内脏器官和神经系统沿身体的左-右轴呈不对称分布是脊椎动物所共有的一个显著特征。与前-后、背-腹轴一样，左右不对称是在胚胎发育早期逐步建立起来的。目前认为，脊椎动物的左右不对称发育是由保守的Nodal-Pitx2信号诱导，其过程大致可分为对称性的打破、不对称信号通路的建立和维持以及最终组织器官的定位。本文就目前脊椎动物左右不对称发育的研究进展进行了综述，并通过小鼠、斑马鱼、爪蟾等模式生物对左-右轴建立过程的探索，帮助我们更为深入地理解这一发育过程。

抗冻蛋白（antifreeze proteins, AFPs）是一类抗冻物质。最初发现抗冻蛋白能够与体内冰晶结合，通过抑制冰晶生长使极地鱼类能够在低于冰点的温度条件下生存。作为一种潜在的冷冻保护剂，AFPs已被用于低温保存生殖细胞和胚胎等生物样品。本文总结了近10年间AFPs在家畜组织和细胞冷冻保存技术方面的应用研究进展，探讨了AFPs在不同生物模型中抗冻保护作用的特性和原理，分析了AFPs在冷冻保存生物样本中可能产生影响的因素。同时，概述了AFPs对精子冷冻损伤的保护作用及其机制。总之，AFPs在冷冻保存中所表现出的无毒性和特有的生物学特性为家畜精液冷冻保存提供了一种新的解决方案，研究AFPs对精子的冷冻保护具有广阔的前景。

利用大孔树脂、制备液相色谱法等从茶树花中提取纯化皂苷，研究茶树花皂苷对人卵巢癌干细胞样细胞（ovarian cancer stem like cells, OCSLCs）增殖生长与干性特征的作用及其机制；采用无血清悬浮培养法获得A2780/CP70细胞的OCSLCs，通过检测干细胞标志物乙醛脱氢酶（aldehyde dehydrogenase, ALDH）活性、细胞活力、细胞克隆和肿瘤球形成能力以及干细胞相关蛋白的表达，分析茶树花皂苷对OCSLCs的作用；同时，采用免疫印迹法分析茶树花皂苷对Wnt/β-联蛋白信号通路蛋白的影响。结果表明：茶树花皂苷可通过降低OCSLCs的细胞活力和克隆形成能力抑制其增殖，抑制肿瘤球形成能力，减弱其自我更新能力；茶树花皂苷可降低OCSLCs中的ALDH^＋细胞比例，使干性相关蛋白Oct-4和Nanog表达量下降；同时，茶树花皂苷通过下调P-AKT、P-GSK-3β、β-联蛋白、c-Myc蛋白的表达，上调P-β-联蛋白的表达，使Wnt/β-联蛋白信号通路被抑制。综上所述，茶树花皂苷对OCSLCs的增殖和干性具有显著抑制作用，抑制Wnt/β-联蛋白信号通路的活化是其作用机制之一。

为深入研究白菜（Brassica rapa）第Ⅲ类过氧化物酶（class Ⅲ peroxidases, PRX）家族基因（BrPRX）的相关功能，通过全基因组分析技术鉴定其家族成员，并对其进行生物信息学分析。结果表明：白菜基因组共有121个PRX基因，含有0～9个数量不等的内含子，在染色体上呈不均等分布，并有多对基因串联重复；系统进化树分析将白菜与拟南芥PRX家族基因分成5个簇；共线性与K_a/K_s分析表明，白菜和拟南芥之间有较高的同源性，且大部分BrPRX家族基因在进化中受到纯化选择；顺式作用调控元件分析发现，8个BrPRX基因与激素响应调节、光响应和抗逆等相关；此外，转录组数据表明，BrPRX基因具有组织表达特异性，且部分BrPRX基因在雄性不育材料中下调表达。上述研究结果为进一步研究白菜PRX基因功能奠定了基础。

