农业传感器技术是农业信息化的基础，是实现农业现代化的核心要素和关键支撑之一。首先，本文在总结农业传感器技术在智能农机装备、农用无人机遥感及农业物联网三方面的研究及应用现状的基础上，对我国农业传感器技术需求和市场发展进行了深入分析。其次，通过技术产业调研分析，对农业传感器产业化、市场化及未来的发展趋势进行了总结与展望。最后，凝练了农业传感器产业领域的16项关键技术，并在此基础上开展了德尔菲法专家问卷调查，阐明了农业传感器最重要的属性是通用性，明确了相关技术发展最大的制约因素是基础理论和研发投入，提出了农业传感器技术将朝着低成本化、高稳定性、高智能化、可移植性、可操作性方向发展。本文可为我国农业传感器技术研发和产业发展提供参考。

流感是一种重要的人畜共患病，高致病性禽流感不仅给我国养殖业带来巨大损失，还严重威胁公共卫生安全。流感病毒能够在猪体内重组并跨越物种屏障进行传播，这给预防流感带来巨大挑战。由于流感病毒的变异速度快，流行的病毒株和疫苗株之间的差异会降低疫苗的效力，因此增强机体对流感病毒的抵抗力显得尤为重要。益生菌具有调节肠道微生物平衡、促进机体健康的作用，对动物机体抵抗流感病毒是有益的。本文综述了益生菌在动物体内抗流感病毒的作用机制，阐明了益生菌可以通过平衡动物肠道菌群组成、调节机体黏膜屏障功能、增强或抑制Toll样受体相关分子信号通路等方式直接或间接干扰病毒的侵袭，为了解不同菌种发挥抗流感的相应机制及开发更有效的抗流感策略提供了科学依据。

植物雷帕霉素靶蛋白（target of rapamycin, TOR）作为信号和代谢调节中枢，通过磷酸化修饰整合营养、能量和环境信号，感知植物体内能量变化，调节植物生长发育和环境适应过程。在本文中，我们回顾了TOR的发现历程，总结了以往和近期植物TOR的信号通路研究进展（包括新发现的部分上游效应因子和下游调控路径），TOR在植物胚胎发生、分生组织形成、养分利用、开花和衰老等不同生长发育阶段或代谢过程中的重要作用，以及响应非生物胁迫和生物胁迫的生物学机制，还展望了TOR激酶在未来的研究热点方向及其在农业生产中的应用。

细菌性青枯病是由青枯劳尔氏菌（Ralstonia solanacearum）（以下简称“青枯菌”）引起的一种典型的维管束病害，发病后严重影响作物产量与品质。选育抗病品种是从根本上解决青枯病危害的最有效措施，而了解植物免疫反应的分子机制是抗病育种的基础。越来越多的研究表明，维管束免疫具有细胞类型特异性。植物识别青枯菌后，通过信号传导诱导维管束细胞壁木质化，形成植物抵御青枯菌扩散的主要屏障。木质素的合成受到精细的调控，其关键合成酶基因在转录、翻译、时空特异性表达等不同方面受到调控。本文综述了植物对青枯菌的识别和信号传导机制，以及诱导维管束木质化调控青枯病抗性的研究进展，包括诱导木质素合成基因表达、木质素单体转运和聚合、不同木质素类型产生等分子机制，以期为利用维管束木质化改性技术进行青枯病的抗性育种提供理论依据。

青枯劳尔氏菌（简称“青枯菌”）可在多种作物上引发细菌性青枯病，严重威胁全球作物的安全生产。青枯菌遗传多样性高、变异快，目前生产上缺乏有效的抗病品种，这给青枯病的防治带来了挑战。挖掘植物中识别青枯菌相关分子模式或效应子的受体蛋白，并解析其识别的分子机制，可为认识植物与青枯菌的互作机制提供线索，同时为植物广谱抗病性的创制奠定理论基础。本文综述了近年来植物与青枯菌识别的分子基础研究进展，重点介绍了植物中识别青枯菌的膜上受体和胞内受体的鉴定、功能解析，以及受体与青枯菌相关分子模式或效应子的识别机制，并对今后青枯病防控中抗病资源的挖掘和利用进行了展望。

