我国农田土壤镉（Cd）污染形势日益严峻，已对粮食安全及人体健康构成威胁。该文分析了我国农田土壤Cd污染的来源、污染现状及主要危害，从Cd低积累作物品种筛选、原位钝化技术、农艺措施调控及综合防控-安全利用模式等角度总结了Cd污染农田土壤安全利用的相关技术应用现状。在此基础上，提出了在Cd污染农田土壤安全利用过程中尚存在区域差异显著、源头管控不足、过程拦截不到位、末端治理技术的局限性及修复治理评价机制缺失等问题，认为今后应当从建立分区分类污染防治体系，重视污染源解析与源头管控，规范农业生产过程管理、技术完善、集成与应用及建立健全的防治效果评估机制等方面推进Cd污染农田土壤安全利用工作。

采用改进的重叠延伸聚合酶链式反应（polymerase chain reaction, PCR）技术，简便、快速地制备DNA分子质量标准。首先，利用普通PCR技术扩增 5 \mathrm{\text{'}} 和 3 \mathrm{\text{'}} 两端序列一致的DNA片段。随后，在重叠延伸PCR的变性和退火过程中，2个单链的 3 \mathrm{\text{'}} 端互补序列可形成双链，且这些单链片段可同时作为模板和引物，在PCR延伸过程中延长片段。随着反应循环数的增加，小片段产物逐渐减少，大片段产物逐渐增多。取不同循环数的重叠延伸PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳检测，根据电泳结果选择最佳的PCR循环数或不同循环数的最佳组合，无须回收纯化，即可得到分子质量相差100 bp的DNA分子质量标准。经琼脂糖凝胶电泳检测，所制备的DNA分子质量标准条带清晰、分子质量准确、条带均一性好，可用于标记DNA分子质量大小。总之，本研究用于DNA分子质量标准制备的方法操作简单，周期短，成本低，无副产物，且能够根据具体需求定制DNA分子质量标准的大小。

利用简单重复序列（simple sequence repeat, SSR）和序列相关扩增多态性(sequence related amplified polymorphism, SRAP)标记分析了来自国内外43个草莓品种的遗传多样性，并比较了这2种分子标记的效果差异。结果表明：30对SSR引物平均多态性位点数为6.43个，每个位点的平均多态性信息含量（polymorphism information content, PIC）值为0.628 4；20个SRAP引物组合平均多态性位点数为14.30个，PIC值高达0.911 4。基于SSR标记的聚类结果与基于SRAP标记的聚类结果的相关系数为0.817，呈显著水平。而SSR标记、SRAP标记分别与SSR+SRAP联合标记的相关系数为0.938和0.966，都达到极显著水平。SSR和SRAP标记都能较好地分析草莓遗传多样性，其中SRAP标记的效果略优于SSR标记，而SSR+SRAP联合标记分析则能更好地评估种质的遗传多样性和亲缘关系。

为了探讨光伏发电和农作物生产耦合系统的可行性和合适途径，本研究测定了光伏板对田间光照条件和甘薯生长的影响。试验以木板模拟光伏板，选择平均高度1.6 m、坡度22°、宽3 m、长9 m的标准组件参数，以无光伏板为对照，供试甘薯品种为“心香”“浙薯13”和“浙薯77”。结果表明：在晴天天气条件下，光伏板下的光照强度为80～400 μmol/(m²?s)，高于供试甘薯品种的光补偿点，略低于“心香”和“浙薯13”的光饱和点；在多云天气条件下田间光伏板下的光照强度变化与晴天相似；雨天的光照强度总体上略高于甘薯的光补偿点。与对照相比，光伏板遮阴处理的甘薯叶片净光合速率和气孔导度显著下降，胞间CO₂浓度显著增加；植株单株总叶面积显著下降，“心香”“浙薯13”“浙薯77”分别下降18.94%、45.54%和56.26%，单位面积叶片质量也明显下降；3个甘薯品种的干物质积累趋势与对照一致，但总量显著下降，单位面积产量分别下降39.25%、33.70%和23.60%，总产以品种“心香”最高。本研究表明，设置光伏板对田间光照强度和甘薯生长有一定的不良影响，但单位面积的经济效益极显著增加，生产上可以通过增加种植密度、适当增施肥料等减少作物减产。综上表明，光伏发电和农作物生产耦合系统具有较好的推广前景。

