为了明确玉米叶片“源”的高温胁迫温度阈值,采用盆栽试验,利用可精准控温（模拟大气温度变化）的人工气候室,以日最高温32℃为对照,分别设置日最高温34℃、36℃和38℃ 3个处理,于玉米拔节期进行持续10d的温度控制试验,比较叶片光合作用光反应和暗反应阶段对不同高温的响应,以及叶片气孔和叶绿体超微结构的变化。光反应阶段,38℃处理下的光系统Ⅱ最大光化学量子产量（F_v/F_m）和实际光化学量子产量Y（Ⅱ）与其他处理相比均显著降低,但胁迫解除后均恢复至正常水平,而其他3个处理无显著性差异;暗反应阶段,与对照相比,36℃和38℃处理的叶片净光合速率（P_n）均显著降低,胞间CO₂浓度（C_i）均显著升高,且38℃处理在胁迫解除后P_n未能恢复。透射电镜结果显示,在36℃和38℃处理下,叶绿体结构逐渐紊乱降解,脂质球体含量增加,淀粉粒合成减少。综上可知,对于玉米叶片“源”,日最高温的胁迫阈值是36℃,阈值附近的高温胁迫主要是限制光合作用的暗反应阶段。

美国不是作物起源中心,但却是世界上保存植物种质资源最多的国家。美国拥有较完善的植物种质资源保护体系,其法律法规、管理制度、种质资源交换与共享政策、资助体系等稳定而灵活,保存设施和信息网络建设稳步发展,在种质资源收集、鉴定评价、新基因发掘、种质创新等方面针对不同作物的需求均取得了很大成效,充分体现出种质资源的基础性和公益性特点。本文在全面评述美国植物种质资源保护与研究利用情况的基础上,对我国种质资源保护、研究和管理提出了建议。

小麦是我国以及全球最重要的粮食作物之一。随着人口增长、气候变化和人们对高品质生活的追求,需要培育高产、多抗且优质的小麦品种,确保小麦安全生产和小麦产业健康发展。由于在培育小麦新品种过程中严格持续不断的人工选择,小麦初级基因库已得到充分开发。利用小麦的近缘次级基因库,将传统的育种技术和分子育种技术结合,通过细胞遗传学、分子标记辅助选择和基因工程等方法将小麦近缘种属中的优良基因引入到小麦染色体组中可突破这一育种瓶颈,培育符合当代育种目标的小麦新品种。本文简要介绍了将小麦主要近缘种属及将其蕴含的优良性状和优良外源基因引渗到小麦基因组中的主要技术及特点,重点综述了利用近缘种属优良基因改良小麦抗病性、品质和生长发育等性状的最新研究进展,讨论了目前存在的问题和发展趋势,以期促进小麦近缘种属优良基因的挖掘和新品种培育。

缩短杂交后代生长周期、加快加代纯合速度是提高育种效率的重要途径。本文分析了影响作物生长周期的环境和遗传因素,总结了利用自然环境或人工光温控制措施加快作物育种进程的研究进展,并评估了分子标记辅助选择技术在快速育种中的应用价值。

综合分析1985-2015年全国水稻主要品种推广及更替情况表明,我国水稻主栽品种更新速率明显放缓,主导品种经历了5~6次更新换代,其中,常规水稻品种经历了约5次更换过程,杂交水稻品种约经历了6次主要的更换过程,品种的抗病性等是主导品种更迭的主要原因,研究同时发现杂交水稻主导品种亲本同质化现象比较普遍。为进一步推动我国水稻品种更新换代,需发掘和创制新的种质资源及亲本,加强抗病性育种,更加注重主要性状的综合协调,选育、审定和推广更多优质、高产、多抗、广适于一体的优良品种。

