小麦是一种重要的粮食作物，其全球种植面积位居三大粮食作物之首。穗是小麦产量形成的重要器官，其形态建成过程决定着最终的穗粒数和产量，同时该过程也受外界环境因素的影响。穗部的颖壳、穗轴、芒等也具备光合能力，其光合产物对籽粒产量形成有重要贡献。本文从小麦穗的形态结构、生理功能2个方面展开，综述了穗器官的结构、发育过程与影响其发育的外界环境因素，总结分析了穗器官的光合贡献及其对籽粒灌浆和物质充实的影响。同时，围绕穗器官结构和功能的对应关系，讨论了如何合理调控穗分化以促进穗光合能力及穗粒数和粒重的提高，为提升小麦的增产潜力提供参考。

杂种优势是玉米育种的重要理论基础，杂种优势类群和杂种优势模式的深入研究为玉米品种选育和杂交种的组配方式提供了理论指导。为了提高育种效率，使用60K SNP芯片对100份玉米种质资源进行基因型分析。通过对遗传距离进行聚类分析，将100份玉米自交系划分为3个类群，分别为Reid、Non-Reid和Dom群。遗传相似度的主成分分析结果与遗传距离的聚类分析结果一致。

近年来，糯玉米（Zea mays L. var. certaina Kulesh）因其独特的口感而广受欢迎，成为备受人们喜爱的农产品。然而，在糯玉米自交系方面，目前并没有明确的类群划分。为了提高东北地区鲜食糯玉米育种的效率，利用Maize 6H-60K基因芯片对来自东北地区的96份糯玉米自交系进行基因型分析。结果表明，在96份自交系中，14 312个SNP标记检测到基因多样性为0.098~0.500，平均值0.387；最小等位基因频率（MAF）为0~0.5，平均值0.380；多态性信息量（PIC）为0.094~0.375，平均值0.306。96份材料最终划分为3个类群，A类群为垦粘1母本血缘群，B类群为先糯父本血缘群，C类群为垦粘1父本血缘群。

抽穗期作为水稻的重要农艺性状，是决定其生长发育和产量形成的关键因素之一。光周期是影响水稻抽穗的主要环境因素，近年来，随着表观遗传修饰与环境因素交叉作用研究的不断增多，光周期调节水稻抽穗的分子机理及调控机制得到进一步完善。本文综述了光周期调节水稻抽穗的2个主要途径及其相关基因功能、表观遗传在光周期调控水稻抽穗的作用及外界因素对光周期途径的影响，为深入理解水稻抽穗的调控机理以及水稻种质改良和生产管理提供参考。

马铃薯晚疫病是制约马铃薯产业发展的主要病害之一，在马铃薯种植区普遍发生，种植感病品种如果防治不当可能绝产。在病害发生前开展马铃薯晚疫病监测预警，提早预防是控制该病害发展的重要措施，也可以减少农药使用量。本文综述了晚疫病监测预警的发展、现有的主要监测预警方法和未来的发展方向。为研究更精确的晚疫病监测预警技术提供参考。

亚油酸作为不饱和脂肪酸，对人体健康至关重要。以自主育成的高亚油酸玉米自交系YM-2和普通玉米自交系昌7-2为试验材料进行转录组学分析，挖掘玉米亚油酸生物合成相关候选基因和关键通路。结果表明，2个比较组共鉴定到6505个差异表达基因（differentially expressed genes，DEGs），其中3381个基因上调表达，3124个基因下调表达。KEGG富集分析表明，DEGs被显著富集在亚油酸代谢（Zma00591）和脂肪酸延长（Zma00062）等代谢途径中。其中，亚油酸9S-脂氧合酶（EC:1.13.11.58）、亚油酸13S-脂氧合酶（EC:1.13.11.12）、3-酮脂酰-CoA合酶（EC:2.3.1.199）和17β-雌二醇17-脱氢酶/极长链3-氧代酰基辅酶A还原酶（EC:1.1.1.62/ 1.1.1.330）表达下调，相关候选基因LOX1、LOX3、LOX6、LOX10、LOX12、TS1、LOC103642039和LOC103646607可能与亚油酸的合成直接相关。为验证RNA-seq数据的准确性，选取在2份材料中表达模式相反的4个基因进行qRT-PCR验证，发现基因表达量的变化趋势与转录组测序结果一致。本研究挖掘玉米亚油酸生物合成的相关基因和代谢通路，为深入解析玉米高亚油酸的分子调控机制提供参考，也为高油酸农作物的分子育种奠定基础。

室内耐盐性鉴定是初筛高耐盐型玉米种质资源的重要途径。为鉴定东北区近年来大面积推广的新育玉米杂交种的耐盐能力，本研究选取118份杂交种进行200 mmol/L NaCl胁迫处理，以相对发芽率、相对单株鲜重、相对单株干重和相对含水量为鉴定指标进行萌发期耐盐性评价，通过耐盐性综合评价值D划分耐盐等级，基于萌发期耐盐等级和熟期分组进行盐碱地产量分析。研究发现，萌发期合玉27、天育918和东农296等18份杂交种为高度耐盐型，东农254、吉单982和绥玉42等13份杂交种为耐盐型，先达203、吉单31和吉单12等34份杂交种为中等敏感型，吉单68、吉单62和中单107等42份杂交种为盐敏感型，克玉19、泽玉8911和富尔116等11份杂交种为盐高敏感型，不同熟期杂交种萌发期耐盐性可归纳为中熟组>早熟组>中早熟组。萌发期耐盐型杂交种在盐碱地的产量呈现较高水平，中早熟组萌发期盐敏感型杂交种产量显著低于耐盐型杂交种，表明萌发期耐盐能力可在一定程度上预测盐碱地产量趋势。综合盐碱地产量和萌发期耐盐性鉴定结果，筛选出4份高度耐盐且高产的杂交种吉单982、绥玉42、C2235和东农296。

