小麦族是禾本科植物中最重要的粮食作物来源之一，包括小麦、大麦、黑麦等麦类作物，全球年产量高达9亿t，约占全部谷类产量的30%。小麦族物种基因组庞大，重复序列比例高，且倍性水平多样，因此其从头测序和组装难度相对较大。近年来，随着三代长读长测序技术和针对复杂基因组的组装算法不断发展，以及测序成本显著下降，越来越多的小麦族物种的全基因组测序工作相继完成。本文综述了小麦族中小麦属、大麦属、黑麦属、偃麦草属和山羊草属共计17个物种（包括亚种）的全基因组研究进展，包括测序技术、拼装策略、组装质量、基因组和基因功能的主要分析内容等，旨在为更复杂的植物基因组测序和基因组学研究提供一定的理论与技术参考。

稻飞虱是制约我国水稻生产的一类最主要害虫，主要包括褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱。本文重点就稻飞虱重要遗传特性（翅型分化、繁殖力、抗药性）分子基础、水稻-稻飞虱-天敌-其他生物种间互作关系、稻飞虱灾变机制及其防控技术等方面的最新研究成果进行综述，并提出今后应进一步深入剖析稻飞虱灾变的生物学与生态学分子基础，明确集约农业与稻田生态系统抗性在微观层面的协调机制，以在集约农业背景下维持或提高稻田生态系统抗性，实现稻飞虱的可持续治理。

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。

通过田间定位试验，研究不同施氮量（0、90、180、270、390 kg/hm²，分别记为N₀、N₁、N₂、N₃、N₄）对玉米千粒质量、籽粒产量、氮肥利用率及植株各器官养分积累的影响。结果表明：1）随着施氮量的增加，玉米植株生物量、籽粒产量均呈先增加后降低的趋势，都在N₂时达到最高，N₁、N₂、N₃、N₄处理玉米产量与N₀处理相比分别增加了83.8%、116.1%、109.7%、69.4%；植株生物量N₂处理分别比N₀、N₁、N₃、N₄处理高出197.5%、23.0%、9.4%、9.6%。2）玉米氮肥偏生产力、农学利用效率均随施氮量的增加而不断降低，氮收获指数为N₃（66.7%）＞N₂（63.8%）＞N₁（61.1%）＞N₀（57.7%）＞N₄（51.9%）。氮肥当季利用率随施氮量的增加逐渐降低，N₁、N₂ 处理相对较高，N₄ 处理最低，分别为85.9%、74.2%、29.9%。3）玉米同一器官对氮磷钾的吸收量差异明显，籽粒、叶片和芯对氮（N）的吸收大于磷（P）和钾（K），茎和叶鞘对K的吸收大于N和P，根对K的吸收大于P和N。4）玉米收获期土壤铵态氮、硝态氮含量都随施氮量增加而增加，土壤铵态氮含量处于较低水平，且在不同处理下均低于硝态氮含量。综上表明，长期最佳施用氮肥量为180 kg/hm²，能获得较高产量和氮肥利用效率，保持土壤肥力，减少污染。

规律成簇的间隔短回文重复序列及其相关蛋白［clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/CRISPR-associated protein (Cas), CRISPR/Cas］系统介导的基因编辑技术因简单、高效、通用、精确等特点，目前已经成为现代植物分子生物学以及农业育种工作中的重要研究工具。植物病毒病严重危害植物的正常生长发育，给全球农作物生产造成巨大的损失。CRISPR/Cas基因编辑技术可以有效地靶向DNA病毒和RNA病毒序列，提高寄主植物对病毒的抵抗力。此外，利用基因编辑技术靶向病毒侵染或复制所需的植物内源基因可创制新的抗病毒种质资源。本文综述了CRISPR/Cas基因编辑技术和利用其开展抗病毒研究的进展和实例，同时讨论了病毒诱导的基因编辑系统的应用前景，并对CRISPR/Cas基因编辑技术在植物病毒研究中的优势与挑战进行了展望，为利用基因编辑技术进行抗病毒种质创新提供了指导。