从工业大麻的种植状况、品种状况、育种方法及存在的问题等方面,系统分析了黑龙江省工业大麻的育种状况,明确了黑龙江省工业大麻的育种目标及未来发展方向。提出今后工业大麻应采用传统育种与现代分子生物技术相结合的育种方法,利用黑龙江独特的资源和地域优势,培育出适宜黑龙江省不同生态区种植的优质、高产、高抗、适宜机械化作业的工业大麻新品种。同时加快选育优质专用型工业大麻品种,以满足工业大麻多元化的产业发展。这对黑龙江省农业种植结构调整、经济发展及提高农民的收入具有重要意义。

以薄壳黑米荞BRT2016-1和迟开裂型黑米荞BRT2016-2为母本、厚壳不落粒野苦荞WT2016-1和长黑粒苦荞T2016-1为父本,组配成3类杂交组合（A、B、C）,对杂交组合F₂和F₃群体果壳率、粒长、粒宽、粒重、果仁重、粒长/粒宽（长/宽）6个目标性状进行广义遗传力、狭义遗传力、相关性和通径分析。结果表明,各组合果壳率广义遗传力平均为0.71,组合间变幅为0.42~0.91;狭义遗传力平均为0.18,组合间变幅为0.07~0.27;广义遗传力与狭义遗传力数值相差极大。与果壳率相关的5个目标性状（粒长、粒宽、粒重、果仁重、长/宽）组合间的广义遗传力分别为0.84、0.89、0.90、0.78、0.71,狭义遗传力分别为0.32、0.30、0.25、0.21、0.28。相关性分析表明,果壳率与粒长、粒宽、粒重的平均正相关性均达显著水平,其中,F₂植株中,平均相关系数依次为0.077、0.145、0.099;F₃家系中,平均相关系数分别为0.177、0.253、0.428。果壳率与果仁重在组合A和组合C中呈负相关关系,果仁重越大,果壳率越小。通径分析表明,粒重和果仁重对果壳率直接效应最大,前者为正效应,后者为负效应,两个性状5个组合的F₂植株平均直接效应分别为4.072、-4.087,平均间接效应分别为5.574、-5.570,F₃家系平均直接效应分别为1.284、-1.251,平均间接效应分别为2.526、-2.524,且间接效应均大于直接效应。因此,低果壳率的选择应着重考虑粒重、果仁重两个性状的效应,且需兼顾粒长、粒宽、长/宽性状的选择。

播种机是影响小麦产量的重要因素。随着农业生产精准化、智能化的逐步推进,急需对现有小麦免耕播种机械进行优化创新。在总结国内外小麦免耕播种机械发展历程的基础上,就旋耕装置、防堵装置、排种装置和复式作业4个方面的研究进行了综述,并讨论了其中存在的不足,探讨了更优的解决方案及未来发展趋势。

无人机作为新型遥感平台,近年来发展迅速,应用领域不断拓展。无人机遥感技术被广泛用于作物监测,在农田作物长势监测、农作物营养诊断和产量估测等方面有所突破。本文从无人机遥感技术的特点、无人机平台的选择和传感器类型、在作物监测上的主要应用3个方面做了较为详细的综述,对无人机发展的难点进行了讨论,并对无人机遥感技术在作物监测上应用进行了展望。

糯玉米起源于中国。20世纪以来,中国在糯玉米育种及产业上发展很快,优势显著,目前已成为全球第一大鲜食玉米生产国和消费国。从种质资源丰富及特色明显、育种实力增强及审定品种数目增多、种植面积逐年攀升、自主创新能力增强并引领产业发展等4个方面详细论述了中国糯玉米的产业优势。从“一带一路”沿线国家农业经济发展现状、未来需求等方面分析了中国糯玉米产业在“一带一路”发展中的机遇,为我国糯玉米育种及产业发展提供支撑。

概述了微生物肥料的研发进程、微生物肥料的种类、作用机理,阐述了微生物肥料对促进作物生长发育、提高粮食产量和改善产品品质的效果及对抑制病虫害发生、改善土壤环境等方面的作用。讨论了微生物肥料在农业生产应用中存在的问题和发展前景,旨在为我国微生物肥料的发展提供参考。