高产奶牛繁殖效率低是世界性难题，其中早期胚胎死亡率高是主要原因之一。当前对牛早期胚胎发育的研究有限，而对于小鼠这种模式动物的早期胚胎发育研究已相当深入。因此，本文从胚胎形态、转录因子以及信号通路3方面对牛和小鼠早期胚胎发育过程进行比较，以加深对牛早期胚胎发育的认识。经比较发现，受精后，牛和小鼠早期胚胎在不同时期发生母源因子降解、合子基因组激活、细胞极性建立和不对称分裂，最终使得胚胎形态发生变化，形成具有3个胚层（滋养外胚层、上胚层和原始内胚层）的囊胚。此外，牛和小鼠早期胚胎发育过程中，多个转录因子及信号通路形成复杂网络调控细胞谱系分化。综上所述，在牛和小鼠早期胚胎发育过程中，相似的生物学事件陆续发生，但是细胞谱系分化的调控呈现差异性，提示我们将小鼠早期胚胎作为研究模型的局限性，该领域的研究对提高奶牛繁殖效率以及促进牛遗传改良工作具有重要意义。

油料作物的主要育种目标是提高产量、品质和抗逆性。目前，就产量而言，全球主要油料作物依次为大豆、油菜、向日葵和花生。本文综述了这些主要油料作物育种的分子工具和技术创新，包括基因组选择、基因组编辑、分子设计育种等新技术，指出了当前在遗传研究和育种实践中存在的主要问题，并对技术进展和未来应用前景进行了展望，旨在为油料作物高产、优质、高效育种提供借鉴。

为探究杜鹃花热激蛋白90（heat shock protein 90, Hsp90）在植物生长发育调节和高温胁迫响应中的作用，本研究以杜鹃花属中观赏价值高、环境适应性强的马银花（Rhododendron ovatum）为材料，利用生物信息学方法对其Hsp90家族开展全基因组水平鉴定以及基因结构、顺式作用元件、进化、表达模式等分析。结果表明马银花Hsp90家族有11个成员，分布在5条染色体上。启动子区顺式作用元件分析表明，Hsp90家族成员均参与植物激素代谢和逆境胁迫响应过程。利用马银花、拟南芥、番茄、茶、杜鹃、河南杜鹃、马缨杜鹃的Hsp90家族构建的系统进化树可被划分为4个主要分支。进化分析显示，Hsp90家族在杜鹃花属分化过程中受到纯化选择作用。Hsp90家族在不同组织器官中和高温处理下的表达模式表明，马银花Hsp90家族参与了花器官的发育和植物对高温胁迫的响应。本研究为杜鹃花Hsp90基因功能的深入解析奠定了基础。

OsSPL转录因子在水稻（Oryza sativa）根系、叶片、花器官、穗等发育与逆境响应过程中起重要作用。本文通过对OsSPL3启动子的分析，探究了OsSPL3转录因子在水稻中的表达模式及其对干旱胁迫的响应方式。利用PLACE和Plant CARE在线软件分析OsSPL3启动子区的顺式作用元件，并构建OsSPL3启动子与β-葡糖醛酸糖苷酶（β-glucuronidase, GUS）基因的重组表达载体，转化‘中花11’（ZH11）水稻愈伤组织，筛选获得阳性转基因植株，且对pOsSPL3-GUS转基因植株的GUS表达活性以及在干旱胁迫与脱落酸（abscisic acid, ABA）处理下的表达方式进行检测。启动子分析结果表明，OsSPL3启动子区除包含必要的转录起始核心元件与光响应元件外，还包括3个MYB参与的干旱诱导元件、3个赤霉素响应元件、2个厌氧诱导必需作用元件、1个低温响应作用元件、1个胚乳表达调控元件、1个玉米醇溶蛋白代谢调控元件和1个分生组织表达相关调控元件。GUS染色结果显示，GUS基因在新生叶片、茎鞘、胚芽鞘等幼嫩组织及根冠、分生区、伸长区等根系旺盛生长部位中表达活性较高。此外，干旱胁迫能明显增强转基因水稻叶片与根系的GUS活性。本研究结果表明，OsSPL3转录因子在水稻种子萌发后的胚芽鞘生长、新叶发生、根系延伸等器官发育与茎鞘伸长等过程中发挥调控作用，同时，OsSPL3转录因子还参与水稻干旱胁迫响应过程。

