探究玉米不同组织微环境与内生菌多样性的关系，对筛选玉米相合性促生菌或生防菌等功能微生物具有重要意义。采用高通量测序技术研究玉米不同器官组织内生细菌和真菌群落多样性，结果表明，玉米内生细菌群落由31个门，93个纲，192个目，340个科，404个属组成。变形菌门和厚壁菌门为优势细菌门，毛螺菌属、根瘤菌属、肠杆菌属及鞘氨醇单胞菌属为优势细菌属，且部分内生细菌表现出不同程度的器官偏好性，表明部分细菌种群存在组织微环境内生专一性。对比各器官组织优势细菌属，根部独有的细菌属是细球菌属和绒毛杆菌属；籽粒中独有的细菌属是葡萄球菌属、绒毛杆菌属、代尔夫特菌属、短波单胞菌属、链球菌属和狭窄梭菌属；叶中独有的细菌群主要是假单胞菌属。玉米根、茎、叶微生物群落组成具有相似性，但与籽粒差异较大。玉米内生真菌群落由12个门，37个纲，84个目，187个科，404个属组成。子囊菌门、担子菌门和壶菌门为优势真菌门，被孢霉属和镰刀菌属为优势真菌属，罗兹菌门是根部独有的优势真菌群。玉米茎、叶和籽粒器官组织间真菌群落组成差异较小，但与根部差异较大。综上，玉米器官组织对内生菌的分布具有较大的影响，不同器官组织内生细菌群落组成差异显著，内生真菌群落组成差异不明显。
盐碱、干旱等非生物胁迫是限制植物生长和产量的重要环境因子。植物根际促生菌（PGPR）是一类定殖于植物根系的有益微生物，利用其生物学功能制成的生物菌剂具有低成本、高效和环保等优点，不仅可促进植物生长与作物产量，还能提高植物对非生物胁迫的耐受性。本研究对PGPR定义和种类、生物学功能及其在植物响应盐碱、干旱、高低温及重金属等非生物胁迫中的作用加以综述，并对其未来研究方向进行展望，以期为今后PGPR介导植物抗逆性的研究与生物菌剂的开发和应用提供理论支撑。
为了明确紫花苜蓿在低温胁迫下的生理特性并筛选出具有高耐寒能力的品种，选取了来自不同地区的10个紫花苜蓿品种作为试验材料，通过测定其幼苗在4 °C低温胁迫下的12项生理指标，结合相关性分析、主成分分析和隶属函数评价方法，对其耐寒能力进行了评价；同时，采用半致死温度（LT50）对评估出的耐寒能力进行验证。结果表明：1）在4 °C低温胁迫下，10个紫花苜蓿品种的叶片蒸腾速率（Tr）较对照组均有不同程度的下降，而相对电导率（REC）、脯氨酸（Pro）、可溶性糖（SS）、可溶性蛋白（SP）含量以及超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性均呈现出不同程度的增加趋势；2）隶属函数评价结果显示耐寒能力为龙牧801>肇东>Bara 520 YQ>公农1号>佰苜401>敖汉>挑战者>东农1号>骑士>新牧4号。各品种叶片的半致死温度（LT50）揭示，龙牧801和新牧4号分别是LT50值最低和最高的品种，与隶属函数的评价结果吻合；3）紫花苜蓿苗期耐寒性综合评价值（D）=0.138+0.178×SP+0.203×POD+0.170×Pro，表明SP、POD和Pro是评估紫花苜蓿幼苗耐寒性的关键生理指标。上述研究结果为深入了解紫花苜蓿幼苗的低温适应机制及耐寒紫花苜蓿品种的筛选奠定了基础。
为探究青藏高原高寒草甸生态系统不同主要功能群适宜生境的空间分布格局、主控气候因子及在气候变化背景下的变化趋势，基于青藏高原第2次科考数据（2019-2021年），利用MaxEnt模型预测川滇高原高寒草甸生态系统主要功能群的4种典型物种（莎草科-矮嵩草；禾本科-垂穗披碱草；杂类草-鹅绒委陵菜；豆科-异叶米口袋）在未来气候变化条件下空间分布格局及影响其分布的主要气候因子。结果表明，矮嵩草、垂穗披碱草、鹅绒委陵菜和异叶米口袋在当前气候条件下的适宜生境面积分别为11.09万、9.23万、17.12万和16.53万km2，主要位于川滇高原中部和北部区域。环境因子贡献率和响应曲线显示，4个物种生境适宜性对生存环境具有相似的生态要求，且影响其分布的主要气候因子均为气温年较差、等温性和年均温等与温度有关的环境因子。在未来气候背景下，4个物种适宜生境面积均呈扩张趋势且平均海拔均升高了100~200 m，但变化速率趋于减缓，高寒草甸生态系统的物种多样性、生物量和稳定性可能随着气候变化而增强。
