盐胁迫是最重要的非生物胁迫之一，严重威胁植物的生长发育。了解植物盐胁迫适应性机制有利于科学选育耐盐作物，进而有效利用盐地滩涂减轻日益增加的粮食压力。盐胁迫导致植物体内离子失衡、渗透紊乱以及毒性物质积累，特别是活性氧（reactive oxygen species, ROS）。为了适应盐胁迫，植物需要平衡细胞离子、重塑渗透势并维持ROS稳态。在过去遗传学和生理生化研究揭示了大量的植物盐胁迫响应和调控因子，它们通过多重复杂的胁迫信号通路调控植物的耐盐性。本文综述了近年来盐胁迫下植物的感知、信号转导、基因表达调控、激素调控以及适应性响应，归纳了一套较为完整的植物盐胁迫响应机制。

非生物胁迫严重影响植物的生长发育及农作物的产量。植物AREB（ABA responsive element binding protein）/ABF （ABRE binding factors）转录因子是特异识别ABA响应元件（ABA-responsive element，ABRE）的一类碱性亮氨酸拉链蛋白，参与调控ABA响应基因的表达，在植物响应非生物胁迫的过程中具有重要作用。本文介绍了ABF转录因子的结构特征及识别的顺式作用元件、调控修饰途径及其在应答非生物胁迫中的作用，为应用ABF转录因子培育优良抗逆作物品种奠定基础。

高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS, high molecular weight glutenin subunits）是小麦子籽粒贮藏蛋白的重要组成成分，其组成、搭配、表达水平及含量决定面团弹性和面包加工品质。本文主要介绍了小麦HMW-GS编码基因的克隆、分子特征、功能分子标记开发及其在小麦育种中的应用，并综述了不同HMW-GS与面粉加工品质之间的关系，以及HMW-GS基因遗传转化、微量配粉和突变体培育等方面的研究进展，分析了目前研究中存在的主要问题，认为通过分子标记辅助选择和转基因技术聚合优质亚基，培育优质面包小麦品种和明确各个HMW-GS基因的品质效应是今后的研究重点。

PRRs 家族基因作为生物钟核心振荡器的主要组分，在植物光周期控制开花途径中起抑制作用，并通过调控 ABA 等方式影响植物抗逆性，对植物生物量的积累有重要影响，在植物生长发育过程中起重要作用。本文综述了 PRRs 家族基因的结构特征、光周期调控作用模型及其对逆境的响应方式，将为进一步研究 PRRs 家族基因的功能和培育优质广适性作物品种提供理论参考。

株高作为小麦重要的农艺性状之一，受遗传因子外部环境共同影响，但遗传因子是最为主要的决定因素。小麦株高性状受到多基因调控，其数量性状位点广泛分布在小麦21条染色体上，目前已开发多个直接应用于育种辅助选择的株高相关的分子标记。目前，国内外学者围绕株高形成的遗传因素、基因定位与克隆、基因调控机理、分子标记辅助育种选择等进行了大量研究，并取得了重要的研究进展。本文综述了小麦株高的构成因素，阐述了小麦株高形成相关基因的遗传定位、克隆及其等位变异的挖掘和在小麦辅助育种中的利用，并展望了小麦株高下一步研究的前景。

本研究通过构建小麦 EMS 突变体库，创制特殊突变材料，从而丰富遗传多样性，并从中筛选出优异种质资源。利用 EMS 诱变处理济麦 22 种子构建了 M2 代突变体库，对其表型性状突变率进行了统计分析。此外，对前期筛选出的农艺性 状优良且遗传稳定的济麦 22 M8代籽粒品质性状进行了分析测定。结果表明：（1）通过对 22599 株 M2代材料进行农艺性状 和其他生物学性状的调查，共筛选出 5002 个表观突变体，突变率为 22.13%，包括育性、生育期、穗、芒、叶部、株型、分 蘖、株高、粒色等，并筛选出大穗、多蘖、矮杆等优良农艺形状的材料和独杆、多粒、无蜡质、叶退化、不育等具有极端性 状的材料。（2）对 M8 诱变材料的籽粒和品质性状进行筛选和鉴定，发现粒形、粒长、饱满度和粒色等性状产生了突变。经 EMS 诱变后 8 个品质性状的变异系数由大到小依次为最大拉伸阻力>拉伸面积>稳定时间>沉降值>硬度>蛋白含量>湿面筋含 量>吸水率。综合这些性状初步筛选出 8 份品质优于野生型的突变材料，其中 403-1、403-2、403-3、85-2，这 4 份材料各有至 少 3 个品质性状显著优于野生型。这些突变体为小麦育种和功能基因研究提供了重要的种质资源和材料基础。