药用野生稻具有丰富的遗传多样性并含有大量的优异基因，是稻类遗传资源的重要组成部分。与其他野生稻相比，药用野生稻种质资源和多组学的研究相对滞后。为了给药用野生稻资源保护和育种研究提供参考依据，本文从种质资源、基因组、转录组和蛋白质组研究4个方面对药用野生稻遗传学研究现状及其进展进行评述，并对其研究前景进行展望。

为了解50份引进花生品种（系）苗期耐盐性差异，筛选苗期耐盐性较好的品种（系），设置0.5% NaCl溶液和对照（ddH₂O）处理，测量发芽率、发芽势及幼苗期主根长、苗高、地上部鲜重、根鲜重、地上部干重和根干重，计算出相对耐盐系数和隶属函数综合值。结果表明，盐胁迫对花生幼苗期生长具有抑制作用，根据耐盐性综合评价值（D值）可将50份供试材料分为高度耐盐、耐盐、中等耐盐、敏感和高度敏感5类，其中包括1份高度耐盐材料、8份耐盐材料、13份中等耐盐材料、24份敏感材料和4份高度敏感材料。花生幼苗期干物质积累可作为评价花生品种耐盐性的主要鉴定指标。筛选出濮花9805-2、花小宝25、花育50号和远杂9847等9份苗期耐盐性强的花生种质材料，这为新疆耐盐花生品种（系）的选育提供了参考依据。

溶血磷脂酰胆碱酰基转移酶（lysophosphatidylcholine acyltransferase，LPAT）在植物脂肪酸的积累和代谢中起着至关重要的作用，为了研究LPAT基因家族在甘蓝型油菜（Brassica napus）中的进化和表达模式，利用生物信息学方法，在甘蓝型油菜全基因组水平进行BnLPAT基因的鉴定，并对其理化性质、系统进化、基因结构、顺式作用元件和表达模式进行分析。结果表明，在甘蓝型油菜全基因组水平一共鉴定到44个LPAT基因，它们不均等分布在17条染色体上。根据系统发育关系分为LPAT1~LPAT5，共5个分支，相邻分支的成员具有相似的基因结构和保守基序构成。在推定的BnLPAT基因启动子区域一共鉴定到4类共42种顺式作用元件。此外，表达模式分析发现它们在不同组织部位均能检测到，进一步检测了12个BnLPAT基因在种子发育过程中以及4个基因在高、中、低含油量材料中的表达特征。

为拓宽国内小麦种质资源的遗传背景，提供优异亲本材料，以141份国内外小麦种质资源为试验材料，通过变异分析、遗传多样性分析、聚类分析和灰色关联分析等对15个主要性状进行综合评价。结果表明，农艺性状的变异系数（CV）为6.87%~48.18%，其中穗颈长CV最大，总小穗数最小；6个品质性状的CV为2.55%~ 23.90%，其中沉降值的CV最大，淀粉最小；遗传多样性指数（H'）为1.08~2.09，水分最低，株高最高。聚类分析将141份小麦种质资源分为6个类群，各类群间均具有显著优异的性状。对141份种质资源进行特异性分析可知，中国和墨西哥的材料在7个主要育种性状间无显著差异，其他地区材料相对偏高，美国、欧洲和澳大利亚种质的穗粒数相对较少，美国材料的千粒重最低，其次为加拿大和欧洲材料，加拿大的材料湿面筋含量最高。灰色关联度分析结果表明，CM98、CM26、CM84、CM99和CM24等18个种质资源的综合性状优良，可作为小麦品种农艺和品质性状改良以及新品种选育的优良亲本。

在植物应对环境胁迫的反应中，钙调蛋白（CaM）发挥着重要作用。基于玉米（Zea mays L.）自交系B73的转录组数据克隆了一个在干旱胁迫后根系高水平表达的CaM基因，并对其进行了生物信息学分析。结果表明，ZmCaM1基因的编码序列大小为450 bp，编码149个氨基酸。ZmCaM1蛋白不含信号肽且具有亲水性特征。在EF-hand结构域上，ZmCaM1蛋白与高粱（Sorghum bicolor L.）和水稻（Oryza sativa L.）等植物中的CaM蛋白高度保守，呈现相似的二级结构和三级结构。此外，ZmCaM1启动子序列中发现了多个与激素和非生物胁迫相关的顺式作用元件。根据蛋白互作预测和酵母双杂交结果，ZmCaM1蛋白与DNA修复蛋白RAD4互作。通过对原核表达蛋白诱导条件的优化，GST-ZmCaM1在0.1 mmol/L IPTG条件下的表达效果最佳，并经凝胶亲和层析纯化得到了GST-ZmCaM1蛋白。表达分析结果显示，ZmCaM1基因在玉米出苗期的根和叶中表达水平较高。干旱胁迫后该基因在根和叶中上调表达，涝渍胁迫后该基因在根和叶中下调表达，进一步验证了ZmCaM1基因与玉米生长发育以及非生物胁迫响应之间的联系。