热激蛋白70（heat shock protein 70， Hsp70）在植物发育过程以及响应生物和非生物胁迫中起着重要作用。为探究小麦Hsp70基因家族进化关系、功能以及表达模式，本研究对乌拉尔图小麦、拟斯卑尔脱山羊草、二粒小麦、粗山羊草以及普通小麦的Hsp70基因进行全面的生物信息学分析，并通过RT-qPCR方法分析其部分Hsp70基因在不同外源激素和环境胁迫条件下的表达模式。结果表明，从乌拉尔图小麦、拟斯卑尔脱山羊草、二粒小麦、粗山羊草和普通小麦5个物种中，分别鉴定出30、41、60、28和94个Hsp70基因；系统发育分析表明5个物种Hsp70家族成员分为5个亚家族组，每组成员数量不相等，其中大部分成员分布在第Ⅰ组，且同一亚家族中大多数的Hsp70成员具有相似的基因结构和保守基序；进一步综合分析5个物种Hsp70基因的染色体定位和重复事件，发现Hsp70基因在5个物种的各染色体上分布不均匀，此外从5个物种中共发现12个串联重复事件和110个片段复制事件，表明片段复制事件促进了小麦Hsp70基因家族的扩张；顺式作用元件分析表明，5个物种Hsp70基因的启动子区域存在多种光响应元件、逆境响应元件、激素响应元件以及生长发育调节元件；此外RT-qPCR结果表明，5个物种部分Hsp70基因在不同激素处理和逆境胁迫下具有不同程度的响应，在高温和干旱胁迫下，所选8个Hsp70基因均上调表达。小麦及其祖先物种Hsp70基因的鉴定及其进化过程为进一步研究Hsp70基因在小麦生长发育过程中的功能以及在逆境胁迫下的响应机制提供理论基础。
旨在比较湖羊及其与南丘羊和无角陶塞特羊杂交F1代生长性能、产肉性能及肌肉品质的差异。在相同营养水平和饲养管理条件下单栏饲养3月龄左右的湖羊（♂湖羊×♀湖羊，HH）、陶湖F1代羊（♂陶赛特羊×♀湖羊，TH）和南湖F1代羊（♂南丘羊×♀湖羊，NH）公羔各16只。饲喂试验共95 d，包括15 d预试期。正试期开始后每天记录每只羊的采食量，每20 d测定一次体重及体尺指标。饲喂试验结束后，每个群体选择接近组内平均体重的7只试验羊屠宰，测定屠宰性能、胴体性状和肌肉品质，并计算育肥效益。结果表明：1）整个试验期间，陶湖F1代和南湖F1代羊的体重显著高于湖羊（P<0.05）；试验结束时，与湖羊相比，陶湖F1代羊的日增重显著升高，而饲料转化率显著降低，陶湖F1代和南湖F1代羊的体高显著降低，而胸围和管围均显著升高（P<0.05）。2）与湖羊相比，陶湖F1代和南湖F1代羊的宰前活重、胴体重和净肉重显著升高，南湖F1代羊的屠宰率显著升高，胴体脂肪含量值（GR值）显著降低，而陶湖F1代羊的眼肌面积显著升高（P<0.05）。3）与湖羊相比，南湖F1代羊肌肉失水率显著降低；南湖F1代羊肌肉熟肉率显著高于湖羊和陶湖F1代羊（P<0.05）；南湖F1代和陶湖F1代羊肌肉蛋白质含量显著高于湖羊（P<0.05）。4）陶湖F1代和南湖F1代羊育肥效益（320.72和318.05元）分别比湖羊（249.33元）高出71.39和68.72元。综上所述，杂交促进了后代的生长速度，降低了饲料转化率，改善了肌肉品质，增加了肌肉适口性和营养价值，进而提高了育肥效益，增加了当地肉羊养殖的竞争力。
本试验旨在研究低蛋白日粮中不同比例氨基酸对藏羊背腰最长肌肉品质、氨基酸和脂肪酸组成以及维生素和矿物质含量的影响。选取90只体重相近 ［（15.60±0.10） kg］，健康的高原型藏羊公羔，随机分为3组，每组30只，每组5个重复，每个重复6只羊。日粮精料中蛋白水平为12%，3组分别为LP-L组（赖氨酸与蛋氨酸为1∶1）；LP-M组（赖氨酸与蛋氨酸为2∶1）；LP-H组（赖氨酸与蛋氨酸为3∶1）。试验期共97 d，其中7 d预饲期，90 d正试期。结果表明：1）解冻损失指标LP-L组显著低于LP-H组（P<0.05），蒸煮损失和剪切力指标LP-L组显著低于LP-M和LP-H组（P<0.05）；2）添加不同氨基酸比例对各组肌肉中氨基酸的组成没有显著影响（P>0.05）；3）在不饱和脂肪酸中，反式亚油酸、二十二碳三烯酸和十五碳烯酸含量LP-L组显著高于LP-M组（P<0.05）；十七碳烯酸、亚油酸和α-亚麻酸LP-L组显著高于LP-M和LP-H组（P<0.05）；4）α-维生素E、γ-维生素E和维生素E指标LP-L组显著高于LP-M组（P<0.05），矿物质元素钙LP-L组显著高于LP-M组（P<0.05）。综上所述，当日粮中赖氨酸与蛋氨酸比例为1∶1时能提高不饱和脂肪酸含量以及肉质中维生素和矿物质元素含量；且对氨基酸组成没有不良影响，并能有效改善肉品质。