植物叶片背-腹轴极性建立是叶片形态建成的重要过程之一。ASYMMETRIC LEAVES1/ASYMMETRIC LEAVES2(AS1/AS2)是植物叶片发育中背-腹面极性关键的转录因子，直接或间接与多个蛋白或miRNAs相互协作，共同协作调控植物叶片发育与形成过程。本文综述了拟南芥、大白菜等植物AS1/AS2保守结构特征及其参与叶片发育和形态建成的调控功能等，为深入揭示AS1/AS2生物学功能的分子机制提供思路。

作物种质资源是保障全球粮食安全和绿色发展的基础资源，是农业科技原始创新与现代种业发展的物质基础。作物种质资源学是以栽培植物起源中心理论、遗传变异的同源系列定律和作物及其种质资源与人文环境及社会发展的协同演变学说为基础，依托遗传多样性、遗传完整性、遗传特异性与遗传累积性技术体系，研究作物及其野生近缘植物多样性与利用的科学，涵盖作物种质资源调查、保护、评价、研究、创新与共享服务的理论、技术、管理及其体系。本文构建了作物种质资源学理论框架，对基本概念和特征特性进行了界定，并提出了作物种质资源学的发展战略。

TCP转录因子是一类植物特有蛋白，含有保守的TCP domain，其中由60个氨基酸组成的bHLH结构是结合DNA和蛋白互作所必需的。TCP转录因子由于其广泛参与调控植物的生长发育过程（如分枝、株高、叶型、花型等）而备受关注。最近有报道显示，TCP转录因子在植物逆境胁迫应答中（如低温和高盐）同样发挥重要作用。TCP蛋白参与多种信号转导途径（如油菜素内酯、茉莉酸、赤霉素、细胞分裂素等），可能是连接生长发育和介导胁迫响应的一个交叉点。本文从分子生物学角度，系统综述了植物TCP转录因子的作用机理及其在激素应答、发育调控及环境胁迫响应等过程中的功能，以期为基因工程方法改良作物生长模式和抗性提供参考。

花作为被子植物的繁殖器官，是植物的重要组成部分，也是研究植物进化、分类的重要依据。花器官的发育受到外部环境和内部生理等多种因素的影响，不同物种或同一物种间出现不同的性状，基因作为其中的关键因子，在整个过程中发挥着重要作用，其在花发育调控中的作用一直都是大家研究的热点。花器官的花萼、花冠、雄蕊、雌蕊、胚珠五轮结构分别受到AE花发育模型中A、B、C、D、E五类基因的调控，这些基因在花器官发育过程中形成了一个复杂的基因调控网络。各类基因的表达或沉默均会导致花器官的结构发生改变，但不同的物种之间又存在差异。本研究综述了MADS-box、AP2/ERF基因家族相关成员AP1、AP2、AP3、PI、AG、SEP、AGL6、SHP、STK及其他基因NAP、SPL、TGA、PAN、WOX等在花器官建成中的调控作用，从分子水平解析了基因在花器官发育中的影响，为进一步深入了解基因在各植物花器官发育调控中的作用提供参考。

农业种质资源主要包括农作物、畜禽、农业微生物和药用植物等种质资源。截止到2023年，我国保存的作物种质资源有超过54万份，其中有8万多份是水稻种质资源，如何对这么庞大的水稻种质资源进行精确评价与利用，这将对今后水稻种质创新与育种具有重要意义。本文梳理了我国水稻种质资源收集、评价与精确鉴定、水稻新品系创制、水稻杂种优势利用、水稻种质创制新技术、新方法以及水稻优异基因资源的挖掘与利用等方面的进展，并归纳形成了水稻种质资源创制与利用的新模式。最后，本文就当前水稻核心种质构建、种质资源鉴定与挖掘以及种质资源共享共赢机制等方面的问题进行了探讨，并就如何加强专用型核心种资的构建、种质资源的精确鉴定、种质资源的创新研究、种质资源的共享机制以及种质资源的合作交流进行了分析与展望，以期为进一步深入开展水稻种质资源鉴定评价与创新利用提供一定的参考和帮助。

植物原生质体在高效解析植物细胞信号的传导途径、研究基因功能与蛋白组学中是一种方便有效的实验材料。当前，小麦基因的亚细胞定位和功能分析，大多利用模式植物拟南芥等来源的原生质体，可能存在研究结果的不准确。小麦原生质体成功制备及转化体系的建立与应用，将促进小麦內源基因特有的功能基因组研究及蛋白组学研究。本文测试了环境温度、抑制胞外核酸酶活性的因素和提高质粒DNA浓度等多个条件对转化效率的影响，旨在建立小麦原生质体的高效转化体系。结果表明，以高活性原生质体为基础，转化过程中始终保持低温环境（1 ℃）能有效提高2-10 %的转化效率，同时加入20 μg的质粒DNA进行转化，可以使小麦原生质体的转化效率提高到85 %。本文还将该系统成功地应用于2个小麦抗病相关蛋白的亚细胞定位研究，证明了该系统的高效性和实用性。该研究对小麦基因的亚细胞定位与功能的快速分析奠定了基础。