以采自新疆的野生鸢尾蒜[Ixiolirion tataricum (Pall.) Herb.]种子为材料，比较研究了消毒方式、培养条件、种子预处理、贮藏条件对鸢尾蒜种子无菌萌发及离体鳞茎形成的影响。无菌播种结果表明：75%乙醇涡旋30 s，结合2% NaClO 5 min是种子的最佳消毒方式，污染率为0；鸢尾蒜种子在4 ℃条件下的萌发率在94.0%以上，而在25 ℃条件下则几乎不萌发。贮藏条件对种子萌发影响很大，4 ℃贮藏6个月后种子依旧能够正常萌发，而室温（25 ℃）贮藏6个月后种子完全丧失发芽力。筛选出的最有利于鸢尾蒜离体鳞茎形成的种子萌发培养基为MS+6-苄基腺嘌呤（6-benzylaminopurine, 6-BA）1.0 mg/L+萘乙酸（1-naphthylacetic acid, NAA）0.2 mg/L+蔗糖30 g/L，在该培养基上播种30 d后出芽整齐，然后转入25 ℃光照条件下，再转接至含60 g/L蔗糖的MS培养基上，可形成膨大的鳞茎。总之，该研究建立的鸢尾蒜无菌播种和鳞茎形成体系，为野生鸢尾蒜的离体资源保存与进一步开发利用提供了理论依据。

以葡萄灰霉病高抗品种‘申丰’叶片为试验材料，采用基于液相色谱质谱联用的非标记定量蛋白质组学和非靶向定量代谢组学技术，比较了叶片在灰葡萄孢菌侵染胁迫3 d后体内蛋白质和代谢物的差异变化水平。试验结果表明，葡萄叶片中有1 374个蛋白质和33种小分子代谢物在病菌侵染后发生了1.5倍以上的差异表达（P＜0.05）。功能注释和代谢通路富集等生物信息学分析发现，灰葡萄孢菌侵染对叶绿体蛋白表达影响最大，且主要集中在植病互作、植物激素与生物碱合成3条信号路径上。基于多组学数据的联合分析进一步表明，水杨酸合成与信号转导通路中的分支酸、水杨酸、异分支酸丙酮酸裂解酶pchB、转录因子TGA和病程相关蛋白PR-1表达水平显著上调。水杨酸介导的抗病信号通路的全面激活是葡萄叶片抵御灰葡萄孢菌侵染的有效手段。本研究发现为后续深入揭示葡萄灰霉病菌互作分子机制及葡萄抗病新品种选育奠定了理论研究基础。

乙酰胆碱酯酶是用酶抑制法检测有机磷和氨基甲酸酯类农药残留的关键用酶，本研究利用毕赤酵母表达系统分泌表达人乙酰胆碱酯酶，并评估其对8种农药的敏感性，为工业化大规模生产高敏感性酶源奠定基础。根据GenBank上已发表的人乙酰胆碱酯酶（human acetylcholinesterase, hAChE）基因核酸序列设计引物，从pReceiver-M02-hAChE-ORF质粒中扩增出hAChE的开放阅读框（open reading frame, ORF）片段，接着利用SnaB Ⅰ和Avr Ⅱ双酶切将其克隆至载体pPIC9K中，构建pPIC9K-hAChE表达载体，然后将Sal Ⅰ线性化的pPIC9K-hAChE电转化至毕赤酵母GS115中，在含4.00 mg/mL G418抗性平板上筛选获得阳性克隆，最后经0.5%甲醇诱导分泌表达144 h，发现其发酵上清液的十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱在65 kDa处有一条明显的蛋白条带，大小与预期的hAChE蛋白一致。利用Q-Sepharose FF柱层析法对其总蛋白进行纯化，获得了较纯的人乙酰胆碱酯酶。用Bradford法测得发酵上清液中hAChE蛋白质量浓度为1.330 mg/mL，占总蛋白的5.58%，纯化后比酶活达到1 080 nmol/(min?mL)。通过初步计算比对重组工程菌发酵上清液对8种常见农药的半抑制浓度，得出敌百虫＞敌敌畏＞克百威＞马拉硫磷＞乐果＞甲胺磷＞甲萘威＞毒死蜱，即人乙酰胆碱酯酶对毒死蜱最敏感。