为探明不同类型油菜资源的农艺性状特性，并筛选具有优良性状的材料作为核心种质资源，以55份不同类型油菜资源为试验材料，进行生育期、株高、分枝数、千粒重和单株产量等13个农艺性状的表型评价、相关性分析和聚类分析。结果表明，不同类型油菜生育天数的变异系数较小，均低于20%，而主序角果数、单株角果数和单株产量的变异系数均高于20%；相关性分析表明，3种类型油菜各性状之间的相关性基本一致，主序角果数、角果密度、千粒重与产量形成密切关联。在欧式距离为10处，可将55份油菜资源聚为4个类群，类群Ⅰ的D亚群为大粒甘蓝型油菜资源；类群Ⅱ各农艺性状表现较优，是选育高产油菜新品种（系）的优良材料；类群Ⅲ角果密度大，角果数多，是多角果亲本的较优材料；类群IV为肥用油菜资源。筛选出的大粒、高产型、多角果及高生物量种质可为油菜性状改良提供理论依据和资源材料。

探究不同种植模式对吉林省西部风沙盐碱地区作物产量和效益的影响，对维持该地区土壤微生态平衡及农业可持续发展具有重要意义。采用田间定位试验，玉米―花生―谷子轮作（CR）和玉米连作（CC）2种种植方式，分析轮作玉米和连作玉米不同耕层土壤微生物群落丰度、多样性和结构及玉米产量和效益的差异。结果表明，土壤真菌在CR和CC处理间无显著差异；0~20 cm土层较20~40 cm土壤细菌群落更加复杂，0~20 cm土层CR处理与CC处理相比增加了细菌群落的丰富度和多样性，在0~40 cm土层中CR较CC处理细菌群落的Chao1指数平均增加22%，与CC相比，CR形成了相对独特的细菌群落结构。CR处理显著提高了玉米产量，比CC增产32%。轮作处理经济效益优于连作。轮作改变了土壤原有细菌群落的组成和分布，提高了有益细菌的数量。轮作模式通过提高土地利用效率，实现更高的经济效益。作物多样化种植模式能提高年际间产量稳定性，体现大面积农业生产在应对极端气候方面的显著潜力。

DNA结合单锌指蛋白（DNA binding with one finger，Dof）是植物中特有的一类转录因子，参与调控植物组织分化、种子萌发、植物抗逆及代谢等生理生化过程。为鉴定并分析高粱Dof转录因子家族成员，利用生物信息学方法从全基因组水平对高粱Dof转录因子家族成员的基本基因结构、理化性质、保守基序、启动子顺式作用元件、组织特异性表达及干旱胁迫表达等进行分析。20% PEG6000模拟干旱胁迫处理豫粱10号的幼苗后，利用qPCR技术分析Dof基因家族成员响应不同时间段干旱胁迫的表达情况。结果共鉴定了30个高粱Dof基因，分布在9条染色体上，基因保守性分析结果显示，Motif1（即锌指结构）是高粱Dof基因家族中保守的蛋白质序列；其中29个基因中都含有CX2CX21CX2C保守基序，而SbDof15基因保守序列为CX20CX2C；启动子结构分析表明，Dof基因的启动子区域中含有ABA、MYB、MeJA、低温等逆境胁迫响应元件；进化树分析结果表明，高粱Dof蛋白与玉米的同源性更高，热图分析表明Dof家族成员在高粱的不同部位都有表达。qRT-PCR结果表明，高粱Dof基因家族成员可能参与高粱应对干旱胁迫的响应，不同的Dof基因成员在应对干旱胁迫时的调控机制可能不一样。

施用生长调节剂是增加产量的重要措施之一，其能消除密植的不利影响并改善叶片光合能力。以登海618（DH618）和MC670为供试品种，设置3个种植密度（9.0万、13.5万、18.0万株/hm²）以及喷施玉黄金（EDAH）和清水（CK）2个处理，研究密植条件下生长调节剂对玉米光合特性及产量形成的调控作用。结果表明，随着密度的增加，2个品种的籽粒产量、株高、穗位高呈先增后降的趋势，叶面积、比叶重、叶片厚度、叶绿素总量、气体交换参数随着密度的增加逐渐降低。喷施EDAH显著降低了株高、穗位高，显著增加了2个品种的籽粒产量，其中DH618的产量高于MC670。此外，喷施EDAH使2个品种的叶面积、比叶重、叶片厚度、叶绿素总量、气体交换参数呈增加趋势。综上所述，喷施EDAH可有效通过调控株高、穗位高、叶面积、比叶重、叶片厚度、叶绿素总量和气体交换参数来增强光合作用，提高籽粒产量。其中EDAH对矮秆品种DH618的调控作用强于高秆品种MC670。

为探究不同生物硫调理剂施用量对河北东部盐碱地苜蓿产量、品质及土壤理化性质的影响，分别按照3、6、9和12 t/hm²的施用水平，于2023年11月25日施入苜蓿地。结果表明，随着生物硫调理剂施用量的增加，苜蓿的返青时间逐渐延迟，生物硫调理剂能延长苜蓿的越冬时间。生物硫调理剂能显著提高苜蓿的株高、产草量和品质性状，9 t/hm²的施用量下株高最高，达到56.9 cm，苜蓿茎粗、分枝数和叶茎比表现也最好。9 t/hm²的施用量下第1茬鲜草、干草产量分别为29 254.5 kg/hm²和7045.2 kg/hm²，同时粗蛋白和相对饲喂价值分别达到了23.23%和179.40，粗脂肪、钙和磷的含量分别为2.26%，1.67%和0.42%，均显著高于其他处理。试验后12 t/hm²的施用量下土壤pH和含盐量最低，分别为8.97和0.285%，有机质、微生物量碳和微生物量氮含量最高，分别为7.45g/kg、61.02 mg/kg和6.61 mg/kg，但均与9 t/hm²的施用量无显著差异。因此，盐碱地苜蓿地块生物硫调理剂施用量以9 t/hm²效果最佳。