为了解大口黑鲈（Micropterus salmoides）的种质资源遗传背景，采用11个微卫星位点研究了大口黑鲈原种（加州原种）、从台湾省引进的台湾选育种（台湾加州鲈）和大陆本土化的养殖种（优鲈1号）的遗传多样性及遗传结构。结果显示：加州原种的等位基因数和有效等位基因数显著高于优鲈1号和台湾加州鲈；其中，加州原种的5个位点的观察杂合度和期望杂合度显著高于优鲈1号和台湾加州鲈，而后两者类似。从多态信息含量来看，加州原种群体中有11个位点处于高度多态水平，优鲈1号群体和台湾加州鲈群体分别有6和4个位点处于高度多态水平。在遗传平衡检验中发现：台湾加州鲈群体中偏离哈代-温伯格平衡的位点较多（P＜0.05），而加州原种存在3个连锁座位对的连锁不平衡状态（P＜0.05）。在双相突变模型中，无论是WILCOXON检验还是符号检验，加州原种群体均处于突变-漂移不平衡状态。分子方差分析（analysis of molecular variance, AMOVA）发现：大口黑鲈群体中15.57%的遗传变异来自群体间，25.05%的遗传变异来自群体内个体间，59.38%的遗传变异来自个体间（P＜0.01）。聚类分析发现：加州原种和优鲈1号之间的遗传距离最大，其次为加州原种和台湾加州鲈之间的遗传距离。当K为2时，加州原种与优鲈1号、台湾加州鲈的遗传结构有明显的差异。对个体的种群鉴定发现：加州原种群体被误判的比例最低，其次是优鲈1号，最后是台湾加州鲈。在判别准确率为85.00%的水平上，加州原种被判别正确的概率是67.70%，优鲈1号是53.30%，台湾加州鲈是20.00%。从遗传多样性、遗传距离、平衡分析均发现，加州原种多态性高，遗传距离较另外2个群体较远，并可能存在过遗传瓶颈，聚类和个体的种群鉴定进一步证明了此观点。这提示从美国引进的大口黑鲈原种应该扩群保种并系统地进行育种开发工作。

为明确一种生物可降解液膜在棉花中的应用效果，于2018—2019年在浙江大学农业试验站进行了生物可降解液膜（biodegradable liquid mulch, BDLM）对土壤温度、陆地棉种子萌发和幼苗生长影响的研究。结果表明：与传统的露地种植相比，BDLM在土壤温度、棉花种子萌发、茎和叶生物量方面均表现出显著的改善作用；与塑料薄膜覆盖相比，BDLM对土壤温度、棉花种子萌发的影响没有显著性差异。同时，为进一步明确新型液膜残留物是否对棉花幼苗生长有影响，采用盆栽模拟的方法研究了BDLM残留物在不同土壤类型中对棉花幼苗生长的影响。结果表明：土壤类型以及BDLM残留物均对棉花种子萌发有影响，二者的共同作用对叶绿素含量、叶面积指数和土壤含水量有显著的影响。其中：在BDLM残留物和壤土条件下，叶绿素含量最高；在塑料薄膜残留物和黏土条件下，叶面积指数最高；而传统壤土的含水量最低。因此，可以认为BDLM对棉花生长有积极作用，但需要更进一步的研究。

采用基因组重测序和单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism, SNP）系统进化树构建等方法，研究‘永泰’和9个相关品种的亲缘关系，并开发了4 025个SNP核心标记用于遗传和育种研究。根据SNP位点的变异性计算遗传相似系数（genetic similarity, GS），得出‘永泰’与亲本‘硬丝’的GS为0.997 83。系统进化树构建结果表明，10个品种分为2组，其中：‘黑晶’‘东岙早梅’‘乌紫’‘荸荠’‘木叶’5个品种聚为一组；‘早大梅’‘早佳’‘软丝’‘永泰’‘硬丝’5个品种聚为一组，且‘硬丝’与变异品种‘永泰’聚为一小支。同时，‘永泰’在叶片大小、叶缘、叶脉等形态学性状和果实口感上与亲本存在显著差异。通过‘永泰’与参考基因组对比注释，共得到4 660个单核苷酸变异位点。根据研究结果推断，‘永泰’叶片和果实产生显著形态变异的原因可能是SNP位点产生了转换和颠换以及核苷酸序列发生了突变。由此可见，‘永泰’既有亲本‘硬丝’的基本特征，也有与其形态学和果实口感上存在的典型差异。