小麦是世界第一大口粮作物,是人类生活所依赖的重要食物来源,全球约35%~40%的人口以小麦为主要粮食。2016年世界小麦种植面积约22 010.76万hm ²,约占全球谷物种植面积的30.7%,远超过玉米、水稻、大豆,居世界谷物种植面积之首。本文论述了世界小麦生产概况,包括小麦的种类、分布及主要生产国的基本情况,重点论述了中国小麦的生产和发展情况。随着社会的发展和科学技术的进步,中国的小麦生产能力逐步发展,主要体现在3个方面：一是种植面积起伏变化大,二是单产稳步提升,三是总产持续增长。无论是冬小麦还是春小麦,高产高效栽培技术和优良品种对产量的提升都起到了重要作用,我国小麦生产水平有了很大提高。

水稻根系是吸收水分和养分的重要器官,也是合成和分泌植物激素、有机酸等物质的重要场所。根系形态和生理对水稻产量和品质形成有重要影响。本文综述了水稻根系主要形态生理指标及其与稻米品质的关系,并提出了未来加强水稻根系形态生理与稻米品质关系的研究方向,以期为水稻高产优质栽培根系调控提供理论依据。

在植物基因表达调控的过程中,启动子作为调控基因表达的顺式元件起着重要作用。为了筛选在玉米早期籽粒中强表达的启动子,选取6个启动子pCaMV35SD、pUbiquitin、pZmActin1、pZmSTK2、pZm66589和pZmbHLH148,分别构建EGFP表达载体并转染玉米原生质体,快速验证载体功能构建的正确性;同时采用花粉磁转染法将6个表达载体导入玉米自交系郑58中,并对不同启动子驱动的EGFP载体在授粉后48h玉米籽粒中的荧光强度和荧光检出率进行观察和统计分析。结果表明,6个启动子驱动EGFP表达载体构建正确;pCaMV35SD启动子驱动EGFP表达载体的荧光最强,6个启动子驱动EGFP表达载体由强到弱依次为pCaMV35SD>pZmSTK2>pZm66589>pZmbHLH148>pUbiquitin>pZmActin1,其荧光检出率分别为27.17%、27.17%、29.83%、23.84%、13.40%和30.57%。

以自主选育的5个工业大麻品种（系）为研究对象,采用随机区组试验,对纤维产量与产量构成因素进行相关和通径分析,分析参试品种（系）纤维产量、产量构成因素的变化及关系。结果表明,参试工业大麻品种（系）的单株纤维产量及产量构成因素差异显著;单株原茎重与单株纤维产量呈极显著相关,茎粗、单株干茎重、全麻率与单株纤维产量呈显著相关,相关系数的大小依次为单株原茎重（0.962）>全麻率（0.943）>茎粗（0.917）>单株干茎重（0.912）>株高（0.808）>干茎制成率（0.725）;单株纤维产量与单株原茎重、单株干茎重、全麻率、株高、干茎制成率的回归方程达显著水平,通径分析结果表明,对单株纤维产量直接贡献最大的是单株原茎重,其次是全麻率,而株高、单株干茎重、干茎制成率其对单株纤维产量的影响主要是通过影响单株原茎重和全麻率的间接作用而产生的。

赤霉病已成为小麦第一大病害,严重影响小麦的产量和品质。目前,抗性品种结合化学防治的方法成为当前防治赤霉病的最有效途径。小麦赤霉病抗性受多种基因控制,其中,Fhb1基因抗性效应最大,且抗性稳定,在小麦赤霉病抗性方面具有重要作用。本文综述了赤霉病主效抗性基因Fhb1的定位、分子标记和克隆技术的最新研究进展。利用选择性回交技术和矮败小麦平台将Fhb1基因导入当地小麦中可提升赤霉病抗性,进而结合化学防治方法为我国小麦安全生产提供保障。