以籼粳杂交稻甬优2640为材料，设置空白对照、喷施矮壮素、施用石膏3个处理，旨在阐明不同农艺措施对滨海盐碱地水稻产量和倒伏特性的影响。结果表明，与对照相比，喷施矮壮素对产量有增加的趋势，但差异不显著；施用石膏显著提高了水稻产量，增产主要归功于每穗粒数的提升。喷施矮壮素显著降低了水稻基部第一、第二和第三节间的倒伏指数，其原因主要是基部节间的抗折力提升和弯曲力矩下降。喷施矮壮素降低了水稻株高、重心高度和节间长，增加了节间粗度和茎壁厚度。从茎秆物质组成来看，喷施矮壮素显著增加了茎秆非结构性碳水化合物、木质素和纤维素的含量。施用石膏显著降低了水稻基部第一节间的倒伏指数，显著提升了水稻基部第一和第二节间的抗折力，对弯曲力矩有增加的趋势，增加了水稻基部节间长，从而提高了株高和重心高度。施用石膏增加了水稻基部节间的粗度和茎壁厚度，显著提升了茎秆非结构性碳水化合物、木质素、纤维素和钙离子的含量。综上，喷施矮壮素和施用石膏均可降低滨海盐碱地水稻倒伏的风险同时稳产。

浚单168是鹤壁市农业科学院以高产稳产、抗病、广适、耐旱和耐高温为选育目标，以自交系浚M6968为母本、浚NQ33为父本选育而成的突破性玉米新品种。为了更好地促进黄淮海区域玉米新品种选育，本研究在评价浚单168突出的丰产性、稳产性和适应性的基础上，总结该品种选育过程，对黄淮海区域玉米种质改良及新品种选育进行分析，并对种质创新、杂优模式创新和外来种质利用等问题进行深入探讨。

近年来，在世界人口不断增长的背景下，农业纳米技术作为一个快速兴起的新研究领域已经成为提高作物生产力和养分利用效率的有力工具。农业中的纳米颗粒通常被用作纳米肥料，然而它们的持续应用还可能对园艺作物产生一定的负面影响。因此，本文概述了纳米技术对园艺作物的影响，系统阐述了纳米肥料在作物体内吸收与转运途径、影响园艺作物的主要效应及毒副作用，为纳米技术在园艺作物中应用提供理论指导。

彩色小麦品种具有天然特殊营养成分和有利于人体健康的功能，对于提高种植农户收益和促进公众健康具有重要意义。以近5年山东省审定的20个彩色小麦品种为研究对象，利用变异系数分析对审定品种指标中的6个农艺性状和6个品质性状进行综合评价，通过与山东省同期审定的高产组和优质组品种同类指标比较，提出彩色小麦品种产量和品质性状的改良方向。结果表明，在产量性状方面，彩色小麦生育期、株高、穗数、穗粒数、千粒重和产量的变异系数范围为1.23%~10.67%，其中穗数与穗粒数的变异系数较大，彩色小麦品种较同期审定的高产组品种生产试验减产15.4%；在品质性状方面，彩色小麦籽粒容重、蛋白质含量、湿面筋含量、沉淀值、吸水率和稳定时间的变异系数范围为1.10%~50.48%，其中籽粒容重性状较稳定，面团稳定时间变异最大。单位面积有效穗数低和面团稳定时间短分别是彩色小麦产量和品质的主要限制因素，彩色小麦产量改良的重点是培育高成穗率和穗数多的品种，品质改良的重点是创制高面团稳定时间的种质资源，培育强筋彩色小麦品种。

以水稻品种“广恢751”和“粤禾丝苗”为试验材料，设置不同铵硝混配营养（100:0、75:25、0:100）处理，分析在高温胁迫条件下（白天平均温度在40~45 ℃，夜晚平均温度在30~35 ℃）不同铵硝混配营养对水稻生物量、根系形态、脯氨酸（Pro）、丙二醛（MDA）以及抗氧化酶活性的影响。结果表明，高温胁迫下，75:25处理的水稻生物量最大，与100:0和0:100处理相比，水稻地上部生物量分别增加了9.94%~16.59%和22.01%~23.98%。水稻的总根长、根表面积和根体积均随着硝态氮的增加而增加，但根直径无显著差异。与100:0处理相比，75:25处理广恢751叶片的过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性分别增加了250.00%、61.42%和207.00%，Pro含量增加了55.67%。粤禾丝苗叶片的CAT和APX活性显著增加，MDA含量下降了33.84%。上述结果表明，75:25的铵硝混配营养缓解了水稻的高温胁迫，铵硝混配营养主要通过诱导抗氧化酶活性影响Pro或MDA含量，从而缓解水稻的高温胁迫。