为探究绣球在酸雨和铝（Al）复合胁迫下的生长及铝吸收响应特征，采用盆栽试验法，以绣球品种‘蓝色妈妈’为材料，研究模拟酸雨（pH 5.0和3.0）和铝（Al^3＋ 1和2 g/kg）复合处理下，绣球的生物量积累、光合色素含量、叶绿素荧光特性及铝积累与分配差异。结果表明：与对照组相比，单一酸雨处理下，绣球叶绿素含量和光系统Ⅱ（photosystemⅡ, PSⅡ）反应中心均无明显变化，弱酸（pH 5.0）处理显著增加了根、茎、叶及总生物量积累；单一铝处理下，铝质量分数为2 g/kg的处理组植株总生物量、叶绿素（a/b）值、光化学淬灭系数（q_p）和电子传递速率（electron transport rate, ETR）均显著下降，非光化学淬灭系数（non-photochemical quenching coefficient, NPQ）显著上升。强酸高铝复合胁迫破坏了植物PSⅡ反应中心，造成光合色素含量降低，影响其组成，且抑制绣球的生长。单一铝、酸雨和铝复合处理均显著增加了植株叶及铝含量积累。在铝含量相同条件下，复合处理后的绣球铝积累量均高于单一铝处理，铝在植株各部位的积累量大小为根＞茎＞叶。模拟酸雨的强度和铝含量的交互作用对绣球NPQ、叶和总生物量及各部分铝含量有显著影响。综上所述，绣球具有较强的耐酸性，铝对绣球的影响作用大于酸雨，高铝强酸复合污染对绣球生长较为不利，酸雨促进了绣球对铝的吸收。

以羊栖菜、鼠尾藻、瓦氏马尾藻、带形蜈蚣藻、粗枝软骨藻和孔石莼6种大型海藻为生物质，采用限氧控温法制备不同热解温度（200、300、400、500和600 ℃）的海藻基生物炭，并研究不同大型海藻基生物炭产率、重金属［铁（Fe）、锰（Mn）、锌（Zn）、铜（Cu）、砷（As）、铬（Cr）、镉（Cd）、铅（Pb）及汞（Hg）］含量及相对富集系数随热解温度的变化特征。结果显示：大型海藻基生物炭产率随热解温度升高而下降。生物炭中Fe、Zn、Mn、Cu、Cr及Pb含量均显著高于各自生物质；As含量随热解温度升高先减少后增加且均不高于原料；Cd含量随热解温度变化趋势与海藻生物质有关；Hg在生物炭中均未被检出。大型海藻基生物炭的Zn、Cu、Cr、Pb和Hg含量均优于欧洲生物炭基金会规定的基本质量等级，但部分生物炭的Cd及As含量超过该阈值。总体上，热解可促进大型海藻基生物炭中重金属的挥发迁移。此外，相关性分析表明，大型海藻基生物炭中重金属含量与海藻生物质及热解温度相关。聚类分析可将由同一大型海藻生物质制备的生物炭聚为一类，较好地反映出不同海藻基生物炭中重金属特征的差异性。本研究结果可用于指导大型海藻基生物炭的制备与应用，也可为提高大型海藻资源化利用水平提供技术支持。

为探究中药渣生物有机肥对农田土壤重金属的钝化效果及影响机制，选取不同镉（Cd）污染水平（高、中、低）自然农田土壤为研究对象，通过土培试验，分析中药渣生物有机肥不同施用比例［0（CK）、1.5%、3.0%和6.0%］对土壤有机质、pH、阳离子交换量（cation exchange capacity, CEC）以及Cd和汞（Hg）的形态变化、钝化率（immobilization efficiency, IE）、迁移率指数（mobility index, MI）的影响，并通过土壤理化性质与重金属形态的相关性分析，初步探讨其钝化机制。结果表明：施用中药渣生物有机肥可提高土壤有机质含量、pH和CEC，且随施用比例的增加而显著提高。施用中药渣生物有机肥可降低土壤中的可交换态和碳酸盐结合态Cd、Hg含量，增加有机结合态和残渣态Cd、Hg含量；且可交换态和碳酸盐结合态含量的降幅及有机结合态和残渣态含量的增幅均以6.0%处理最高，3.0%处理次之，1.5%处理最低。施用中药渣生物有机肥可降低土壤Cd、Hg的迁移率，增加Cd、Hg的钝化率；且迁移率的增幅和钝化率的降幅均以6.0%处理最高，3.0%处理次之，1.5%处理最低。相关性分析结果表明，土壤有机质含量、pH和CEC与可交换态Cd、Hg含量均呈显著负相关（P＜0.05），与有机结合态Cd含量呈显著或极显著正相关 （P＜0.05或P＜0.01），土壤有机质含量和CEC与有机结合态Hg含量呈显著正相关（P＜0.05）。总体上，施用中药渣生物有机肥可有效改善土壤理化性质，降低土壤重金属Cd、Hg的生物有效性，从而达到修复土壤的目的。