氧化亚氮（N2O）是导致全球气候变暖的主要温室气体之一，农业活动是N2O的重要排放源。土壤N2O排放主要源于硝化和反硝化过程，受土壤pH值、氧气浓度、二氧化碳浓度、水分、质地、温度和外源碳氮投入等因素的影响。近年来，中国在利用绿肥实现化肥减施、驱动土壤健康方面取得了明显成效。但关于绿肥参与N2O排放的研究尚处在起步阶段。种植利用绿肥对N2O排放的影响受绿肥种类、土壤理化性状等多方面因素共同作用，绿肥主要通过调控土壤无机氮含量影响N2O排放，绿肥生长期间能够吸收土壤盈余的无机氮，翻压后能够替代部分氮肥，通过减少硝化和反硝化底物减少农田土壤N2O排放，但同时存在由于绿肥腐解引发的有机氮矿化导致的N2O排放风险。可根据绿肥种植制度、作物种类、气候条件和土壤类型等，采用适宜的N2O减排技术。南方水稻与绿肥轮作区，可减施氮肥40%，添加生物炭等碱性调理剂；华北地区主作物与绿肥轮作区，可减施氮肥15%~20%，添加化学抑制剂、结合氮肥机械化深施；东北和西北地区的主作物复种、间作绿肥制度中，可减施氮肥13%~48%，结合添加硝化抑制剂、结合水肥一体化和免耕；西南地区主作物与绿肥轮作制度中，可减施氮肥15%~20%，配合缓控释肥一次性施肥和添加化学抑制剂等。重点探讨了N2O减排技术在绿肥制度中应用的可行性，以期为更好发挥绿肥作用，进一步减缓N2O排放提供参考。
干旱是农业生产中最常见的逆境胁迫之一，对植物的生长发育、光合作用、气孔开闭、渗透功能和激素调节等方面都会产生不良影响。白花草木樨在我国北方干旱地区广泛种植，是具有耐旱、耐盐碱、耐贫瘠和粗蛋白含量高等特点的优质牧草。转录因子（TF）作为调控基因表达的重要蛋白分子，可作用于其下游启动子区的特定顺式元件以激活或抑制基因的转录，进而调控植物生长发育及响应逆境。植物ERF转录因子家族基因参与植物对非生物胁迫的抗性，是作物抗逆性改良的理想候选基因。本研究对白花草木樨关键耐旱基因MaERF058进行烟草亚细胞定位分析，发现该基因表达蛋白定位于细胞核。干旱胁迫下，过表达MaERF058的拟南芥长势明显优于野生型。干旱条件下转MaERF058基因白花草木樨毛状根脯氨酸含量较对照显著（P<0.01）增加；丙二醛含量显著（P<0.01）降低；过氧化氢酶活性显著（P<0.05）增加；单胺氧化酶染色（NBT法）结果显示转基因毛状根的活性氧含量低于对照。以上结果表明白花草木樨MaERF058基因编码的转录因子对调控白花草木樨响应干旱胁迫具有积极作用。研究结果为解析白花草木樨耐旱分子机制提供了新思路，同时也能够为加快耐旱牧草分子育种提供优异基因资源。
低温冷害是限制栽培稻地域分布和产量的重要因素之一，严重影响我国的粮食安全。以CBF/DREB1为核心的C-重复结合因子-冷调节基因（CBF-COR）途径是水稻适应低温的重要信号传导途径。基于稻属9种植物的全基因测序结果和隐马尔可夫模型（HMM）搜索，共鉴定出71个CBF/DREB1基因序列。所有基因均无内含子，由单个外显子组成。大部分DREB1s呈弱酸性，所有DREB1s亲水性平均值<0。进化树分析进一步将其分为3个组：DREB1A/1B/1H、DREB1C/1E/1F/1G和DREB1D/1I/1J，各组成员除AP2保守结构域和侧翼序列外，其他保守基序组成差别较大。适应性进化分析粳亚种和其他水稻的直系同源基因对，发现OsDREB1A/ObDREB1A、 OsDREB1D/OnDREB1D、OsDREB1I/OsIDREB1I和OsDREB1J/OsIDREB1J四对基因非同义替换/同义替换（Ka/Ks）值均>1，受到正选择压力。旁系同源基因之间启动子顺式元件种类和数量差异较大，直系同源基因的启动子顺式元件种类和数量很相似。对日本晴、93-11和东乡野生稻7 d幼苗4 ℃ 冷处理2 h的实时荧光定量PCR分析发现早期冷响应基因可分为激活型（DREB1A/1B/1C/1E/1F/1G/1H）和抑制型（DREB1D/1I/1J）。在日本晴、93-11和东乡野生稻冷激活型基因中，DREB1B/1G/1H均是冷处理后响应最快的一级冷响应因子，且启动子均含有至少一个拷贝的CAMTA转录因子结合元件CM2（CCGCGT）。OrDREB1B/1C/1E/1F/1G/1H在东乡野生稻4 ℃冷处理4 h后的表达量均高于栽培稻同源基因的表达量。9种稻属植物的CBF/DREB1基因亚家族的分子进化分析结果为低温抗性基因的挖掘和利用提供了前期基础。
ABA响应元件结合因子（ABRE binding factor，ABF）作为植物中 bZIP 转录因子的一个独特亚家族，在脱落酸（abscisic acid， ABA）依赖型和非依赖型信号通路中发挥重要作用。为挖掘和鉴定糖料作物甜菜BvABF基因家族生物学功能及其表达模式，本研究采用生物信息学方法，预测了蛋白理化特性、系统进化、染色体位置、基因结构、保守基序、顺式作用元件、二级结构和蛋白互作网络等，并通过qRT-PCR方法分析了在100 μmol·L-1 ABA处理下 BvABF在根和叶中的表达模式。结果表明，从甜菜中鉴定出6个BvABF基因家族成员，将其分为A、B和C簇，它们均含有一个bZIP区域。BvABF分布在1、3、6、7和9号染色体，含有3~4个外显子。