为推进生态养殖及粪尿发酵沼液合理资源化利用，试验设置了14个不同处理组(N1～N14)，探索了其对籼稻农艺性状、产量和饲用品质的影响。结果表明：1）在本试验沼液施用量（N 40%～480%）范围内，籼稻总体长势、产量和品质都优于无氮施肥处理时；与常规施肥（N2）相比，除N3株高和N4分蘖数显著降低外，其他沼液施肥组株高、分蘖数和有效穗数均变化不显著（P＞0.05）。2）随着沼液施用量的增加，与N2相比，N5和N8处理组稻谷增产效果较好，分别增加了9.5%（P＞0.05）和8.9%（P＞0.05）；就地上部生物量而言，N8和N9分别增加了21.4%（P＜0.05）和5.4%（P＞0.05）；N6～N9各处理组千粒质量有增加趋势，其中N7增加了11.3%（P＜0.05）；但当沼液超过N10处理（816 t/hm²）施用量时，籼稻产量出现下降趋势，甚至低于常规施肥组（N2）。3）N5～N14各处理组籼稻糙米蛋白质含量都高于N1组，其中N7～N14处理组显著升高（P＜0.05）；而各处理组糙米直链淀粉含量与N2组相比有一定程度的减少。总体而言，在本试验条件下适量沼液施用比常规施肥更有利于籼稻的生长，当沼液控制在N8处理（612 t/hm²）施用量时，可有效提高籼稻产量和饲用品质。

为探索稻蟹共作系统水体氮（N）素的淋溶损失，在辽宁省盘锦市开展田间试验。试验采用二因素裂区设计，以养蟹为主因素，施N肥为副因素，设置4个处理，即单作稻不施N肥（R0M），稻蟹共作不施N肥（R0C），单作稻施N肥（施N量为160 kg/hm²， R1M）和稻蟹共作施N肥（160 kg/hm², R1C）。结果表明：铵态氮（NH₄ ⁺-N）是田面水中N素存在的主要形态，占田面水中总N（total nitrogen, TN）含量的50.8%；硝态氮（NO₃ ^－-N）是淋溶水N素的主要形态，占TN淋溶量的 58.5%。施肥可以显著提高土壤微生物量N（microbial biomass nitrogen, MBN）含量、田面水N素和淋溶水N素含量（P＜0.05）。养蟹稻田的土壤MBN含量较单作稻田提高了17.7%。养蟹可以显著降低淋溶水NO₃ ^－-N含量（P＜0.05），但是对田面水N素、淋溶水铵态氮（NH₄ ⁺-N）和可溶性有机氮（dissolved organic nitrogen, DON）含量影响较小。淋溶水NO₃ ^--N含量与田面水NO₃ ^－-N含量呈线性正相关（P＜0.01），淋溶水DON含量与土壤MBN含量呈线性负相关（P＜0.01）。R1M和R1C处理的TN淋溶量分别占当季施肥量的7.6%和 6.3%，N淋溶不是肥料中N素损失的主要途径。在施肥条件下，养蟹降低了15.0%的TN淋溶量（P＜0.05），而在不施肥条件下，降低了7.2%的TN淋溶量（P＞0.05）。说明稻蟹共作模式可以有效地降低稻田肥料N素的淋溶损失。

为了改善土壤特性，减少季节性干旱对烤烟生长的影响，促进保水剂在烤烟生产中的应用，以不施保水剂为对照，设置45、60和75 kg/hm² 3个聚丙烯酸钾保水剂施用量，分析不同施用量对秦巴山区黄棕壤烟田土壤水分、土壤体积质量和烤烟生长状况、烤烟常规化学成分及烤烟经济性状的影响。结果表明：在烤烟还苗期至团棵期施用量为75 kg/hm²的处理对土壤水分影响相对较大，旺长期至采收后则为施用量为60 kg/hm²的处理，但从还苗期到采收后不同施用量均未对土壤水分产生显著影响。施用量为60 kg/hm²的处理可显著降低0～20和＞20～40 cm土层的土壤体积质量，而施用量为45和75 kg/hm²的处理对土壤体积质量未产生显著影响。不同施用量均可促进烤烟生长，提高烤烟产量、烤烟常规化学成分及产值，其中施用量为60 kg/hm²的处理显著提高了上等烟的比例，降低了下等烟比例，提高了烤烟净产值。表明秦巴山区黄棕壤烟田聚丙烯酸钾保水剂的适宜施用量以60 kg/hm²左右为宜。