为明确马铃薯不同轮作模式下的根际土壤真菌群落差异，采用真菌ITS区的Illumina NovaSeq 6000高通量测序技术，通过FUNGuild真菌功能预测工具，对比分析当地6种传统种植模式对土壤真菌群落结构和功能的影响。结果表明，6个处理中的土壤样本共获得3350个ASV，划分为7门、22纲、72目、146科、300属和598种；与CK相比，T3、T4处理会提高土壤真菌多样性和丰富度，其中T4处理根际土壤真菌多样性和丰富度最高；不同轮作模式土壤真菌群落门水平的结构组成相似，但相对丰度各异，均以子囊菌门（Ascomycota）为优势菌门，相对丰度为58.60%~82.66%；PCoA分析发现，PC1和PC2可以解释38.76%的群落组成差异；由LEfSe的LDA（阈值为4.0）结果可知，在真菌群落所有分类水平上发现了24个差异物种；通过FUNGuild功能比对发现，不同处理间的主要营养类型为病理营养型和腐生营养型，其相对丰度存在差异，T2、T3及T4处理以腐生营养型为主，其中T3处理相对丰度最高，而T1和T5处理以病理营养型为主，CK则以腐生营养型为主，病理营养型为辅。综上，不同轮作模式改变了土壤真菌群落结构、多样性及营养类型，可用于调控集约化种植的土壤微生态环境，促进高寒黑土区土壤生态系统健康发展，提高粮食产量。

为了探究宁夏春小麦品种（系）的表型性状多样性水平，通过变异系数（CV）、遗传多样性指数（H′）及聚类分析等方法对宁夏1979-2020年选育的63个春小麦品种（系）的多个农艺性状数据进行了遗传多样性和演变规律分析。结果表明，宁夏1979-2020年育成品种（系）以长芒、红粒为主，顶芒、白粒类型少，株高的H′最大，籽粒长宽比的最小。通过聚类分析，宁夏育成品种（系）分为六大类，最大欧氏遗传距离为5.88，H′平均为1.59；第I类和第II类中分别只有1个品种；第V类中多达45个品种，占比71.4%，说明育成品种（系）的遗传基础较为狭窄；宁夏大多数育成春小麦品种（系）相比宁春4号在籽粒产量方面提高不明显，但2015年以来，育成品种（系）在植株形态、早熟性和部分经济性状方面有一定程度改善，主要表现为成熟期提前，株高降低明显，主穗穗粒数、千粒重和收获指数增加显著，增产幅度较大。

探究不同用量脱硫石膏与腐植酸配施对盐碱地土壤及藜麦生理特性和产量的影响，为盐碱地藜麦种植提供理论参考与技术支撑。以陇藜1号为试验材料进行盆栽试验，设置0（F0）、6.25（F1）、12.50（F2）和18.75 g/kg（F3）4个脱硫石膏水平，0（HA0）、1（HA1）和2 g/kg（HA2）3个腐植酸水平，进行随机区组试验。结果表明，在同一腐植酸用量下，随脱硫石膏施用量的增加，土壤pH呈先降后升的趋势，电导率呈上升趋势；藜麦叶片的叶绿素含量、抗氧化酶活性和籽粒产量呈先升后降的趋势，丙二醛、可溶性糖和脯氨酸含量呈先降后升的趋势，在F2处理下效果最佳。同一脱硫石膏用量下，随腐植酸用量的增加，土壤pH及电导率呈下降趋势；藜麦叶片的叶绿素含量、抗氧化酶活性和籽粒产量呈上升趋势，丙二醛、可溶性糖和脯氨酸含量呈下降趋势，在HA2处理下效果最佳。脱硫石膏和腐植酸配施可以显著降低土壤pH，促进盐碱胁迫下藜麦的生长，提高藜麦产量，在脱硫石膏用量为12.5 g/kg配施2 g/kg腐植酸处理下效果最佳。

为了进一步提高胡麻种子发芽率，改善农艺性状，选育出含油率和亚麻酸等含量较高，且更适宜不同生态环境的优异种质。试验分析了2种化学诱变剂（EMS和NaN₃）的浓度和浸种时间对胡麻种子发芽率、发芽势、相对致死率及M₁代主要农艺性状的影响。结果表明，化学诱变剂显著抑制胡麻种子萌发，降低发芽势和发芽率，影响M₁代主要农艺性状。EMS诱变剂最优的半致死剂量为1.40%/12 h，种子的致死率为51.89%，NaN₃诱变剂最优的半致死剂量为4.0%/16 h和8.0%/8 h，种子的半致死率为54.69%和48.09%。不同化学诱变剂对M₁代主要农艺性状的影响随浸种时间和浓度的变化而不同。EMS处理下，除蒴果直径随浓度增大及浸种时间延长变异系数降低外，其余各指标的变异程度总体随EMS浓度升高及处理时间延长而逐渐增大。NaN₃处理下，除单株粒重和单株有效果数外，其余各指标的变异程度在一定浓度（时间）随浸种时间（浓度）增大而逐渐增加。本研究筛选出了适宜浓度×时间互作的相对致死处理和M₁花色、株型以及子叶性状发生诱变的材料，同时为胡麻化学诱变育种提供了基础研究数据。

细胞色素P450（cytochrome P450，CYP450）广泛存在于各种生物中，在植物次生代谢和胁迫响应过程中具有不可或缺的作用。在水稻（Oryza sativa）中克隆了一个编码CYP450蛋白的基因Os78A5（LOC_Os11g29720），并利用生物信息学技术分析Os78A5基因结构、演化过程和顺式作用元件，同时利用实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR，qRT-PCR）技术分析Os78A5的组织表达特异性及其对不同激素和非生物胁迫的响应情况。结果表明，Os78A5编码区长度1617 bp，编码538个氨基酸。Os78A5与狗尾草（Setaria viridis）和高粱（Sorghum bicolor）的同源蛋白CYP78A5具有较近的亲缘关系。Os78A5的启动子区包含48个激素响应元件、23个环境胁迫响应元件和35个水分响应顺式作用元件。Os78A5在水稻叶片中的表达水平显著高于其他组织，且受细胞分裂素、赤霉素、生长素、脱落酸、高温和低温等诱导表达，推测Os78A5可能参与水稻的非生物胁迫响应。