BvABF蛋白拥有4个含有潜在磷酸化位点（R-X-X-S/T）的保守区域C1、C2、C3和C4，在C端含有一个碱性区域和4个重复的由亮氨酸（Leu）残基组成的七肽重复序列。BvABF基因家族启动子含有多种激素和光响应元件，其中4个基因含有ABA响应元件（ABA-responsive element， ABRE）；另外，干旱诱导的响应元件（MBS）、低温响应元件（LTR）和厌氧响应元件（anaerobic responsive element， ARE）等也存在于该基因家族。此外，BvABF可能与磷酸化相关蛋白（PP2CCNBD-X2、SRK2I、SRK2E-X1和 PP2C50）和ABA受体（PYL2、PYL4和PYR1）发生互作。进一步对BvABF在ABA处理下甜菜不同组织中的表达模式分析发现，所有BvABF基因在甜菜根和叶中均受ABA诱导和调控，且不同基因在ABA处理下呈现出不同的表达模式。这些结果表明，BvABFs在糖料作物甜菜响应ABA过程中扮演着重要角色。
丛枝菌根真菌（AMF）和根瘤菌可以影响植物生产力、微生物群落结构和土壤质量，是生态系统可持续发展的重要驱动因子。在长期的进化过程中，AMF和根瘤菌逐步形成了互惠互利共生关系，充分发挥AMF-根瘤菌-植物共生体的生物固氮和养分吸收等作用，对于减少化学肥料的投入，保障农业可持续发展具有重要意义。但也有研究表明AMF和根瘤菌之间存在相互制约的作用，这可能与环境因素密切相关。因此，需要系统总结AMF-根瘤菌与植物共生相互作用的机理及其影响因素。本研究通过文献梳理以及定性比较分析，阐明了植物根系通过根系分泌物刺激根瘤菌和AMF形成结瘤因子和菌根因子，激活后续信号通路，从而使根瘤菌和AMF与植物建立共生关系的过程和机制；概述了AMF-根瘤菌与植物共生的协同增效和拮抗作用；总结了影响AMF和根瘤菌与植物共生及其相互作用的生物和非生物因素。最后，本研究提出AMF-根瘤菌与植物建立共生关系的作用机理目前还不完全明确，微生物菌肥研发缓慢等问题，并从理论、技术和应用等层面对未来研究的重点方向进行了展望，以期为利用AMF和根瘤菌促进农业可持续发展提供新思路和新方法。
气候因子对农作物区域试验丰产性和适应性的影响较大。为准确评价青贮玉米品种在黄淮海夏播区的适应性、丰产性和稳定性，采用2002-2021年20 a的气象数据资料，依据环境型鉴定技术（ET）对2022年青贮玉米区域试验中12个试点进行生态区（ME）划分，依据品种-性状（GT）双标图和品种-产量×性状（GYT）双标图对15个参试品种的生物干重、干物质含量、倒伏率、倒折率、空秆率、小斑病、弯孢叶斑病、南方锈病、茎腐病、瘤黑粉病、生育期、株高和穗位高13个农艺性状以及全株淀粉含量、中性洗涤纤维含量、酸性洗涤纤维含量和粗蛋白质含量4个品质指标进行综合评价。结果表明，加性主效应和积性互作效应（AMMI）方差分析被测的13个农艺性状中基因型效应和环境效应均达到了极显著水平（P<0.01），除穗位高外其余性状基因型与环境互作效应也达到了极显著水平。6个省份的12个试点被划分为4个生态区，不同生态区间气象因子呈较大的变化趋势。生物干重与株高、穗位高呈极显著正相关，而与倒伏率、倒折率呈极显著负相关。GYT双标图与生态区结合，可以鉴别出不同生态区的优势品种。参试品种中渝单805在划定的4个生态区中均表现出丰产性突出、稳定性较好的特征，属于丰产稳产型品种。皖农科青贮8号、成单3601、正大511和衡玉1996等品种在ME2、ME3和ME4中丰产性和稳定性较好。安科青2号和KNX2202等品种在ME1和ME4中丰产性较差，金诚6在ME2和ME3中丰产性和稳定性均较差。基于环境型鉴定技术划分生态区和GYT双标图相结合评价青贮玉米品种的丰产性、稳定性和适应性，可以实现品种推广的精细定位。
紫叶风箱果是我国近年来从北美引入的观赏性花灌木。为了明确紫叶风箱果叶绿体基因组结构特征，阐明紫叶风箱果在绣线菊亚科中的分类地位，使用Illumina NovaSeq 6000测序平台对其叶绿体基因组进行测序，并组装、注释到了其完整叶绿体基因组。结果表明：紫叶风箱果叶绿体基因组呈典型的双链环状四分体结构，全长为159131 bp，大单拷贝区（large single copy，LSC）长87582 bp、小单拷贝区（small single copy，SSC）长18829 bp、反向重复区a（inverted repeats a，IRa）和反向重复区b（inverted repeats b，IRb）长26360 bp；共注释到130个基因，包含83个蛋白编码基因，8个核糖体RNA（ribosomal RNA，rRNA）基因，37个转运RNA（transfer RNA，tRNA）基因和2个假基因。