为明确引起宁夏地区番茄细菌性斑点病的病原菌，以宁夏中卫市和吴忠市感染细菌性斑点病的番茄病叶为材料，通过常规组织分离法分离菌株，对其形态学、分子生物学、致病性进行鉴定，并采用四因素三水平正交试验设计[L₉（3⁴）]筛选室内苗期抗病性鉴定方法。结果表明：菌株1（分离自宁夏中卫市的病原菌）、菌株2（分离自宁夏吴忠市的病原菌）的菌落形态均呈乳白色，全缘，不透明，表面光滑，产生绿色荧光，菌体杆状，革兰氏染色呈阴性；菌株1、菌株2的16S rDNA序列与丁香假单胞菌番茄致病变种KT783475.1的相似度为99.93%；回接后叶片产生褐色病斑，伴有黄色晕圈，与自然发病植株的症状一致。因此，确定引起宁夏地区番茄细菌性斑点病的病原菌是丁香假单胞菌番茄致病变种（Pseudomonas syringae pv. tomato）。在接种苗期为四叶期、菌悬液浓度为1.00×10⁷ CFU/mL、接种方法为茎秆接种法、保湿时间为96 h的条件下，病情指数为72.22%，显著高于其他处理，是番茄细菌性斑点病室内苗期抗病性鉴定的最佳方法。本研究为宁夏地区番茄细菌性斑点病的防治及抗病育种提供了一定的理论依据。

白叶枯病是水稻的重要病害之一。为了解秸秆焚烧对稻田土壤中病原菌和抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes, ARGs）的影响，从浙江省宁波市水稻白叶枯病暴发区分别采集土壤和稻茬样品，并对采集的样品进行宏基因组高通量测序。结果表明：稻茬内致病菌相对丰度显著高于土壤，秸秆焚烧后土壤中除了速效钾含量显著升高，其他理化特性变化不明显。秸秆焚烧前后致病菌群落多样性总体上差异不明显，但是秸秆焚烧导致稻茬内水稻黄单胞菌（Xanthomonas oryzae）的相对丰度急剧降低。秸秆焚烧后土壤和稻茬内ARGs相对丰度提高，但与秸秆焚烧前差异不显著（P＞0.05），而稻茬内移动基因元件（mobile genetic elements, MGEs）相对丰度显著降低（P＜0.05）。此外，秸秆焚烧后致病菌和ARGs共存网络中正相关连接数占比有所下降。曼特尔（Mantel）分析表明：含水量（r=0.642，p＜0.01）、pH值（r=0.582，p＜0.05）、总有机碳含量（r=0.325，p＜0.05）、总氮含量（r=0.570，p＜0.01）和有效磷含量（r=0.311，p＜0.05）与土壤ARGs组成密切相关；而溶解有机碳含量（r=0.275，p＜0.05）和速效钾含量（r=0.312，p＜0.05）与稻茬内ARGs组成相关，且溶解有机碳含量（r=0.201，p＜0.05）显著影响稻茬内致病菌群落结构。综上所述，秸秆焚烧降低了稻茬内水稻黄单胞菌的相对丰度，暗示可以通过秸秆焚烧防控水稻白叶枯病；同时，致病菌和ARGs正相关共存关系的减弱和MGEs相对丰度的降低也表明秸秆焚烧可能遏制潜在耐药致病菌的形成。鉴于对土壤生物复合污染影响的复杂性，秸秆焚烧对稻田致病菌和抗生素抗性基因的影响还需要长期定位试验来进一步探讨。