以绿丰2号、嫩绿4号和中绿27作为试验材料，探究了0.5、1.0、1.5和2.0 mg/L的油菜素内酯（brassinosteroids，BR）对盐碱胁迫下幼苗的调控效应。结果表明，盐碱环境下绿豆幼苗根部生长缓慢，土壤养分吸收能力下降，幼苗植株光合色素含量下降，光合速率降低，导致干物质积累量减少。喷施BR处理能够显著提高绿豆幼苗叶绿素相对含量，1.5 mg/L处理时地下部分根系总长和根表面积均显著增加；同时使得植株体内超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性提升，可溶性蛋白、脯氨酸和可溶性糖等渗透调节物质含量增加，显著降低了盐碱环境所带来的损伤。综上所述，盐碱胁迫下外源BR通过提高幼苗植株体内抗氧化酶活性及渗透调节物质含量，降低绿豆幼苗植株所受到的伤害。

为探明异株荨麻的耐盐碱程度，以异株荨麻种子为试验材料，采用7个浓度[0(CK)、10、20、30、40、50和60 mmol/L]的中性盐（NaCl、Na₂SO₄）和碱性盐（NaHCO₃）胁迫处理，在恒温培养箱进行种子萌发试验，测定胁迫后种子发芽率、发芽势、发芽指数和相对盐害率等指标，分析盐碱胁迫对异株荨麻种子萌发的影响。结果表明，在碱性盐（NaHCO₃）胁迫下，随着胁迫浓度从10 mmol/L增加至60 mmol/L，种子发芽率从88.00%下降至26.67%，均显著高于同水平NaCl和Na₂SO₄处理下的种子发芽率。在碱性盐（NaHCO₃）胁迫浓度为30、40和60 mmol/L时，种子发芽势分别为45.33%、35.33%和17.33%，均显著高于同水平NaCl和Na₂SO₄处理下的种子发芽势。在碱性盐（NaHCO₃）胁迫浓度从10 mmol/L增加至60 mmol/L时，异株荨麻发芽指数从35.29%下降至8.80%，均显著高于同水平NaCl和Na₂SO₄处理下的种子发芽指数；种子相对盐害率从5.63%增加至71.47%，均显著低于同水平NaCl和Na₂SO₄处理下种子相对盐害率。隶属函数法分析表明，异株荨麻种子萌发阶段耐盐能力依次为NaHCO₃>Na₂SO₄>NaCl。种子萌发指标随着盐碱胁迫浓度的增加而下降，相对盐害率则随着盐碱胁迫浓度的增加而增大；中性盐比碱性盐对异株荨麻种子萌发的抑制作用更为明显，说明异株荨麻更适宜于碱性土壤中种植。

以盐碱敏感品种大同29和耐盐碱品种龙谷25作为试验材料，探究了50、100、150和200 μmol/L褪黑素溶液浸种对盐碱胁迫下种子萌发的影响。盐碱溶液由Na₂SO₄、NaCl、NaHCO₃、Na₂CO₃按4:1:4:1比例配制，浓度为80 mmol/L。结果表明，与单一胁迫处理相比，随着褪黑素浓度的升高，2个品种谷子的根长和芽长都呈现先上升后下降的趋势。盐碱敏感品种大同29的发芽率、发芽指数和抗氧化酶活性都呈现逐渐上升的趋势，200 μmol/L褪黑素处理对盐碱敏感品种大同29的缓解胁迫效果最好。耐盐碱品种龙谷25的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和抗氧化酶活性都呈现先上升后下降的趋势，150 μmol/L的褪黑素对于提高龙谷25的抗胁迫能力最为有效。

为探究镉胁迫对苦荞种子萌发和幼苗生理特性的影响，设置了0、50、100、200和300 μmol/L 5个CdCl₂处理浓度，分析其对14份苦荞种质种子萌发、幼苗生理特性及其体内镉积累的影响。结果发现，不同浓度镉胁迫对苦荞的影响存在差异，随镉浓度增加，多数苦荞种质的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数呈下降趋势，高浓度（300 μmol/L）镉胁迫对种子萌发及幼苗生长均有抑制作用。综合评价分析发现，所有材料被分为3类，其中有6份材料为耐镉型，6份镉敏感型和2份中间型；其中，V14的镉耐受性最强，V4的镉耐受性最弱；根系和地上部分的镉积累随镉浓度的增加而增加，根系中镉离子的积累量远高于地上部分；镉胁迫将导致苦荞种子产生氧化应激，丙二醛和超氧阴离子含量随镉浓度的增加而增加，超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和抗坏血酸过氧化物酶的活性则表现出先增加后降低的趋势，且在耐镉型苦荞种质中这些酶活性比镉敏感型种质高。

为了解棉花/花生间作群体中冠层温光水特征、棉花器官干物质生产及产量、产值等方面的差异，设计4种种植模式进行研究，分别为单作棉花（T1）、棉花:花生=2:1（T2）、棉花:花生=2:2（T3）和单作花生（T4）。结果表明，间作处理20、40 cm冠层光照强度较单作处理高，各处理冠层温度差异不大，单作处理湿度相对较高。收获前各处理棉花营养器官和生殖器官鲜重和干重排序均为T3>T2>T1。间作棉花单株铃数和单铃重较单作高，达到显著水平；衣分和籽指略有增加，未达到显著水平。T4处理饱果数、单穴荚果重、出仁率、百果重和百仁重较高，且百果重较T2处理达显著水平；T2处理花生秕果数和侧枝数最多，较T4处理达到显著水平。T2和T3处理产值较T1处理分别提高3.69%和10.29%，较T4处理分别提高27.63%和35.74%。可见，间作模式可以提高群体中下部光照强度，降低群体内部湿度，提高棉花营养器官和生殖器官干物质质量，棉花:花生2:1和2:2间作模式均能提高单位面积产量和产值。