选取鄂托克前旗研究区近30年气象因子及近年来的水、土、草、畜为研究对象，以草地农业生态系统相悖理论为基础，探讨生态家庭牧场天然与栽培草地资源配置方案，实现牧区可持续发展。结果表明：研究区自然环境恶劣，年降水量非常有限，地下水资源丰富但分布不均，农牧业用水量超过预期限额；天然牧草地比重优势明显，但过度放牧严重，生态脆弱，牧草资源极其短缺；发展生态家庭牧场，时间相悖问题最为关键，空间相悖次之，种间相悖居后。其中：在时间相悖中，需要根据天然草场的亏缺和盈余期，合理配套栽培饲草料；在空间相悖中，在敖勒召其镇和城川镇可发展高产优质栽培草地，置换天然草地的功能，而在昂素镇和上海庙镇，需要严格控制天然草地载畜量，发展短期育肥，提高周转效率。

本研究建立了一种对海洋沉积物中16种邻苯二甲酸酯（phthalic acid esters, PAEs）的超声波萃取-分散固相萃取净化-气相色谱质谱检测法，并采用该方法对台州三门湾海域、温州南麂岛海域采集的样品进行检测，同时对其生态风险进行了评估。结果表明：该方法线性范围为1～1 000 μg/L，相关系数为0.999 1～0.999 9，检出限（3倍信噪比）为0.10～0.25 μg/kg，不同浓度的加标回收率为75%～116%，相对标准偏差（n=5）为3.1%～7.2%。组分分析表明，PAEs总量为297.43～550.25 μg/kg，以邻苯二甲酸二异丁酯（diisobutyl phthalate, DIBP）、邻苯二甲酸二丁酯（di-n-butyl phthalate, DBP）、邻苯二甲酸二-2-乙基己酯[di (2-ethylhexyl) phthalate, DEHP]为主，占PAEs总量的88.7%～96.7%。基于质量基准法的生态风险评估表明，各采样点的沉积物中PAEs含量均小于相应的环境风险限值，生态风险总体较低。基于风险商值法的评价表明：PAEs对水生生物的风险大小顺序为DBP＞DIBP＞DEHP，其中DBP对藻类呈高风险，对甲壳类和鱼类为中等风险，DIBP对甲壳类为中等风险，DEHP对水生生物均为低风险；PAEs对藻类的风险最大，其次为甲壳类，对鱼类的风险最小。总体上，台州三门湾海域PAEs对水生生物的风险略高于温州南麂岛海域。

为筛选出鹅卵泡不同阶段颗粒细胞稳定表达的内参基因，以产蛋期天府肉鹅母系卵泡颗粒层细胞为材料，利用实时荧光定量聚合酶链式反应（real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR）技术分别对GAPDH、ACTB、TUB、UBC、HMBS、SDH、18S、28S、TBP和HPRT1等10个候选内参基因的相对表达量进行测定，采用ΔC _T法、qbase⁺、NormFinder、BestKeeper等4种评价方法对9个不同阶段卵泡颗粒细胞的表达稳定性进行评定。RT-qPCR熔解曲线和PCR扩增显示，10个候选内参基因的引物特异性良好；通过构建标准曲线，表明各内参基因在系列稀释的浓度梯度内具有良好的线性关系；综合4种方法的评价结果，发现在不同阶段颗粒细胞中，最稳定的3个内参基因依次为SDH、HMBS和18S，稳定性最差的3个内参基因依次为UBC、GAPDH和TUB。在不同阶段颗粒细胞中最稳定的内参基因为SDH和HMBS，以最稳定的2个内参基因的几何平均数作为标准化校正因子可得到更加准确的结果。

通过建立蜂房球菌（Melissococcus pluton）的聚合酶链式反应（polymerase chain reaction, PCR）检测方法，对浙江省淳安县主要中华蜜蜂（Apis cerana cerana）饲养区进行欧洲幼虫腐臭病的流行病学调查。结果显示，新建立的蜂房球菌PCR检测方法特异性强，灵敏度高，并具有良好的重复性和准确性。流行病学调查表明，在淳安县17个乡镇的298群蜜蜂样品中，共有11个乡镇检出蜂房球菌，检出率为25.2%，其中5个乡镇的阳性检出率≥40%。总之，本研究建立了一个新的蜂房球菌PCR检测方法，明确了淳安县中华蜜蜂对欧洲幼虫腐臭病的感染情况，为合理制定该病害的防治措施提供了科学依据。