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。

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。

为探究参与极端高温环境应答的热激转录因子（heat shock transcription factor, HSF）是否也参与了温和高温下的植物热形态建成，本研究通过CRISPR/Cas9基因编辑技术，结合一系列生理生化和遗传学实验，以及效应因子-报告基因系统（effector-reporter）等实验方法，发现热激转录因子HSFB2b受温和高温诱导，在热形态建成过程中发挥着重要作用。在温和高温（29 ℃）下，拟南芥突变体hsfb2b表现出比野生型更长的下胚轴表型，揭示HSFB2b作为负调控因子在热形态建成中发挥作用。亚细胞定位实验表明，HSFB2b蛋白在细胞核中发挥功能。实时荧光定量聚合酶链反应分析表明，温和高温下野生型植株中热激蛋白（heat shock proteins, HSPs）基因、热激转录因子HSFA2和茉莉酸降解基因ST2A相对于常温（22 ℃）时表达上调，但这些基因在突变体hsfb2b中上调倍数更大。此外，效应因子-报告基因系统实验证实HSFB2b可以结合ST2A启动子热激元件（heat shock element, HSE），从而抑制ST2A表达。综上所述，受温和高温诱导的热激转录因子HSFB2b在下胚轴伸长调控中起负调控作用，并且在分子机制上HSFB2b通过识别HSE元件，负调控茉莉酸降解相关基因ST2A的表达，从而负调控植物热形态建成。

为筛选出在不同激素诱导下番茄中较为稳定的内参基因，本研究以脱落酸（abscisic acid, ABA）、茉莉酸甲酯（methyl jasmonate, MeJA）、水杨酸（salicylic acid, SA）3种外源激素分别诱导处理0、24、48、120 h的感病番茄品种‘Moneymaker’（MM）和抗病番茄自交系62579叶片为试验材料，通过实时荧光定量聚合酶链反应（real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction, qRT-PCR）进行扩增，利用geNorm、NormFinder和BestKeeper 3个软件分析EF1α、L33、Act、Ubi、GAPDH、UK、CAC、TIP41这8个番茄候选内参基因的表达稳定性。结果表明，8个候选内参基因的平均C_T值为26～34。综合3个软件的分析结果发现，在ABA诱导下，番茄中较稳定表达的内参基因为L33和Ubi；在MeJA诱导下，番茄中较稳定表达的内参基因为L33和EF1α；在SA诱导下，番茄中较稳定表达的内参基因为EF1α和L33。综上所述，L33基因是番茄在不同激素诱导下表达最稳定的候选内参基因。本研究筛选的最稳定内参基因将为后续番茄响应外源激素处理的差异基因表达分析和分子机制研究提供校准依据。

采用遮阳网覆盖是常见的农艺措施之一，已广泛应用于抹茶生产中。本研究以‘福鼎大白茶’为研究对象，采用黑网、红网、蓝网和黄网遮阴处理茶树以改变茶树生长的光环境（光照强度和光谱组成），以在自然光照条件下生长的茶树为对照组（CK），检测不同遮阴处理下茶树叶片的植物激素水平和转录组谱。结果表明：相较于CK，蓝网遮阴处理可以显著提高茶树叶片中脱落酸、赤霉素类、生长素类、细胞分裂素类、茉莉酸和水杨酸等激素含量，其次为黄网、黑网和红网遮阴处理。转录组测序结果表明，相较于CK，黑网遮阴处理茶样的差异表达基因条数最多（上调3 422条，下调4 074条），然后依次是蓝网（上调476条，下调1 271条）、黄网（上调663条，下调994条）、红网（上调723条，下调810条）。京都基因与基因组百科全书通路富集结果表明，蓝网遮阴处理组与CK比较组中，光合作用-天线蛋白和植物激素信号转导2条通路被显著富集，主要体现在捕光复合物和植物激素信号合成通路相关基因表达明显上调。由此可见，覆盖遮阴可以改变茶树生长的光环境并调节茶树叶片植物激素合成，从而影响茶树新梢生育。