为评估不同燕麦品种的盐碱耐受性，并筛选出耐盐碱品种，使用3类盐NaCl、Na₂SO₄和NaHCO₃按照摩尔比1:1:1分别配制浓度为0.8%和1.2%的混合盐碱胁迫溶液，蒸馏水处理为对照，基于隶属函数法对18份燕麦品种的耐盐碱性进行综合评价与筛选。结果表明，在盐碱胁迫下，不同燕麦品种的耐受能力不同，发芽率、发芽势、根长、芽鲜重和根鲜重指标均受到不同程度的影响，且互有相关性；通过主成分分析，以特征值大于1为标准得到3个主成分，可解释74.20%的耐盐碱指标信息；结合隶属函数分析，可获得不同燕麦品种耐盐碱综合评价值（D）。根据D值进行聚类分析，将18个燕麦品种划分为3个等级，其中高耐盐碱型6个，中耐盐碱型5个，盐碱敏感型7个。

为探明不同催熟剂对芝麻籽粒产量与品质的影响，为芝麻的机械化收获提供理论支持。选用商芝196采用常规种植，在芝麻终花期喷施化学催熟剂乙烯利、立收谷+乙烯利和540 g/L噻苯·敌草隆+乙烯利，分别在3、6、9 d后调查蒴果层的脱叶和脱水情况、蒴果光合特性、光合效率、千粒重等。结果表明，随催熟天数的增加，蒴果、茎秆和籽粒含水量都下降，且显著低于CK（清水），并且随浓度的增加，下降幅度增加；脱叶率和落叶率不断提高，且显著高于CK；3种催熟剂中，立收谷+乙烯利处理对芝麻脱水和脱叶效果最为显著，其次为540 g/L噻苯·敌草隆+乙烯利处理。催熟剂处理后，蒴果叶绿素含量不同程度下降，随催熟天数的增加，立收谷+乙烯利处理蒴果叶绿素破坏严重，芝麻蒴果实际光合速率较CK显著降低，PSII潜在活性（F_v/F_o）和光化学效率（F_v/F_m）均下降。540 g/L噻苯·敌草隆+乙烯利处理叶绿素含量随催熟天数的增加呈先升高后降低的趋势。催熟处理后，芝麻千粒重和脂肪、蛋白质含量均下降，立收谷+乙烯利处理影响最为显著，540 g/L噻苯·敌草隆（SC）+乙烯利处理对芝麻品质和产量的影响最小。综合分析表明，540 g/L噻苯·敌草隆（SC）45.0 g/hm²+乙烯利2500 g/hm²复配组合下脱叶、脱水和催熟效果显著，对后期蒴果的光合效率影响较小，可以获得较为理想的催熟效果。

本研究分析了不同尿素类型及施用方式对滴灌冬小麦生长及产量的影响，为新疆滴灌冬小麦尿素合理施用提供理论依据。于2021-2022年在大田滴灌条件下，以小麦品种新冬18号为材料，设置不施尿素（F0）、普通尿素（F1）、腐植酸尿素（F2）、控释尿素一次基施（F3）和控释尿素分次施用（F4）共5个处理，除F0外，每个处理纯氮用量均为225 kg/hm²，研究不同处理对滴灌冬小麦株型性状、叶面积指数（LAI）、光合势（LAD）、干物质转运及籽粒产量的影响。结果表明，F1处理相较于F0处理，在测定期可提高滴灌冬小麦的株高、穗长、穗下节和倒二节节间长度；其余尿素处理的株高和各节间长度较F1处理均降低，但穗长则相对增长，其中F4处理表现为株高最短，穗最长。各处理在开花期和灌浆期的LAI均表现为F4>F3>F1>F2>F0，LAD变化规律与LAI相同；控释尿素分次施用可有效促进小麦花后干物质生产并向籽粒运转；不同处理滴灌冬小麦产量以F4处理最高，为9210.95 kg/hm²，分别较F0、F1、F2和F3处理提高了21.64%、12.52%、8.12%和6.52%。综合分析得出，在本试验条件下，控释尿素分次施用（F4）处理下冬小麦株型性状相对较好，LAI最大，干物质积累转运效率和对籽粒贡献率较高，籽粒增产幅度较大。

以黄淮海冬小麦生产区的豫农916为试验材料，设置3种行距配置和2种种植密度，探究不同行距配置和种植密度对小麦生长、群体结构、光合特性和产量的影响。结果显示，在群体结构方面，相较于20 cm等行距处理，13 cm+18 cm加密处理在拔节期和成熟期单株分蘖数和总分蘖数显著增加，有效穗数明显提升。在光合特性方面，行距相同的情况下，叶绿素相对含量随着密度的增加而降低；行距优化配置处理可提高小麦的净光合速率。在冠层结构方面，13 cm+18 cm加密处理的叶面积指数显著高于20 cm等行距处理和15 cm+25 cm宽窄行正常处理，且透光率更合理。在产量和干物质积累量方面，相较于等行距常规密度处理，不同宽窄行和加密处理均显著提高了冬小麦产量和干物质积累量。在氮素利用率方面，13 cm+18 cm加密处理的氮素利用率较传统等行距种植处理提高了18.31%，籽粒氮收获指数和氮转运效率也得到有效提升。本研究推荐13 cm+18 cm宽窄行加密种植为黄淮海南部区域小麦群体的优化组合模式，该模式通过进一步优化群体结构提升小麦产量。