共确定12个最优密码子（UUG、AUU、GUU、GUA、UAA、AAA、UCU、UCC、CCU、ACU、GCU、GGU）；密码子使用偏好性主要受自然选择影响，突变等因素对其影响较弱。共有27对长序列重复，87个简单重复序列标记（simple sequence repeat，SSR）位点；psbZ、trnG（UCC）、trnfM（CAU）、trnH（GUG）、psbA、rbcL、rpl20、rps12是紫叶风箱果叶绿体基因组中高核苷酸多态性的基因。系统发育结果表明，风箱果属和绣线梅属的物种亲缘关系较近。
丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联反应在调节植物免疫中起关键作用。柱花草炭疽病是危害柱花草生产的严重病害，柱花草SgMPK6基因具有抗炭疽菌的功能。为探究响应胶孢炭疽菌侵染的柱花草SgMPK6下游互作蛋白，本研究采用酵母双杂交技术，以SgMPK6激酶结构域作为诱饵蛋白，筛选柱花草cDNA文库，共获得74个与SgMPK6激酶结构域潜在的互作蛋白，并通过酵母双杂交点对点试验，验证了候选互作蛋白SgbHLH32、SgbHLH33、SgbHLH44与SgMPK6激酶结构域间的互作关系。磷酸化位点预测显示，3个bHLH转录因子均具有MAPKs潜在的磷酸化位点。柱花草响应炭疽菌侵染的qRT-PCR分析表明，SgbHLH32、SgbHLH33、SgbHLH44转录因子均显著上调，预示互作蛋白可能作为SgMPK6的底物调控柱花草对炭疽病的抗性。本研究为进一步解析SgMPK6响应炭疽菌侵染的分子机制提供了试验依据。
土壤盐渍化是我国北方草业发展的重要限制因素之一，开发抗盐碱能力强的乡土草种质资源，是解决盐碱地资源化利用的有效手段。为探究苗期白羊草的抗盐机制及其耐盐阈值，本研究以苗期‘太行’白羊草为材料，设置9个NaCl浓度盐胁迫处理，测定其株高、根长、地上部生物量等13个指标，并利用主成分分析计算其耐盐阈值。结果表明，NaCl胁迫对白羊草地上部生长影响更大，但地下部对Na+、K+的响应更为敏感。在胁迫时间和NaCl浓度两个维度上，叶片中过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性均呈先升后降的趋势，并于210 mmol·L-1 NaCl处理下的第8和10天分别达到最大值；丙二醛、可溶性糖含量呈升高趋势；叶绿素含量呈下降趋势。通过主成分分析选取分数集前二的指标（根长和干重）建立回归曲线，经验证后发现地上部干重更适合作为评价耐盐阈值的指标，得出白羊草的耐盐阈值为207.53 mmol·L-1。本试验将为禾本科植物耐盐机制研究和后续探究白羊草抗盐机制研究的试验处理时间提供参考依据。
草原是我国面积最大的陆地生态系统，是具有重要生产、生态和生活功能的自然资源，是我国重要的绿色生态安全屏障，是传承草原文化的重要载体，是建设生态文明和美丽中国的重要基础。开展草原生态价值核算与评估有两个核心目标，一是为草原资源的合理定价、有效补偿、科学管理和可持续发展提供理论依据，即尝试将生态效益纳入经济社会发展决策，二是为草原生态保护和修复成效评价提供科学方法，即通过货币化改变和影响生态保护和修复的行为与决策。借鉴生态经济学和生态系统评估理论，将草原生态价值定义为由草原生态系统结构与功能决定的可直接向人类提供各种服务及惠益的价值化形式。结合草原生态学基础理论，综合参考生态系统服务价值、自然资本、生态系统生产总值，梳理构建草原生态价值评估指标体系，确定分项指标物质量估算与价值核算的空间计量方法，构建了评估框架，可评价草原生态价值高低及其时空动态变化。以内蒙古自治区呼伦贝尔市为例，开展草原生态系统支持、供给、调节、文化生态价值的核算和空间分异格局分析，以及不同行政区草原分项价值的横向对比评估，应用结果显示出指标综合全面、核算科学合理、评估方法灵活、能够反映时空分异特征等优势，进而展望了未来需要开展深入研究的几个方面。由此可见，草原生态系统作为“钱库”的重要性，决定了需要从草原生态价值角度进一步认识草原的功能与地位，切实加强草原的科学保护与合理利用。