黏连蛋白（cohesin）是在功能和进化上高度保守的一类多亚基蛋白复合体，在细胞分裂过程中保障姐妹染色单体的黏连及染色质环结构的形成。减数分裂是一种特殊的细胞分裂方式，其经历1次DNA复制后连续进行2次细胞分裂，分别完成同源染色体与姐妹染色单体的分离，这一过程需要黏连蛋白的调控。在减数分裂中，存在1组不同于有丝分裂的特异型黏连蛋白。研究特异型黏连蛋白的功能和机制对于深入认识减数分裂过程中染色体结构与动力学行为具有重要意义。REC8是减数分裂特异型黏连蛋白复合体亚基之一，不但参与姐妹染色单体的黏合，还参与减数分裂染色体特异性事件的调控，对减数分裂的发生不可或缺。本文聚焦于减数分裂特异型黏连蛋白REC8，对其在减数分裂过程中的功能和作用机制进行综述，并从磷酸化修饰、微RNAs（microRNAs, miRNAs）等方面探讨了未来对REC8功能研究的方向。

大豆炭疽病是由炭疽菌属（Colletotrichum Corda）真菌侵染引起大豆产量与品质降低的病害。该病普遍发生于我国长江中下游鲜食大豆主产区及南亚、东南亚和南美洲等地区。本文从炭疽病的危害、分类和发病循环出发，综述了炭疽病病原菌的鉴定、田间发病预测及绿色防控等相关研究进展，旨在为大豆炭疽病的田间监测和综合防治提供理论依据。

为探究荷叶生物碱生物合成的分子机制，对生物碱含量差异显著品种‘太空莲’（高生物碱含量）、‘巨无霸’（中生物碱含量）和‘大足红莲’（低生物碱含量）的成熟荷叶进行代谢组学和转录组学测序分析。代谢组学分析发现，在‘大足红莲’及‘太空莲’（低生物碱含量vs高生物碱含量）、‘大足红莲’及‘巨无霸’（低生物碱含量vs中生物碱含量）、‘太空莲’及‘巨无霸’（高生物碱含量vs中生物碱含量）3组中分别存在30、32、14种差异代谢物。这些差异代谢物主要为3类异喹啉类生物碱——苄基异喹啉类、双苄基异喹啉类、阿朴啡类生物碱，包括山矾碱、3\mathrm{\prime }-葡萄糖基-6，7-二羟基-N-甲基-苄基四氢异喹啉、多巴胺、L-酪胺等。为了挖掘上述异喹啉类生物碱生物合成途径的关键基因，进一步对3个品种进行转录组学测序分析。结果表明，‘大足红莲’及‘太空莲’、‘大足红莲’及‘巨无霸’、‘太空莲’及‘巨无霸’3组中的差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs）分别为2 866、2 739、3 932个，共有的DEGs有379个，这些共有基因中含有异喹啉类生物碱生物合成途径基因。结合代谢组学分析结果，最终筛选并通过实时荧光定量聚合酶链反应验证得到6个关键DEGs——NnCYP80G、Nn6OMT、NnTYDC、NnNCS、NnRAV和NnERF，它们可用于后续基因功能验证和分子调控网络解析。

