agropyron cristatum L.，2n = 4x = 28，PPPP）携带的多样性外源基因是小麦遗传改良重要基因源。前期研究表明冰草1P染色体上的基因可以改良小麦株叶型，但在获得易位系的基础上，外源片段导入不同背景小麦品种的叶型变化以及可能带来的不利遗传连锁累赘还不清楚。为进一步探究小麦-冰草T1PS·1AL和T1AS·1PL易位系在不同小麦背景中对主要农艺性状的遗传效应，本研究将小麦-冰草1PS、1PL易位系与藁城8901、百农607、漯麦163、百农207、西农979、中麦578、川麦104、宁麦资126等8个普通小麦品种进行杂交，对F₂分离群体的农艺性状进行考察和分析。结果表明，冰草1PS染色体导入小麦后，降低了小麦的倒三叶长，株高也显著降低3~8 cm，产量性状基本不受影响。冰草1PL染色体使小麦株高降低，旗叶、倒二叶和倒三叶显著缩短，改变株型的同时，小麦的产量性状同时降低，具有连锁累赘。在冰草1P易位系中，后代的表型除与染色体本身所产生的效应有关外，也与小麦受体的遗传背景相关。在不同背景的小麦亲本杂交组合后代中，可以选出株叶型改良且产量性状不受影响的单株用于小麦的遗传改良。研究表明2个小麦-冰草1P易位系创新种质在株型改良上具有显著的遗传效应，可以为冰草1P染色体易位片段的利用提供指导。

地方种是小麦育种的重要种质资源，为了解矮秆基因在地方种中的分布，本研究检测了甘肃省地方种矮秆基因等位变异类型及其在不同麦区的分布频率。结果表明：（1）地方种Rht-B1b和Rht-D1b的频率极低；41.4%的地方种携带Rht8，且春麦区高于冬麦区；46.7%的地方种含Rht24b，春麦区低于冬麦区。Ppd-D1a的频率仅17.8%，且春麦区低于冬麦区。另外，仅检测到Rht-D1b/Rht8、Rht-D1b/Rht24b和Rht8/Rht24b 3种组合，频率分别为0.2%、0.5%和12.8%。（2）地方种携带的矮秆基因及其组合分布频率低于育成种，且差异较大。不同来源育成品种携带的优势矮秆等位变异和频率不同，清水试验站的品种以Rht-D1b、Rht8和Rht24b为主，黄羊试验站的品种以Rht-B1b、Rht-D1b、Rht8和Rht24b为主，甘谷试验站的品种以Rht8和Rht24b为主。清水和黄羊试验站的品种秆矮、丰产性好，可在河西、沿黄灌区、陇南、陇东的小麦育种中应用；甘谷试验站的品种茎秆高，抗病性突出，可应用于定西、天水、陇南和陇东等旱地小麦的抗病改良。（3）基于分子标记检测结果，筛选出15份地方种和31份育成种，以上材料均携带2个及以上降秆基因（包括矮秆基因或Ppd-D1a），可为甘肃不同麦区小麦矮秆育种提供亲本材料。