宁夏罗山国家级自然保护区是宁夏中部干旱带上唯一的水源涵养林区和区域绿色生态保护屏障，对该地区生物多样性保护、防治土壤侵蚀、维护生态安全具有重要作用，但目前对罗山草地植物群落特征鲜有报道，其草原植被群落特征及其与环境因子的关系还不清晰。本研究以罗山自然保护区草原为对象，研究了不同海拔和不同类型草地植物群落组成、多样性特征的空间分异规律及植被群落特征与环境因子的关系。结果表明：1） 罗山自然保护区草地植物群落由一、二年生草本、多年生草本和灌木、半灌木组成，其中多年生草本占比最大；荒漠草原与典型草原植物群落以禾本科和杂类草为主，草甸草原以杂类草为主；随着海拔的升高，除群落地上生物量外，所调查植被数量特征符合“中间高度膨胀”理论，在海拔1600~2100 m时均达到峰值。2） 草地植物Margarlef丰富度指数与Shannon-Wiener多样性指数随着海拔的升高，在2000~2100 m的草原样地达到最高，呈现先增加后减小的“单峰型”变化趋势（P<0.05）；Simpson优势度指数与Pielou均匀度指数随海拔升高变化不显著（P>0.05）；保护区草甸草原、典型草原和荒漠草原3种草原类型间物种多样性差异不明显。3） 年降水量、海拔、土壤全氮含量、土壤全磷含量、日均气温是影响研究区草地植被特征的重要环境因子，其中年降水量、海拔是主要环境因子，土壤全氮含量、土壤全磷含量以及日均气温是次要环境因子。研究为进一步了解罗山自然保护区草地植被分布特征提供了基础。
产量是苜蓿草场经济产出的重要指标，及时准确量化苜蓿产量有利于提高草场的施肥管理水平和优化种植模式。传统人工草场产量信息的获取依赖于破坏性实地调查，具有滞后性。相比之下，无人机遥感监测技术可以无损地快速获取反演产量模型的有效信息，然而基于单一传感器的图像信息，光谱分辨率和空间分辨率往往不可兼得，从而影响作物长势的全面分析，致使构建的产量模型的估测精度难以得到有效提升。因此，本研究旨在探索无人机多源影像信息融合对收获期苜蓿产量的估测潜力。在苜蓿收获期采集RGB和多光谱（MS）影像，从中提取光谱、纹理以及小波特征，投入偏最小二乘（PLSR）和高斯回归（GPR）两种机器学习算法，评估苜蓿产量估测模型的鲁棒性。结果表明，RGB影像的小波特征相比于颜色指数和纹理特征的估测效果更好，两类特征组合对于苜蓿产量估算精度具有一定的提升，颜色指数、纹理以及小波3类特征结合的GPR苜蓿产量估算模型精度最高，训练集R2=0.76，验证集R2=0.63，分析相对误差（RPD）=1.61。对于MS影像来说，基于纹理特征建立的苜蓿产量估算模型略优于光谱指数特征，组合两类特征构建的GPR苜蓿估产模型精度最高，训练集R2=0.83，验证集R2=0.58，RPD=1.55。当把RGB影像和MS影像特征融合后，苜蓿产量估算模型精度显著提升，融合3类特征参数（多光谱指数、多光谱纹理、RGB小波特征）的GPR模型得到最优的苜蓿产量估算精度，训练集R2=0.83，验证集R2=0.75，RPD=1.98。总体看来，GPR算法表现了最好的估测结果，相比于PLSR模型估测精度提升了13.6%，研究结果为今后标准化人工草地的遥感监测和智能估产提供了参考。
为筛选出适宜新疆南部干旱区种植的紫花苜蓿品种，以美国‘WL’系列6个不同秋眠级苜蓿品种作为研究对象，连续3年调查不同品种的生育期、越冬率、生长速率与初花期的鲜、干草产量、株高、叶茎比、干鲜比，并采用灰色关联度分析法进行综合评价。结果表明：WL358返青最早，WL712最晚；生长速率以WL440最快，WL168最慢，分别为2.30和1.98 cm·d-1。不同品种的株高随种植年限依次递增，随刈割次数依次递减；各茬生长期（至初花期）逐渐缩短，生长速率加快，3年平均株高以WL440最高（90.73 cm），品种间株高无显著差异（除WL343外）。各年份不同茬次叶茎比呈递增趋势，叶茎比以WL168最高（0.69），干鲜比以WL525最高（0.23）。鲜、干草产量随种植年限逐渐增大；3年平均鲜、干草产量均以WL358最高，分别为98.21与21.26 t·hm-2，WL168鲜草产量（76.37 t·hm-2）与WL525干草产量（16.37 t·hm-2）最低。分析结果表明，影响干草产量的各因子依次为生长速率、鲜草产量、干鲜比、株高、单株干重、叶茎比；6个参试品种的综合评价结果为WL358>WL440>WL168>WL343>WL712>WL525。分析认为WL358品种的综合表现好，适宜在南疆地区种植。