为探索利用滨海重盐碱地及咸水资源种植棉花的科学施肥技术，在河北低平原区的滨海重盐碱地开展为期4年的冬季灌溉咸水种植棉花的施肥技术定位试验研究，包括肥料剂型［控释（失）肥、传统肥］、施肥方式（一次性基施、基施＋追施）和施肥量（高量、低量）。结果表明：抽取当地地下咸水冬季灌溉可使翌年春季棉花播种前土壤0～20 cm耕层盐分含量下降到2.0 g/kg以下，保障了棉花种子发芽和出苗。重盐碱地种植棉花首选含N-P-K及凹凸棒土的控失肥作为基肥一次性施用；如果选用传统肥料尿素与过磷酸钙，则应增施硫酸钾肥料，且所有肥料均作为基肥于播种前一次性施用；等氮量尿素作为基肥一次性施用比2次（基肥＋追肥）施用对籽棉增产效果显著，花铃期追施尿素会引起棉花收获后土壤中无机N和盐分含量增加。重盐碱地施肥量过高会抑制棉花的营养生长进而降低籽棉产量。华北低平原滨海重盐碱地种植棉花的水肥技术为：播种前于冬季结冰期抽取当地地下咸水灌溉，灌溉量为100～180 mm，春季播种前一次性施用肥料的合理用量为N 169 kg/hm²，P₂O₅ 65 kg/hm²，K₂O 78 kg/hm²，肥料剂型宜首选控失肥；在该水肥技术下，重盐碱地的籽棉产量为3.0～3.2 t/hm²。本研究结果可为重盐碱地及其地下咸水资源的开发利用、耐盐适生棉花的节肥增产与绿色高效种植提供理论依据及技术支撑。

为获得水田船式拖拉机船型参数对滑行阻力和下陷深度的影响规律，设计了水田船式拖拉机船体模型滑行阻力试验台。以船型参数接地比压、滑行速度、首舷曲率半径、接地角和水田土壤表层水深为试验因素，以船体模型在水田土壤中的滑行阻力、下陷深度为试验指标，以粉砂壤土为水田土壤介质，研究了船型参数、土壤表层水深对试验指标的影响规律。结果表明：接地比压、滑行速度、首舷曲率半径、接地角和水田土壤表层水深对船体模型的滑行阻力、下陷深度均有明显影响。在接地比压为250～350 kg/m²时，滑行阻力、下陷深度随着接地比压的增加均单调递增，但当接地比压大于300 kg/m²时，增加幅度降低；当滑行速度为0.2～1.0 m/s、首舷曲率半径为300～500 mm、接地角为25.0°～35.0°时，滑行阻力、下陷深度总体上随各参数增加均呈先下降后上升的趋势；当滑行速度分别为0.6和0.8 m/s时，滑行阻力、下陷深度分别达到最小值；接地角为27.5°时下陷深度最小，接地角为30.0°时滑行阻力最小；水田土壤表层水深在10～50 mm之间时，随着表层水深增加，下陷深度单调递减，滑行阻力总体上呈先减少后增加的趋势，且表层水深为20 mm时滑行阻力最小。综上所述，船式拖拉机船体较优的船型参数为滑行速度0.6～0.8 m/s、首舷曲率半径350～450 mm、接地角27.5°～30.0°，水田作业时土壤表层水深的较佳范围为 20～40 mm。以上研究结果可为水田船式拖拉机的设计和运行提供参考。