为获得用于烟草的优良微生物肥料菌种资源,探讨其对烟草种子萌发、幼苗生长的影响,从延边地区烟草根际土壤中分离筛选具有产吲哚乙酸（IAA）能力的菌株并进行分子鉴定,研究该单一菌及混合菌剂对烟草种子萌发和幼苗生长发育的影响。结果表明,鞘氨醇杆菌属（Sphingobacterium sp.）m-53与咸海鲜球菌属（Jeotgalicoccus sp.）m-60产IAA效果较好,m-53、m-60及二者混合菌剂的最佳培养时间分别为24、48和48h,其对应的IAA产量分别为98、41和141mg/L。与对照相比,单一菌和混合菌剂均能促进烟草种子萌发及幼苗生长,尤以混合菌剂的效果最佳。m-53和m-60可单独施用或混合施用均作为烟草微生物肥料的备选资源。

高产是玉米育种的重要目标,籽粒大小是决定籽粒产量的重要因子。基于水稻中控制籽粒大小的OsGS5基因编码序列,利用同源克隆方法,获得了玉米ZmGS5基因,其cDNA全长为1 695bp,开放阅读框1 491bp,编码496个氨基酸,含有Peptidase-S10结构域、1个信号肽和1个丝氨酸羧肽酶（serine carboxypeptidases,SCP）类蛋白所特有的催化活性中心,这些都与SCP家族结构特点相符,也与OsGS5相关研究结果相同;磷酸化位点分析结果表明,ZmGS5含有丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸等蛋白激酶识别位点。qRT-PCR分析显示ZmGS5在雄穗和叶片中的表达量较高,而在胚及胚乳中的表达量相对较低。除此之外,采用农杆菌介导法,建立了拟南芥的遗传转化体系,得到纯合转基因株系,T₃代转基因拟南芥种子千粒重为0.0169g,较野生型千粒重（0.0139g）高。

水稻籽粒镉污染是一个世界范围内广泛存在和亟待解决的问题。有关控制镉积累的数量性状位点（QTL）和调节水稻镉积累及分配的重要功能基因被广泛研究和报道,揭示了水稻中镉积累的遗传多样性。本文主要回顾和总结水稻中镉的吸收、转运、积累和外排的生理和分子机制,概述目前学者们在培育“低镉大米”方面所做的一些研究,并讨论了降低籽粒中镉含量的现存问题及发展方向。

澳大利亚是全球优质农牧业产品的重要出口大国,其农业绿色发展水平与出口农牧产品品质均享誉世界,而其化肥尤其是氮肥用量却明显低于我国。近年来,虽然我国在科学施用氮肥的技术方面取得了一定的进步,但与发达国家相比仍有明显不足。本文系统分析了澳大利亚在降低氮肥施用量、优化氮肥施用方式和提高氮肥利用率等方面的技术、政策和管理等典型做法,以期为我国氮肥施用管理和技术创新等方面提供经验参考和政策借鉴。

由于品种选用不当、过量施肥、种植密度增大和外界自然环境等因素的影响,倒伏已经成为农作物生产中面临的最为严峻的问题之一。对水稻、玉米、小麦、大麦、油菜等主要农作物中已有的抗倒性评价方法进行了介绍和比较,分析了影响作物倒伏的主要内在和外在因素,并综述了当前在抗倒性相关性状遗传规律、QTL定位、基因克隆与功能分析等方面取得的研究进展,指出了抗倒性研究存在的问题,并对今后的研究方向进行了探讨。

随着水稻直播技术的推广,稻田出现杂草发生严重、除草剂用量加大等问题,而杂草发生种类、优势种群出现多样化,增加了杂草对除草剂的抗性,导致杂草防除困难,影响了直播稻的丰产与稳产;同时直播稻田除草剂的过量使用带来的生产安全性问题值得关注。本文从杂草发生种类、数量及成灾时期、发生差异性（稻作区域、种植方式、直播方式与播种期）、生态学效应及对直播稻生长发育影响等方面综述了直播稻田杂草的发生特性,分析了不同种类杂草的防除途径（化学除草、耕种制度与栽培措施）,提出我国目前在直播稻田杂草发生与防除方面研究存在的问题,并对未来直播稻田杂草防治的发展方向进行探讨与展望,旨在提高我国直播稻田杂草的防除效果,促进直播稻生产的轻简高效发展。