白叶枯病和条斑病是水稻重要的细菌性病害。水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzae, Xoo）和水稻细菌性条斑病菌（Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc）属于同种下的2个致病变种。鉴别Xoo和Xoc对检疫和防控这2种病害至关重要。Xoo和Xoc中的铁-红酵母酸/铁-粪生素受体基因fhuE在进化过程中因不同程度地缺失而成为假基因。针对Xoc中有而Xoo中缺失的fhuE部分序列设计引物，筛选出Xoc特异引物XocFhuE-F（5\mathrm{\prime }-ATCGAACGATGTCACCAGGG-3\mathrm{\prime }）和XocFhuE-R（5\mathrm{\prime }-AGAAACGTGCGGCCAGATAA-3\mathrm{\prime }）。用XocFhuE-F/XocFhuE-R能只从Xoc菌株中仅扩增出159 bp片段，并结合荧光染料建立了SYBR Green实时荧光定量PCR（quantitative real-time PCR, qPCR）和EvaGreen微滴数字PCR（digital PCR, dPCR）方法来检测鉴定Xoc。在20 μL反应体系中加1 μL模板，qPCR检测菌悬液中Xoc的下限是1.6×10⁴ CFU/mL，检测带菌种子中Xoc的下限是1.2×10³ CFU/粒；dPCR检测菌悬液中Xoc的下限是1.6×10³ CFU/mL，检测带菌种子中Xoc的下限是1.2×10² CFU/粒。综上所述，基于Xoc特异引物XocFhuE-F/XocFhuE-R建立的SYBR Green qPCR和EvaGreen dPCR为检疫Xoc和监测预警水稻条斑病提供了高效的检测方法。

为明确内蒙古阴山沿麓地区马铃薯枯萎病病原菌种类及其生物学特性，本研究以2018—2019年采集的463份马铃薯枯萎病植株为材料，采用组织分离法对病原菌进行分离纯化，按照柯赫氏法则进行致病力检测，利用形态学特征结合延伸因子1α（elongation factor 1α, EF1α）测序结果明确病原菌种类及分类地位，并对其生物学特性进行比较研究。结果显示：分离得到的139株镰刀菌属真菌均能引起马铃薯枯萎病，这些镰刀菌分属于10个种，分别为尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）64株、木贼镰刀菌（F. equiseti）30株、轮枝镰刀菌（F. verticilloides）10株、锐顶镰刀菌（F. acuminatum ）12株、芬芳镰刀菌（F. redolens）4株、茄病镰刀菌（F. solani）6株、三线镰刀菌（F. tricinctum）7株、层出镰刀菌（F. proliferum）2株、接骨木镰刀菌（F. sambucinum）3株、厚垣镰刀菌（F. chlamydosporum）1株，其中尖孢镰刀菌的分离率为46.0%，为优势分离菌株。生物学特性测定结果表明：供试镰刀菌在马铃薯葡萄糖琼脂培养基平板上的适宜生长pH为7～9，锐顶镰刀菌、接骨木镰刀菌的最适生长温度为25 ℃，其余镰刀菌种最适生长温度为30 ℃。通过致病力测定发现：鉴定出的10种镰刀菌的致病力差异显著，其中尖孢镰刀菌是引起内蒙古阴山沿麓地区马铃薯枯萎病的优势病原菌，发病植株病情指数为60.19，显著高于其他9种镰刀菌。

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。

菜地土壤集约化利用程度高，容易出现养分不平衡和过量积累等问题，严重影响蔬菜产业的可持续发展。本文基于西苕溪流域露地和设施栽培模式下菜地土壤肥力状况和主要障碍因子分析，探究了菜地土壤磷素流失风险阈值。结果表明：露地菜地土壤pH值显著低于设施菜地（P＜0.05）；设施菜地土壤全钾、速效钾、有效磷、水溶性磷含量和水溶性盐总量、电导率显著高于露地菜地（P＜0.05）。2种栽培模式下95.8%菜地土壤处于Ⅱ级肥力水平。土壤水溶性磷与Mehlich 3-P的关系可用分段线性回归方程表征，估算得出露地和设施菜地土壤磷素流失风险阈值分别为102.7、128.7 mg/kg，超过对应阈值的样本数分别占总数的65.0%和83.3%。综上所述，西苕溪流域内露地和设施菜地土壤酸化状况较为严重，磷素潜在流失风险非常高，其中设施菜地土壤次生盐渍化问题更为突出。

海岛地理景观特殊且成土条件复杂，其土壤形成有别于大陆。为了解浙江省海岛丘陵土壤的发生特点和系统分类归属，本文对80个土壤剖面进行调查，并结合历史文献数据进行研究。调查结果表明：浙江省海岛丘陵土壤的地貌结构、母质组成、气候条件和植被类型等相对单一，但海岛规模、离陆距离、潮汐、人为活动影响频繁；地形坡度较大，石质化明显，黏化作用弱，脱硅富铁铝化作用多变，风化淋溶系数中等，复盐基现象明显，pH值和盐基饱和度较同纬度大陆高，成土环境受古代和现代双重因素影响。在该研究区共鉴定出富铁土、淋溶土、雏形土和新成土4个土纲，干润富铁土、湿润富铁土、干润淋溶土、湿润淋溶土、干润雏形土、湿润雏形土和正常新成土7个亚纲，10个土类、11个亚类和25个土族。浙江省海岛丘陵土壤形成方向基本上与同纬度大陆丘陵土壤相同，属于传统的“红壤带”。