为研究在饲料中添加枯草芽孢杆菌和酵母培养物对珍珠龙胆石斑鱼幼鱼生长性能、体组成及养殖水质的影响，选用从健康珍珠龙胆石斑鱼肠道分离培养的枯草芽孢杆菌制成饲料添加剂，分别在基础饲料中添加0（B0）、0.5%（B1）、1.0%（B2）枯草芽孢杆菌制剂，同时分别在每个枯草芽孢杆菌水平上添加0（Y0）、0.5%（Y1）、1.0%（Y2）的酵母培养物，制成9组等氮等脂的试验饲料，以Y0B0组为对照组，饲喂初始体质量为（23.41±0.47） g的珍珠龙胆石斑鱼幼鱼，试验周期为8周。结果显示：枯草芽孢杆菌和酵母培养物对幼鱼特定生长率没有表现出显著的交互作用（P＞0.05），Y1B1和Y1B2组幼鱼特定生长率处于较高水平，显著高于对照组和Y2B2组（P＜0.05），且饲料效率和蛋白质效率呈现同特定生长率相似的变化趋势；幼鱼全鱼粗蛋白、粗脂肪、粗灰分和水分含量在各组之间均无显著差异（P＞0.05），且枯草芽孢杆菌和酵母培养物对幼鱼体组成各项指标也均未表现出显著的交互作用（P＞0.05）。12 d的水质监测结果显示，从第6天开始，枯草芽孢杆菌和酵母培养物对养殖水体中氨氮、亚硝酸盐含量和化学需氧量均表现出显著的交互作用，且Y1B1和Y1B2试验组水质指标（氨氮、亚硝酸盐含量和化学需氧量）较对照组得到明显改善（P＜0.05）。综上所述，当饲料中的酵母培养物和枯草芽孢杆菌添加水平为0.5%+0.5%（Y1B1组）和0.5%+1.0%(Y1B2组)时，珍珠龙胆石斑鱼幼鱼获得最佳的生长性能，且具有较高的蛋白质效率，同时，养殖水质也得到明显改善。

土壤是一个复杂的氧化还原体系，存在大量活跃的生源要素和污染物的生物地球化学循环过程，氮还原、铁还原、硫酸盐还原、产甲烷和还原脱卤等反应过程伴随着频繁而密切的交互作用，对自然生态系统中的物质代谢和能量流动具有决定性的影响。近年来，随着分子生物学技术的发展，以功能基因为生物标志物，对土壤环境中不同还原条件下相关功能微生物的群落结构、分布特性和丰度变化等的表征及其对土壤中还原过程的介导机制研究是国际社会关注的热点。本文综述了土壤中几种重要还原转化过程中的关键功能基因，旨在进一步揭示自然淹水土壤中参与介导氮还原、硫酸盐还原、铁还原、产甲烷以及还原脱卤等过程的重要微生物的群落结构和功能，最终为阐明生源要素还原转化耦合污染物降解过程中的微生物学介导机制提供参考依据。

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。

番茄潜麦蛾[Tuta absoluta (Meyrick)]是起源于南美洲的一种毁灭性入侵害虫，近年来在欧洲、非洲和亚洲快速扩散并已入侵我国，对我国茄科作物产业具有高度潜在威胁。番茄潜麦蛾具有潜叶、蛀果、生活史短、繁殖力强等特性，导致单纯依赖化学农药的手段对其防治效果有限。国际上针对番茄潜麦蛾生物防治已开展了广泛的理论研究和应用探索，筛选了一批具有潜在应用价值的生物防治物。本文从番茄潜麦蛾寄生性和捕食性天敌昆虫、生防微生物、驱避植物及其提取物几方面入手，系统总结了国际上有关番茄潜麦蛾生物防治的研究进展。在今后我国番茄潜麦蛾的绿色防控中，可深入开展适应我国农业生境的生防物种引进、本土生防生物资源挖掘、生防生物产业化技术研发工作；同时，可通过对生防生物的组合运用和农田景观生态调节等措施促进生防生物的综合利用，以保障我国茄科作物产业高质量发展。

土壤水分是农作物物候期生长和气候、环境变化的敏感因子，在陆表水气循环过程中发挥着重要作用。本文首先梳理了基于主动微波遥感、被动微波遥感、全球卫星导航系统反射测量（Global Navigation Satellite System Reflectometry, GNSS-R）技术的土壤水分反演算法：1）基于主动微波遥感的裸露地表经验模型、半经验模型、物理散射模型、植被覆盖的水云模型（water cloud model, WCM）和密歇根微波植被散射（Michigan microwave canopy scattering, MIMICS）模型；2）基于被动微波遥感的裸露地表粗糙度模型Q/H、H_p 、Q_p 和植被覆盖的\tau-\omega模型；3）地基、星载GNSS-R土壤水分反演算法。其次，分析了近几十年来微波遥感反演土壤水分的研究进展，提出了进一步精确量化植被和地表粗糙度等土壤水分反演要素的时空变异性是提高反演精度的关键，尤其要考虑植被生长过程及由此导致的电磁波辐射传输机制的不确定性问题。最后，展望了土壤水分在农业生产、陆表水气循环中的应用前景，并指出全球尺度土壤水分对气候变化的响应及反馈机制将是未来的研究热点。