为探究盐生草AKR基因家族的生物学功能和根系盐胁迫响应基因HgAKR42639的耐盐性，基于盐生草全长转录组测序鉴定醛酮还原酶基因（AKRs），采用生物信息学方法分析盐生草AKRs编码的蛋白质序列特性，并在200 mmol·L-1 NaCl胁迫0、6、12、24和48 h处理下，测定盐生草幼苗根系和转HgAKR42639基因拟南芥的目的基因表达量、生理指标和钠钾离子含量。结果表明：从盐生草转录组中鉴定出23个HgAKRs，编码的氨基酸数量在165~664 aa，亚细胞定位预测主要在细胞质中，AKR蛋白保守结构域高度相似，具有3个motif，启动子顺式作用元件分析存在核心元件、增强元件和胁迫响应元件；qRT-PCR结果显示HgAKR42639基因相对表达量在盐生草根系和拟南芥中均先上升后下降，24 h两者的表达量达到峰值；随着盐胁迫时间的增长两者的过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性和脯氨酸含量呈上升趋势，丙二醛（MDA）和可溶性蛋白含量呈下降趋势，在24 h达到最低；Na+和K+含量测定结果显示，两者于24 h盐胁迫处理下Na+含量下降，K+/Na+达到最大值。综上所述，本研究获得了盐生草AKR家族基因，为后续研究盐生草AKR基因响应盐胁迫的分子机制提供理论依据；以期为进一步验证HgAKR42639基因的耐盐性奠定基础。
为了解燕麦/豌豆间作系统中根系分隔对地上生物量和土壤养分的影响，本研究设燕麦单作、豌豆单作、燕麦豌豆间作不分隔、尼龙网分隔和塑料膜分隔共5个处理，分析了燕麦/豌豆间作后株高、地上生物量、土壤养分和根系性状的变化。结果表明，塑料膜分隔处理降低了燕麦株高和间作地上生物量，其土地当量比小于1，而尼龙网分隔、不分隔处理的土地当量比大于1，间作优势明显。塑料膜分隔处理的土壤有机质含量较尼龙网分隔和不分隔处理降低了14.75%~78.53%，有效磷含量降低了9.31%~29.73%，土壤全氮含量在拔节和开花期的根系分隔处理中无显著变化（P>0.05），灌浆期塑料膜分隔较尼龙网分隔和不分隔处理分别降低了22.16%和18.38%，成熟期不分隔处理较塑料膜分隔高10.83%（P<0.05）。对豌豆而言，塑料膜分隔处理的土壤有机质含量显著高于不分隔和尼龙网分隔。此外，不分隔处理的燕麦根长较尼龙网分隔、单作和塑料膜分隔分别增加了43.03%、59.02%和96.38%；根表面积分别增大了14.84%、30.20%和45.55%；根体积分别增加了17.37%、38.15%和106.15%。由此可见，燕麦/豌豆间作显著影响了作物的根系性状，使根系对土壤养分的竞争力发生了变化，从而影响了地上生物量；根系互作越紧密，燕麦和豌豆的地上生物量越高；根系无互作的塑料膜分隔导致燕麦根系生长较差，土壤养分含量较低，间作生物量较低。
农业生产中长期施用猪粪导致土壤磷过剩，增加磷流失风险。通过连续3年定位试验，探究水蓼种植下猪粪处理土壤剖面磷组分与磷酸酶活性变化，为防治土壤过剩磷流失以及磷富集植物水蓼高效提取土壤过剩磷提供科学依据。采用野外微小区模拟试验，以水蓼为材料，设1、2和3 kg·m-2猪粪处理，以不施猪粪为对照，每个处理重复3次，连续处理3年，通过每年采集植株地上部及0~10 cm、10~20 cm、20~30 cm和30~40 cm土壤，测定植株磷含量和土壤剖面磷饱和度、磷组分、pH和磷酸酶活性，分析水蓼种植下猪粪处理土壤剖面磷组分与磷酸酶活性的变化特征。结果表明：1）连续3年种植水蓼条件下，水蓼地上部生物量和磷积累量均随猪粪施用量的增加而增加，在3 kg·m-2猪粪处理下，随年份推进，水蓼地上部磷积累量分别可达200.31、195.97和195.24 mg·plant-1，磷提取能力稳定。2）连续3年种植水蓼条件下，0~20 cm和20~40 cm土壤磷饱和度增加速率较为缓慢，除3 kg·m-2猪粪处理外，土壤磷饱和度均小于土壤磷流失临界值25%。3）随着猪粪施用量增加，0~10 cm和10~20 cm土壤各组分磷含量均增大，3年连续施用较高浓度猪粪增强了磷的移动性，0~10 cm和10~20 cm土壤pH均逐渐降低，0~10 cm和10~20 cm土壤磷酸酶活性均随猪粪施用量增大而升高，在3 kg·m-2猪粪处理时最高。综上所述，连续施用猪粪增加了0~10 cm和10~20 cm土壤各组分磷含量，增强了土壤剖面磷的移动性，且在3 kg·m-2处理下增幅最大。水蓼具有较强的磷提取能力，可有效提取猪粪处理土壤中过剩的磷。水蓼种植条件下，随着猪粪施用量增加，0~10 cm和10~20 cm土壤pH逐渐降低，土壤酸性磷酸单酯酶、碱性磷酸单酯酶、植酸酶和磷酸二酯酶活性升高，种植水蓼促进了土壤剖面磷从低效态组分到高效态组分的转化，有利于水蓼对磷的提取和积累，从而降低土壤磷流失风险。