为初步探究海参肽与肉苁蓉组合物对急性运动小鼠激素水平及睾丸抗氧化损伤的影响，将小鼠随机分为空白组、对照组、低剂量组合物组（0.3 mg/g）、中剂量组合物组（0.6 mg/g）和高剂量组合物组（2.0 mg/g），用不同剂量的海参肽与肉苁蓉组合物连续给小鼠灌胃42 d，采用急性力竭游泳造模，并于第45天进行交配实验，记录小鼠性行为学参数，并测定其激素水平及抗氧化相关指标。结果表明：组合物中海参肽与肉苁蓉的最佳质量比为2∶1。急性力竭游泳导致小鼠体内出现能量消耗和代谢产物堆积（P＜0.05），而海参肽与肉苁蓉组合物可不同程度地延长小鼠的急性力竭游泳时间，降低其体内乳酸和血尿素氮的含量。急性力竭游泳会引起小鼠睾酮和雌二醇含量下降，但中、高剂量组合物使两者含量显著提升（P＜0.05）；同时，中剂量组合物显著降低了小鼠促卵泡激素和鸢尾素水平（P＜0.01），并显著提高了其促肾上腺皮质激素含量（P＜0.05）；此外，各剂量组合物明显提高了小鼠精子活力，并且显著降低了小鼠精子畸形率，增强了睾丸组织的总抗氧化能力（P＜0.05）。综上所述，在小鼠急性力竭游泳模型中，海参肽与肉苁蓉组合物具有延缓疲劳症状产生、提高睾酮水平、减少精子和睾丸组织氧化损伤的生理活性。本研究为激素水平调节相关功能食品的开发与应用提供了科学依据。

茶树作为多年生叶用植物，在铅气溶胶胁迫下的生理生化指标变化和铅累积效应亟待研究。本文以铅气溶胶方式模拟大气污染环境，研究‘乌牛早’与‘迎霜’2个品种茶树在铅气溶胶胁迫下根、茎、叶各器官的铅累积情况以及叶片中光合色素和抗氧化物的变化规律，并结合傅里叶变换红外（Fourier transform infrared, FTIR）光谱技术建立各指标的快速检测模型。结果表明：在正常环境条件下茶树叶片的铅含量极少，符合食品安全国家标准，根的铅含量远高于叶，证明在正常环境条件下土壤-根途径是茶树积累铅的主要途径。随着胁迫时间的延长，高质量浓度铅胁迫组叶片的铅含量显著高于茎和根，证明存在大气-叶面吸收途径，高质量浓度铅胁迫组叶片中铅含量最高可达无铅处理组的14倍；在胁迫试验的42 d中，叶片的光合色素含量与抗坏血酸含量在胁迫的前中期不断增加，而在胁迫的中后期不断减少，谷胱甘肽含量整体处于上升趋势。分别采用支持向量机（support vector machine, SVM）与人工神经网络（artificial neural network, ANN）建立了基于中红外光谱特征波段的生理生化指标定量预测模型，两者均可实现铅气溶胶胁迫下茶树生理生化指标的快速检测，并且ANN模型的效果普遍优于SVM模型。其中，叶绿素a的ANN定量模型得到了最佳预测效果，在预测集中的相关系数可达0.810，均方根误差可达0.032 mg/g。综上所述，铅气溶胶胁迫会导致茶树体内铅的累积以及生理生化指标的显著变化，基于FTIR光谱技术可实现茶树生理生化指标的快速检测，有望构建茶树受铅气溶胶胁迫的快速诊断方法。

针对传统水稻倒伏测量费时费力且对水稻植株具有破坏性的问题，本研究构建了一款操作简单且无损的力学平台用于水稻倒伏表型分析，可监测水稻在不同生育期的抗倒伏特性。本试验中水稻倒伏监测时间为2019年8月15日—9月21日，包含水稻生长过程中的拔节期、孕穗期和抽穗期。通过无损力学平台中的力传感器获取水稻倒伏测量过程中的力与位移，从而计算水稻动态抗弯刚度系数（K_EI），同时通过力学平台采集RGB图像用于计算水稻植株投影面积和受力中心（CoF）。结果表明：抗倒伏品种（北稻1号、神农9816）与倒伏品种（越光、秋光）的K_EI存在差异，反映了水稻生育期内的抗倒伏特性。RGB图像中倒伏品种水稻的受力中心与植株底部的距离大于抗倒伏品种，易失稳。本研究为水稻倒伏监测和精准育种提供了技术支撑。