热激蛋白90（heat shock protein 90，HSP90）广泛介导了胁迫信号的传递，在控制人体细胞正常生长和促进肿瘤细胞发育中起着重要作用；目前，HSP90已成为细胞免疫、信号转导以及抗肿瘤研究的前沿课题。植物HSP90的生理功能研究起步较晚，最近的研究发现HSP90在植物发育、胁迫环境的应答以及抗病性中起着重要作用。本文从分子生物学角度，系统综述了植物HSP90分子作用机理研究的最新进展，以及在改良植物抗性上的应用，以期为通过基因工程方法改良作物抗性提供参考。

为研究玉米早期应答生长素基因SAUR(Small auxin-up RNA)家族，本研究采用全基因组信息鉴定出91个玉米SAUR基因，命名为ZmSAUR，并分析了玉米SAUR家族成员的基因结构、氨基酸特点、染色体定位和基因进化。结果表明,SAUR基因家族在染色体上呈现不均匀分布，其中2号染色体上数量最多为22个，基因的扩增模式为分散复制与片段复制。SAUR基因家族具有相对保守的结构，即包含1个保守的Rna DNA结构，SAUR蛋白的3D结构含有3个α螺旋和3个β折叠。根据多物种SAUR蛋白进化树分析将其分为9个分支，并分析发现玉米与物种相近的谷子聚在一起。这些信息为玉米SAUR基因家族功能分析奠定了一定的工作基础。

为了鉴定新型水稻突变体ALS¹⁷⁹对乙酰乳酸合酶（ALS，acetolactate synthase）抑制剂类除草剂的抗性，本研究以野生型水稻华航31（HH31）、耐咪唑啉酮除草剂水稻ALS⁶²⁷突变体和甲基磺酸乙酯（EMS，ethyl methyl sulfone）诱变的新型水稻突变体ALS¹⁷⁹为试验材料，通过不同浓度下的4类乙酰乳酸合酶抑制剂类除草剂包衣浸种和苗期喷施处理，进一步测定表型及相关酶活性指标来探究突变体ALS¹⁷⁹的抗性。结果表明，经过除草剂包衣浸种以及苗期喷施处理后，突变体ALS¹⁷⁹对苯磺隆、咪唑乙烟酸、双草醚及啶磺草胺具有不同程度的抗性，且乙酰乳酸合酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的活性随除草剂浓度的升高呈下降趋势。除了20×，30×的咪唑乙烟酸处理条件下过氧化氢酶和过氧化物酶的酶活性低于野生型HH31外，其他处理条件下ALS¹⁷⁹的乙酰乳酸合酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶的酶活性均高于野生型HH31。因此，本研究发现Ala179Val突变赋予了对ALS抑制剂类除草剂的广谱抗性，为后续ALS类除草剂广谱抗性水稻品系的培育提供遗传种质资源。

本文根据联合国粮农组织2010年发布的世界各国的《第二份世界粮食和农业植物遗传资源现状报告以及有关国际会议和相关文献资料，从超低温保存材料类型、基本程序、方法技术、理论基础、影响因素、保存费用、保存策略和保存现状、实际应用等方面综述了全球植物种质资源超低温保存现状及其研究进展，展望了植物种质资源超低温保存技术的应用前景，旨在加强非正常型种子植物种质资源的安全长期保存。文章最后分析了我国存在的差距，提出了今后努力方向和发展的建议。

杂种优势是一种复杂的生物学现象，在农业生产上得到了广泛的应用，但对其形成的遗传机理和分子基础尚不清楚。随着表观遗传学的深入研究，尤其是DNA甲基化、小分子RNA和组蛋白修饰等技术的发展，为杂种优势形成产生的分子基础提供了新的研究策略和技术手段。发现DNA甲基化、小分子RNA、组蛋白三者在杂交种中水平的改变与杂种优势有着一定关系，同时，三者之间相互作用调节基因表达影响杂种优势。本文简述了近年来表观遗传学在杂种优势形成中的作用和遗传机制等方面的研究进展，并且提出了目前存在的问题和下一步的研究方向。该综述将有助于从表观遗传学的角度认识杂种优势的形成机理，从而促进对杂种优势的表观遗传学基础的理解及其在植物杂交育种上的应用研究。

矮化是作物中的一种重要的的农艺性状，可减少倒伏，增强抗逆性并提高产量。油菜素类固醇是一种重要的新型植物激素，在植物生长发育过程中调控着植物的株高。导致油菜素类固醇水平降低或油菜素类固醇信号传导受损的突变都会产生矮化。本文重点综述了各途径中导致矮化表型出现的突变基因。这些基因的发现，拓展了矮化作物育种的种质和遗传基础，为矮化种质资源创制和矮化新品种快速选育提供理论依据。