保护性耕作是旱地耕作制度的重要组成部分,我国自2002年开始在全国范围内大规模推广保护性耕作。通过少耕、免耕及秸秆还田等综合配套措施,减少农田土壤侵蚀,保护农田生态环境,达到生态、经济效益协调发展的目的。对我国北方旱作农田土壤耕作发展历程、保护性耕作主要成就进行了梳理,并对未来我国北方旱作农田保护性耕作面临的新任务进行了展望,为气候变化条件下旱作农田持续高效发展提供借鉴。

发掘、创新、筛选综合性状优良、具有抗旱潜力的大豆种质对于优良大豆品种的选育及满足市场的需求具有重要意义。以山西耐旱大豆品种晋豆21为对照,10份其他地区较耐旱优异大豆品种为试验材料,通过分析自然干旱胁迫和正常灌水条件下植株叶片的3个生理生化指标（叶绿素含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性）的变化,及评价成熟期植株产量相关农艺性状表现,从而筛选出适宜晋北干旱地区种植的优异抗旱大豆品种。与正常灌水处理（对照）相比,自然干旱胁迫下大豆的正常生长发育受到严重影响。自然干旱胁迫处理比正常灌水处理叶绿素损失率为9.70%~44.93%,超氧化物歧化酶活性增长率0.98%~68.10%,过氧化物酶活性增长率1.66%~58.72%。与耐旱品种晋豆21相比,绥农4、绥农14、合丰56这3份材料抗旱性较强。

转基因作物品种在商业化推广的20多年间发展迅猛,在保障食品供应、拓展农业功能、缓解资源约束、保护生态环境等方面做出了卓越贡献。在创造巨大经济、环境和社会效益的同时,转基因作物的生物安全问题也引起了全球的广泛关注和讨论。其中,难以准确预见的外源基因通过基因漂移逃逸至非转基因作物及其野生近缘种,进而导致潜在的生态风险就是国内外学者的研究热点。围绕基因漂移的机制及其生态风险、风险评估、控制措施等问题进行介绍和讨论,并展望转基因生物技术的发展趋势。

依托作者主持的“十三五”国家重点研发计划项目,提出了一种新型实用的秸秆好氧还田耕作与水稻丰产减排栽培的稻作新模式,并总结分析了该模式大面积示范的综合效益及推广应用的技术要点。该稻作模式以秸秆切碎匀抛、稻田旱耕湿整和增密调氮控水为关键技术,改善稻田耕层的通透性和水稻通气组织的输氧能力及抗倒防衰性能,提高耕层和水稻根际氧含量,实现秸秆还田下水稻丰产与甲烷减排协同。在我国水稻主产区大面积示范中,高产条件下取得氮肥利用增效30.2%~36.0%、稻作节本增收8.3%~9.7%和甲烷减排31.7%~75.7%的显著效果。最后就该稻作模式的大面积推广应用,从政府激励机制和配套技术等层面提出了一些建议。

马铃薯是世界上四大粮食作物之一。在中国由于马铃薯大面积连年种植,造成连作障碍,导致块茎产量和品质下降等问题。连作障碍是土壤与作物相互作用的结果。本文综述了引起马铃薯连作障碍的主要原因,以及防治马铃薯连作障碍的主要方法。主要从连作马铃薯土壤理化性质劣变、化感自毒作用、土壤微生物群落结构变化等方面介绍了马铃薯连作障碍机制的研究进展;并从合理轮作、间套作,施用生物有机肥等农艺措施,化学熏蒸、物理消毒等土壤消毒措施方面介绍了马铃薯连作障碍防控的研究进展,旨在为研究马铃薯连作障碍机理和建立克服连作障碍的技术奠定基础。