为了解小麦品种漯麦906及其12个衍生系重要性状功能相关基因的组成，利用高通量KASP标记技术对13个供试材料的适应性、品质、产量、抗逆以及抗病等性状的相关基因进行检测。结果表明，13份材料均含有矮秆基因Rht-D1和Rht8，以及熟期相关基因TaPRR73-B1的优异等位变异；9份材料含有光周期相关基因的优异等位变异Ppd-D1a和Ppd-B1a；10份材料共同含有2个产量相关基因，漯麦86含3个产量相关基因的优异等位变异；10份材料含籽粒硬度优异基因Pinb-D1b，3份材料含Pina-D1b/Null；13份材料含优质亚基Ax1/Ax2*，2份材料含优质亚基5+10，漯麦906及其衍生系漯麦59含2个优质亚基；1份材料含2个抗旱基因，13份材料均含2个抗穗发芽基因，5份材料含抗条锈病基因Yr78。利用漯麦906含有的17个优异等位基因位点对12份衍生后代材料进行遗传分析，发现14个KASP标记位点的遗传贡献率在75%以上，其中6个遗传贡献率高达100%。本研究明确了漯麦906及其衍生系的优异等位基因，以及漯麦906优异等位变异在后代材料中的遗传贡献率，为重要亲本漯麦906的研究与利用以及漯麦系列小麦品种的选育提供了理论支撑。

蛋白质和脂肪含量是影响黑豆营养品质的重要因素。为了建立黑豆中粗蛋白和粗脂肪含量的近红外快速检测模型，采集200份具有代表性的地方黑豆种质资源为研究材料，利用近红外漫反射光谱仪，结合化学法测定黑豆中粗蛋白和粗脂肪含量，并进行统计学分析。结果表明，采用一阶导数+MSC、一阶导数+矢量归一化光谱预处理，分别建立粗蛋白、粗脂肪含量的近红外快速检测模型。该模型的交叉验证决定系数（R²）分别为0.907和0.873，误差分别为0.477和0.420，表明模型准确可靠，可代替化学分析法鉴定黑豆粗蛋白和粗脂肪含量。对200份不同产地黑豆种质资源进行分析评价，粗蛋白含量最大值为50.11%，最小值为37.00%，粗脂肪含量最大值为22.62%，最小值为12.06%。最终筛选出79份高蛋白和4份高油黑豆品种资源，为优质黑豆资源的筛选和品种选育奠定了基础。

为解析燕麦响应复合盐碱胁迫的机制，选取抗盐碱燕麦品种Xin-17和盐碱敏感品种草莜1号为试验材料，通过复合盐碱处理，系统研究了燕麦出苗率、表型指标、生理指标、代谢组及相关基因表达情况。结果表明，Xin-17出苗率和苗期表型均明显优于草莜1号。复合盐碱胁迫下，Xin-17可维持较高的地上部含水量和光合色素含量。代谢组研究发现，6-羟基褪黑素在2个品种中均显著上调表达，且在草莜1号中的上调更加显著（25.6倍）。紫丁香苷和血根碱等次生代谢物在2个品种中具有相同的变化趋势，即无品种间差异，在受到胁迫后也未发生显著差异表达。少数代谢物则呈现出明显的品种特异性，如草莜1号中的千里光宁碱和芦丁显著上调表达，而Xin-17中的姜黄素和东莨菪碱表达量相对较高。Xin-17中吲哚-3-乙酸在复合盐碱胁迫下维持稳定水平，其生长素合成关键基因及上游代谢物吲哚-3-乙酰胺均上调表达，而草莜1号的吲哚-3-乙酸含量则显著下调。另外，复合盐碱胁迫下，Xin-17中叶绿素a的降解产物脱镁叶绿酸A含量显著增加，最大上调12.8倍。上述代谢物响应盐碱胁迫的普遍特性及不同品种多样化的代谢特性，对于理解燕麦耐盐碱机制以及耐盐碱品种的选育具有重要意义。

为探索纳米铁肥和FeSO₄·7H₂O对燕麦种子产量及其构成因素的影响，并明确2种铁肥在燕麦种子生产中的合理施用量，试验通过对抽穗期燕麦叶面喷施1.5（A1）、3.0（A2）、6.0 g/hm²（A3）3个浓度纳米铁肥和1.5（B1）、3.0（B2）、6.0 g/hm²（B3）3个浓度FeSO₄·7H₂O，设置清水处理对照（CK），研究了燕麦在不同施肥量水平的2种铁肥作用下，其生长发育、种子产量及其构成因素的变化。结果表明，与CK处理相比，叶面喷施纳米铁肥和FeSO₄·7H₂O能够使燕麦的种子产量提高。其中，纳米铁肥浓度为1.5 g/hm²喷施效果最佳，种子产量达6309.85 kg/hm²，较CK处理增产95.45%。同时，相关性分析、通径分析和主成分分析显示，燕麦种子产量与主穗小穗数呈极显著正相关（P<0.01），与分蘖数、主穗长、主穗花序小花数和主穗种子重呈显著正相关（P<0.05），实际生产中需综合考虑各相关因素。