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。

苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis）产生的营养期杀虫蛋白Vip3是由5个结构域组成的四聚体，其N-端主要控制结构的稳定，C-端为潜在的特异性受体结合域，共有14个模式样本，超过110种蛋白。与晶体蛋白（crystal proteins, Cry蛋白）一样，Vip3经蛋白酶消化后的杀虫活性物质主要作用于昆虫的中肠组织，可通过与特异性受体的结合引起肠道穿孔或细胞溶解，从而导致昆虫死亡。由于Vip3与Cry蛋白具有不同的杀虫机制和很强的杀虫谱互补性，国内外多采取这2类基因叠加的策略来研发新型转基因抗虫作物。Vip3Aa转基因玉米和棉花已经在美国和巴西等国家商业化种植，成为治理草地贪夜蛾等靶标害虫对Cry蛋白产生抗性的主要手段。实验室的选择压汰选表明，多种靶标害虫也可对Vip3产生较高的抗性，田间监测已证实其抗性的存在。因此，对靶标害虫的抗性监测与治理对Vip3类转基因抗虫作物产业化具有重要意义。

RNA干扰（RNA interference, RNAi）是一种在生物体内高度保守的、由20～30个核苷酸（nucleotide, nt）组成的小分子非编码RNA引发的基因沉默现象。在昆虫等真核生物中，干扰小RNA（small interfering RNA, siRNA）、微RNA（microRNA, miRNA）和PIWI蛋白互作RNA（PIWI-interacting RNA, piRNA）等小分子非编码RNA在RNA干扰中发挥着重要作用。RNA干扰在害虫防治中的应用主要体现在基因功能研究、转基因抗虫植物及新型核酸农药研发等方面。RNA干扰技术及其产品在应用之前，需严格评价其在非靶标效应、靶标害虫的抗性及环境持久性方面的安全风险。本文就RNA干扰技术的作用机制、RNA干扰在农林害虫防治中的应用及其安全性等方面进行了综述，以期为RNA干扰技术在害虫防治中获得更广泛的应用提供一定的理论依据。

植物的生长发育需要氮、磷、钾、硫、铁等14种矿质营养元素，而这些元素在不同类型土壤中的生物有效性存在极大差异。为了适应养分缺乏的环境，植物必须感知外部和内部矿质养分浓度的变化，并通过一系列信号转导产生形态和生理反应来促进对矿质营养元素的吸收和利用。乙烯是一种重要的植物气体激素，在植物生命周期的许多方面发挥着关键作用。近年来的大量研究表明，乙烯在调节植物响应不同营养缺乏胁迫中也发挥着重要的调控作用。本文全面总结了乙烯直接或与其他激素/化学信号分子协同调控不同营养胁迫响应的分子机制，并对今后的研究方向进行了展望。

硫酸化多糖是贝类中重要的营养功效成分。本研究建立了一种适合海洋贝类动物硫酸化多糖微量快速提取及分离纯化的方法，并应用于9种贝类；测定硫酸化多糖的基本化学组成、分子量和单糖组成，并基于此初步判定其所含的糖胺聚糖（glycosaminoglycans, GAGs）种类。结果表明，所建立的方法能够实现多糖的快速分离纯化，纯化后9种贝类的多糖均为单一组分，分子量为24～55 kDa。纯化多糖的单糖组成及红外光谱结果表明，9种贝类中的硫酸化多糖具有类糖胺聚糖特性：蛾螺科和壳菜蛤科多糖样品呈现硫酸软骨素（chondroitin sulfate, CS）的特征，分别以水泡蛾螺和翡翠贻贝为代表；海湾扇贝多糖样品呈现肝素（heparin, HP）的特征。本研究为食用贝类硫酸化多糖的结构解析提供了微量快速的前处理技术。

由稻瘟病菌引起的稻瘟病是一种世界性病害，严重影响全球水稻生产。稻瘟病菌变异迅速，导致品种抗病和农药防治效果下降。因此，从分子层面揭示稻瘟病菌的致病机制，可以为水稻病害防治和新药开发提供靶位分子。利用野生稻内生真菌防治稻瘟病为水稻病害的绿色防控提供了新思路。探索野生稻内生真菌资源，挖掘具有促进生长、免疫诱抗和抗逆适应等功能的菌株，探明水稻与内生真菌的互作机制，为开发新型内生真菌生防制剂提供了基础理论。本综述重点总结了近年来稻瘟病菌致病机制新进展以及水稻内生真菌作用机制的最新研究成果，并对稻瘟病绿色防控新策略的未来发展方向进行了展望。

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。

蛋白磷酸酶是蛋白质可逆磷酸化过程中2个关键酶之一，蛋白磷酸酶2C（protein phosphatase 2C, PP2C）是蛋白磷酸酶的重要成员。PP2C是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶，可以调控真核生物细胞生命活动。PP2C成员主要参与激素信号转导途径，尤其可作为脱落酸信号途径的关键调节因子，能响应各种生物和非生物胁迫，在器官发育和种子萌发等方面也具有重要的促进作用。在不同的植物中也发现了越来越多的PP2C成员，该酶在不同的植物、不同的生长环境以及不同的生理活动中均有不同的调控方式，这也是目前及今后对PP2C成员的研究方向。本文主要介绍了植物PP2C家族的结构特点、亚细胞定位及其在生长发育、激素信号转导、逆境胁迫方面的研究现状，以及在提高植物生物产量、促进果实发育等方面的新进展。