为探究不同土壤条件与不同化控剂结合对小麦产量及品质的调控效应,通过盆栽方式,研究农麦5号在黑土（A1）和潮土（A2）条件下,在拔节初期喷施清水（B1）、矮壮素（B2）和吨田宝（B3）对其籽粒产量和品质的影响。结果表明,小麦株高、穗长、穗粒数、千粒重、籽粒产量和蛋白质产量在相同化控处理下均表现为A1>A2,其中潮土条件下籽粒产量和总蛋白质产量分别较黑土低56.0%和55.1%,小麦的总蛋白质及其组分含量均为A2>A1。小麦籽粒产量和穗粒数在黑土条件B2处理下达到最大值,株高和穗长在B3处理下达到最大值;在潮土条件下使用化学调控剂处理中,小麦籽粒总蛋白质含量显著高于B1处理,其中清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白含量均表现为B2>B3>B1,且差异显著。因此,不同土壤条件配合使用适宜化控剂可以有效促进小麦优质高产,即在黑土条件下配合使用化学调控剂可以显著提升小麦产量;在潮土条件下配合使用化学调控剂可以显著提升小麦品质。

作为我国玉米的主要产品类型,子粒用玉米收获时含水率是决定玉米子粒机械化直收质量、储藏安全和经济效益的关键因素,收获期子粒含水率高已经成为制约我国机械化粒收技术大面积推广应用、影响玉米及其制品质量与安全生产、限制玉米产业提质增效发展的重要经济与技术问题。对国内外促进玉米子粒脱水的农艺措施相关研究进行总结与分析,认为未来玉米全程机械化生产过程中,在选用适宜子粒机械化直收优良品种的前提下,应结合各区域不同熟期品种的精细化布局,通过不断改进种植模式、优化养分和水分精准运筹方式,创新适时冠层结构调控措施,研发高效促脱水化学调控产品等关键栽培技术途径,建立生育后期子粒灌浆和脱水动力学协同关系,营造通透群体微区环境,加速子粒水分散失;收获时间调节方面,除了依据不同品种生理成熟前后的子粒脱水动力学进程、种植规模、市场供需格局和农机调度管理等因素外,还应充分考虑田间倒伏、落穗、穗腐、虫害及野生动物破坏导致的产量损失;此外,应加强与关键技术措施相配套的轻简化农机装备的有效研制,将农艺农机深度融合,进一步推动玉米子粒机械化直收技术应用,促进我国玉米及其制品质量与安全,提升玉米生产竞争力,实现玉米产业可持续发展。

水稻是盐碱地改良利用的重要作物。水稻幼苗期对盐胁迫敏感,筛选幼苗期高耐盐水稻品种是利用水稻进行盐碱地改良的关键。通过分析收集的15个粳稻品种在盐胁迫下的形态和生理特性,综合评价不同水稻品种幼苗期的耐盐性。形态分析结果表明: 150mmol/L NaCl处理下,所有试验材料的生长均受到抑制,出现植株变矮、根长变短和叶片枯萎等表型,其中盐胁迫对宁粳44、南粳46和盐丰47（对照）生长抑制相对最弱,死叶率最低;200mmol/L NaCl处理下,宁粳44、南粳46和盐丰47的存活率最高。耐盐指数结果表明,盐丰47的综合性状最好,其次是南粳46和宁粳44。生理特性结果表明: 150mmol/L NaCl处理下所有试验材料的超氧化物歧化酶（SOD）活性及丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量均有所增加,其中南粳46的SOD活性较其他参试材料高;南粳46、盐丰47和宁粳44的丙二醛含量增加幅度较小,脯氨酸及可溶性糖含量增加幅度大于其他参试材料。推测南粳46、盐丰47和宁粳44具有较强的过氧化物清除能力和渗透调节能力,这可能是其幼苗期具有较强盐胁迫耐性的生理机制。综上所述,筛选到的幼苗期耐盐性较强的水稻品种为南粳46和宁粳44。