非生物胁迫制约了植物的生长和发育，降低作物的产量，严重时导致植物死亡。为了应对非生物胁迫，植物在进化过程中形成了一系列胁迫响应机制，包括肌醇（MI， myo-inositol）代谢途径。肌醇为一类化学性质稳定的极性小分子，植物可通过积累其糖苷类衍生物参与渗透调节途径，从而响应非生物胁迫。肌醇-1-磷酸合酶（MIPS， myo-inositol-1-phosphate synthase）、肌醇单磷酸酶（IMP， inositol monophosphtease）和肌醇加氧酶（MIOX， myo-inositol oxygenase）在肌醇的生物合成或分解过程中发挥作用，它们通过调控植物中肌醇的含量，以及后续一系列复杂的转化途径，参与L-抗坏血酸（L-AsA， L-ascorbic acid）和部分细胞壁多糖的合成，响应盐、干旱、碱和低温等非生物胁迫。本文综述了肌醇的结构、生物学作用、肌醇代谢途径相关酶和肌醇衍生物在植物响应非生物胁迫中的研究进展，并对未来的研究方向进行了展望，旨在为利用肌醇代谢增强植物对非生物胁迫的抗性，培育抗逆植物品种提供理论基础。

茶树［Camellia sinensis （L.） O.Kuntze］种质资源是保障茶产业高质量发展的战略性资源，是茶科技原始创新、品种选育和特色新产品研发的物质基础。茶树种质资源研究对推动茶树种业创新和茶产业绿色健康发展具有十分重要的价值和意义。云南地处中国西南部，悠久的种茶历史与低纬高原独特的气候和地理条件孕育了丰富的茶树种质资源，分布有众多的野生型、栽培型古茶树资源，是世界茶树起源中心和中国茶组植物种类最多、数量最大、分布最广的省份。经过60年的研究，在广大科技工作者的辛勤耕耘和有关部门的大力支持下，云南茶树种质资源在考察收集、保存编目、鉴定评价与创新利用等方面取得了丰硕成果，获得了一系列重大进展。本文系统阐述了60年来云南茶树种质资源研究取得的主要进展以及存在的问题，并对云南茶树种质资源未来的发展方向进行了探讨和展望，以期为茶树种质资源学科研究提供参考。

对于作物育种而言，早熟性是一种优良的综合抗逆性状。因此，探讨如何将常规育种方法和分子生物学技术相结合，用以缩短主要作物品种生育期，对作物生产的发展具有十分重要的意义。本文概括了作物早熟性相关性状，重点阐述了作物早熟性相关性状定位与遗传分析的研究现状，提出了目前作物早熟性育种研究中存在的问题与未来的研究展望。

The heavy metal-associated isoprenylated plant proteins (HIPPs), which play an important role in the maintenance of metal ion homeostasis and detoxification mechanism, have been accepted as key proteins in the safety transportation of metallic ions in plants. While the HIPPs gene family has been investigated in these model plants, such as Oryza sativa L. and Arabidopsis thaliana L., to our knowledge the HIPPs gene family in Brassica napus L remains analyzed. In this study, 104 HIPPs genes were identified in the genome of Brassica napus L. (Darmor-bzh v10) using Bioinformatics methods. The HIPPs members were not evenly distributed on 19 chromosomes. The amino acid number, protein molecular weight, isoelectric point, and protein hydrophobicity index of BnaHIPPs were ranged from 120 to 630 aa, 13 827.56 to 64 467.05 Da, 8.07, and -1.146 to -0.17, respectively. The HIPPs genes showed tissue specific expression and temporal specificity, as well as the highest transcripts in roots. Moreover, the expression of BnaHIPPs was significantly altered in response to Cd2+ stress treatment. For example, BnaA08p24150 and BnaA09p41730 were up-regulated in both roots and leaves. The phylogenetic analysis showed that BnaHIPPs were divided into five distinct clades. The collinearity analysis elucidated that the expansion of the BnaHIPPs gene family members was largely contributed by fragment replication, and only for four members BnaC05p3800, BnaC05p3810, BnaC05p3820, and BnaC05p3830 were found with tandem repetition. Our results will provided insights for future deciphering the BnaHIPPs gene family members in B. napus L..

农作物基因组学研究的发展,对于有效利用现代分子生物学手段进行物种的遗传改良发挥了重要作用。随着测序技术的发展,已经实现对重要农作物,如水稻、小麦、玉米、大豆、油菜、棉花、蔬菜等作物基因组的测序或重测序,在此基础上完成对控制重要农艺性状基因的克隆和鉴定。本文综述了2017年度主要农作物基因组研究方面取得了一系列重要进展。