本研究系统对比分析了浙江典型颗粒型名优绿茶代表样品觉农·翠茗（浙江绍兴）、平水日铸（浙江绍兴）和奉化曲毫（浙江宁波）的感官品质、风味组分及其含量，并研究其感官特征表达差异及贡献组分。结果表明：不同代表样品外形紧结度、毫量、色泽差异明显，觉农·翠茗样品呈细紧颗粒状，奉化曲毫样品外形披毫、色翠绿。在内质滋味方面，觉农·翠茗呈甘醇型，而平水日铸和奉化曲毫则呈现醇厚特征；在滋味化学组分中，没食子酸、儿茶素、表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯，以及谷氨酸、精氨酸、蛋氨酸、茶氨酸、γ-氨基丁酸等是关键差异化合物。在香气方面，奉化曲毫呈清鲜型，觉农·翠茗和平水日铸多呈现高爽、嫩香特征，在挥发性组分中呈现清香、花香特征的二氢芳樟醇、辛醇、橙花醇，呈现果香、甜香特征的反式-橙花叔醇、壬醛、癸醛、3-壬烯-2-酮、α-二去氢菖蒲烯，以及高温作用下形成的β-紫罗兰酮环氧化合物、二氢猕猴桃内酯、茶吡咯等是不同香气特征的关键差异组分。综上所述，不同区域颗粒型名优绿茶在外形、香气、滋味品质上差异明显，这些感官风味差异由不同品质化学组分及含量引起，而它们的变化受到茶叶品种、产地及加工工艺的影响。

利用Krait软件对2020年公布的拼接程度更高的大银鱼全基因组中完美型微卫星的分布特征进行分析，并据此开发具有多态性的微卫星DNA（又称简单重复序列）标记。结果显示：在大银鱼全基因组内共获得587 554个完美型微卫星位点，序列总长度为11 803 017 bp，占全基因组长度的2.53%；在6种重复类型的微卫星中，二核苷酸数量最多（401 585个，占比68.35%）。针对微卫星位点设计的99对引物中，有39对具有多态性，选择其中多态性较好的14个微卫星标记分别对大银鱼洄游型群体、陆封型群体及移植型群体中选择的1个具有代表性的群体进行检验，结果表明，多态性较好的14个微卫星标记在3个具有代表性的群体中均能进行有效扩增。对3个群体的遗传多样性和遗传结构进行分析发现，洄游型群体（崇明岛群体）遗传变异丰富（平均期望杂合度为0.614、平均多态信息含量为0.576），与淡水群体［太湖群体（陆封型）和连环湖群体（移植型）］分属于2个不同的遗传群组，两者间具有较大的遗传距离和极高的遗传分化水平（遗传分化指数高于0.25，P＜0.05）；淡水群体（太湖和连环湖群体）的遗传变异相对匮乏，2个群体间的遗传距离较小，虽存在显著的遗传分化，但遗传分化水平较低（遗传分化指数为0.102，P＜0.05）。本研究结果表明，洄游型群体具有潜在的种质资源保护价值，可为后续大银鱼全基因组微卫星标记开发和遗传图谱构建等提供依据，并为后续更大范围的群体种质资源评估与管理提供参考。

为区分浙贝母外观品质等级，本研究利用数字电子眼系统及图像标注工具构建浙贝母数据集，选择若干统计学习算法和目标检测算法在该数据集上进行训练与测试。结果表明：目标检测算法YOLO（you only look once）系列YOLO-X所得模型的效果最佳。为优化YOLO-X，根据浙贝母数据集的特点，针对性地向YOLO-X的主干特征提取网络末端嵌入空洞卷积结构，以加强模型对尺度特征的敏感度。改进后模型（空洞率为4）的平均精确率均值为99.01%，对于特级、一级、二级、虫蛀、霉变、破碎浙贝母的平均精确率分别为99.97%、98.33%、98.47%、98.71%、99.73%、98.85%，精确率和召回率的加权调和平均数（F₁）分别为0.99、0.92、0.94、0.97、0.99、0.97。本研究在不增加参数量、计算量或者对算法进行大规模改动的情况下，改善了模型的检测效果，为后续浙贝母检测平台的搭建提供了科学依据。