粮食安全是世界各国关注的重要课题。水稻生产在粮食安全中起着重要作用,而传统水稻种植与水资源紧缺、劳动成本高等矛盾日益突出。水稻旱直播栽培技术越来越得到各国研究者高度重视。本文分析了国内外关于水稻旱直播栽培的发展研究现状,表明水稻旱直播栽培具有省工、节水、便于机械化种植,能提高水肥利用率及降低劳动成本等特点与优势,同时也指出该种栽培方式存在杂草和倒伏问题较难控制、对田间管理要求较高及稻米品质较差等不足,提出水稻旱直播栽培技术可以缓解我国水资源紧缺情况,提高水稻生产效率,对保障我国粮食安全起重要作用,在我国水稻生产中具有广阔的应用前景。

以宁夏中南部山区（以下简称为“宁南山区”）为研究对象,对该区域20年来粮食生产发展进行了回顾,结果表明：宁南山区粮食产量对全区粮食总产的贡献份额呈上升趋势,2017年为40.07%,较1998年提高了11.14个百分点;夏粮种植比重大幅下降,秋粮占比快速提升;小麦、杂粮种植面积大幅压缩,玉米、马铃薯种植面积有较大提升,作物类型呈现多样化趋势;宁南山区粮食单产增长67.64%,小麦、玉米、马铃薯单产总体均呈上升趋势;除粮食作物以外的其他农作物构成中,油料作物占比大幅缩减（降低46.51个百分点）,中药材、蔬菜和瓜果逐渐提升（分别提高12.88、14.25个百分点）,青饲料所占比重超过20%;农林牧渔业人口减少,降幅达22.55%,农机化水平明显提高;地膜使用量及覆盖面积快速增长,化肥施用量先增后趋于稳定。总之,宁南山区近20年来种植结构不断优化,作物类型趋于多样,农业现代化程度明显提高。

美国先锋公司育成的玉米品种以其产量高、品质优良、抗逆性强、耐密、脱水快和茎秆坚韧等优点,且具有适应机械化和玉米产业化要求的优势,自2000年起在我国迅速推广应用,对我国玉米种业市场造成了强力的冲击。从美国先锋公司玉米品种在我国的审定情况、推广应用及品种间的系谱关系等多个角度对其进行分析,明确美国先锋公司玉米种质资源在我国玉米产业中的发展历程和优势,为我国培育优良的突破性玉米新品种、提高国际竞争力提供经验和依据。

为了探索不同施氮量对冬小麦光合生理指标及产量的影响,在中国农业科学院作物科学研究所北京试验基地,以3个强筋冬小麦品种藁优2018（C1）、师栾02-1（C2）、石优20（C3）和1个中筋冬小麦品种济麦22（C4）为试验材料,设置0、180、210、240、270kg/hm ² 5个氮肥处理,分别用N0、N180、N210、N240、N270表示。结果表明：N240处理下不同冬小麦品种的旗叶净光合速率、SPAD值、旗叶长度、旗叶宽度,叶面积指数、归一化差值植被指数、籽粒产量及其构成因素等指标均达到最高值,且显著高于不施氮肥的处理,但与N270处理间无显著差异。综合考虑光合生理、植株性状、产量构成因素等指标,施氮量240kg/hm ²是充分发挥不同冬小麦品种植株光合性能及产量潜力的适宜施氮水平。

bZIP转录因子不仅在植物盐胁迫网络中起着重要的作用,还可调节植物类黄酮的积累。在苦荞品种川荞1号中克隆了1个具有转录激活活性的bZIP家族基因FtbZIP5。FtbZIP5基因能被NaCl和脱落酸（ABA）诱导表达,在茎和叶中的表达高于根中。对过表达FtbZIP5基因毛状根的总黄酮含量进行检测,结果显示,总黄酮含量在过表达株系中显著高于野生株系。同时检测其类黄酮合成途径中关键酶基因的表达量,其中黄烷酮-3-羟化酶基因（F3H）的表达量较高。可推测该过表达毛状根株系中总黄酮的积累与F3H的表达有关。在NaCl（100mmol/L）胁迫下,各株系的总黄酮积累受到抑制,过表达株系的含量减少至0.63mg/g。并且,在这种压力下,F3H的表达水平仍然高于对照。植株在受到胁迫后,对照株系的过氧化氢酶（CAT）活性显著低于过表达株系。随着野生型植株受到胁迫的增强丙二醛（MDA）含量增加,但过表达株系的含量趋于稳定。以上结果表明,在过表达FtbZIP5毛状根中,总黄酮的积累可能是通过关键酶基因F3H的上调表达来调节的。并且FtbZIP5可提高苦荞毛状根耐盐性。通过解析FtbZIP5对苦荞毛状根中总黄酮积累及植株耐盐性的影响,为荞麦耐盐性和解析其耐盐机制研究奠定基础。

赤霉素调节的GASA（Gibberellic Acid-Stimulated in Arabidopsis）基因家族是植物特有的转录因子家族,在调控植物生长发育过程中起重要作用。关于小麦GASA基因家族全基因组分析的研究尚未见报道。为进一步探讨小麦GASA基因的功能,通过对小麦最新基因组数据进行分析,获得了35个TaGASA基因,命名为TaGASAs,根据染色体编号排列为TaGASA1~TaGASA35。结合公布的小麦品种Chinese Spring的基因组数据,采用生物信息学方法对其基因结构、染色体分布、蛋白结构、系统进化及表达谱进行了分析。结果表明,35个小麦TaGASA基因分布于除3A、4A、3B、3D染色体外的其余17条染色体上,基因编码长度为78~264个氨基酸的蛋白质,基因外显子数量从2个到7个不等;串联重复片段分析结果表明,片段复制和串联重复是小麦TaGASA家族基因扩张的主要模式;小麦TaGASA蛋白进化树和7种作物GASA基因的系统进化树表明,GASA基因分为4个类别,同一类之间的结构较为相似;小麦35个TaGASA基因家族成员含有10个motif,推测小麦TaGASA基因家族应都含有motif1、motif2和motif3。在13个组织器官中都检测到了35个TaGASA基因的转录本,不同组织器官中TaGASA基因的表达存在明显差异。

开展水稻品种纯度和真实性鉴定对水稻遗传育种和种子生产有着重要的意义。以245个长江中下游主推水稻品种为研究材料,从643个插入缺失（InDel）位点中筛选出124个功能性多态性位点,建立了InDel高效检测体系。进一步利用InDel标记vf0121641804和SSR标记RM7120分析水稻样品的纯度,同时选用覆盖12条染色体的24对InDel引物和48对SSR标准引物分析水稻品种真实性,结果表明,采用InDel标记检测水稻品种纯度和真实性的结果与采用SSR标记检测结果一致,说明水稻功能性InDel标记也可用于水稻品种纯度和品种真实性的鉴定。在此基础上,鉴定了245个水稻品种124个InDel标记的基因型遗传多样性并进行了聚类分析,结果表明,水稻材料间存在明显的群体结构,基本反映了不同品种间的亲缘关系。水稻功能性InDel标记的筛选与应用,不仅为品种纯度和真实性鉴定、遗传多样性分析提供了新方法;而且可用于分子辅助育种,提高强优势组合的预见性。

以2018年黄淮海区试60个夏大豆参试品种（系）为材料,对12个主要农艺性状进行综合性分析。统计分析结果显示: 中组平均产量最高,南组平均粗蛋白含量最高;有效分枝数的变异系数最高,生育期的变异系数最低。相关性分析结果显示: 产量与单株有效荚数、单株粒数呈显著正相关,与单株粒重呈极显著正相关,与主茎节数呈显著负相关;百粒重与株高、主茎节数呈显著负相关,与单株有效荚数、单株粒数呈极显著负相关;粗蛋白含量与粗脂肪含量呈极显著负相关。主成分分析结果显示: 12个主要农艺性状被提取到4个主成分,累计贡献率达76.78%。聚类分析结果显示: 60个品种（系）被分为2大类,每类又分为2个亚群,但60个品种（系）未按照北组、中组和南组的地域而区分开,说明黄淮海区域大豆品种（系）遗传背景相似。