植物是入侵生物中种类和数量最多的类群，对入侵植物开展经济成本评估可为后续风险管理和相关政策的制定提供参考依据。本研究基于InvaCost数据库评估获得了1970-2017年全球入侵植物的经济成本，研究结果表明：1）入侵植物的保守经济成本为1943.65亿美元，年均40.49亿美元，其中，直接经济损失达1004.68亿美元，占比为51.69%；2）在64个国家和地区中，美国的经济成本最高，其次为澳大利亚，我国208.31亿美元（1407.07亿人民币）排名第三。凤眼莲是全球最昂贵的入侵植物种类，其危害所产生的成本高于排名5~10名的入侵植物成本之和；3）过去的近50年里，入侵植物的经济成本呈上升趋势，模型测算2017年入侵植物的可能成本为34.38亿~104.52亿美元，最高置信值为77.25亿美元。本研究有助于加深对入侵植物危害严重性的客观认识，可为我国开展更为积极的入侵植物治理提供科学依据。
BBX家族转录因子参与光形态建成、成花生理、避荫反应、种子生长发育、激素信号转导及对逆境胁迫的响应等植物重要生长发育过程。紫花苜蓿是耐盐性较强的牧草饲料作物，其品质优良，有“牧草之王”的美誉。发掘并探索紫花苜蓿MsBBX20基因响应非生物胁迫的分子机理，有助于揭示紫花苜蓿抗逆生物学基础，为紫花苜蓿抗逆分子育种提供新的基因资源。通过RT-PCR、3′/5′RACE PCR技术克隆得到MsBBX20基因cDNA序列，生物信息学分析发现其CDS全长834 bp，编码278个氨基酸，该基因编码的蛋白质为锌指结构蛋白家族成员。利用qRT-PCR技术分析MsBBX20在紫花苜蓿不同组织和不同非生物胁迫下的表达模式。通过基因枪轰击技术，在洋葱表皮瞬时表达MsBBX20进行亚细胞定位。克隆得到大小为1737 bp的MsBBX20启动子序列并分析了顺式作用元件，该启动子可驱动GUS报告基因在烟草的叶、茎和根中高效表达。将MsBBX20启动子序列与包含GUS基因的pCAMBIA-1301载体连接，瞬时转化烟草并通过组织化学染色对不同组织进行GUS活性分析。构建pCAMBIA3301-MsBBX20植物超表达载体，通过农杆菌介导的方法遗传转化野生型拟南芥，获得超表达MsBBX20的拟南芥株系。用不同浓度盐溶液（150、200和300 mmol·L-1 NaCl）处理拟南芥转基因株系并分析其MDA含量和抗氧化酶活性。进化分析表明紫花苜蓿MsBBX20蛋白与红三叶TpBBX20的亲缘关系最近。MsBBX20蛋白定位于细胞核。MsBBX20基因在花中表达量最高，且MsBBX20可以响应干旱、盐、冷、脱落酸、赤霉素、光照等多种非生物胁迫。遗传转化获得MsBBX20过表达拟南芥株系，并选择3个高表达阳性株系进行功能验证。在不同浓度NaCl处理条件下，过量表达MsBBX20的拟南芥株系的丙二醛（MDA）含量显著低于对照，而超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性均显著高于对照。克隆获得紫花苜蓿锌指蛋白转录因子基因MsBBX20，该基因在花中表达量最高，能够响应多种非生物逆境胁迫和外源激素处理，表明MsBBX20可能参与紫花苜蓿的多个逆境响应过程。进一步的研究证明MsBBX20可能通过调节植物的抗氧化酶系统，缓解逆境造成的植物细胞氧化损伤，提高转基因拟南芥对盐胁迫的抗性，进而增强植株的耐盐性。
土壤盐渍化是限制植物营养吸收和生长发育的重要因素。红豆草是我国盐碱地区的乡土草种，外源脱落酸（ABA）在提高植物抗逆性方面起着积极的调控作用。为探究外源ABA对盐胁迫下红豆草幼苗生长和生理特性的影响，本试验采用营养液砂培法，在0.8%NaCl处理下，对耐盐（‘GH’、‘GN’、‘1994’）和敏盐（‘10295’、‘2323-2’、‘2668’）红豆草幼苗叶面喷施不同浓度的ABA，即设置1个对照组CK和4个处理组：0.8% NaCl（T1）、0.8% NaCl+0.1?mmol·L-1 ABA（T2）、0.8% NaCl+0.2?mmol·L-1 ABA（T3）、0.8% NaCl+0.3?mmol·L-1 ABA（T4），筛选出缓解盐胁迫的最佳ABA缓释浓度。结果表明：ABA对盐胁迫有缓解效应，能显著提高盐胁迫下红豆草幼苗的株高、叶面积、地上生物量、地下生物量、叶片相对含水量、根系活力、K+含量、叶片与根系赤霉素和玉米素及叶片生长素（IAA）含量，耐盐材料‘GH’的变化较显著，相较于0.8% NaCl处理，T3处理下其株高、叶面积、地上生物量、地下生物量、叶片相对含水量、根系活力、K+含量、叶片与根系赤霉素和玉米素及叶片生长素（IAA）含量分别上升了20.48%、4.63%、26.75%、56.66%、28.19%、65.41%、24.36%、47.55%、36.05%、24.39%、80.53%和19.20%；能降低丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、Na+含量、Ca2+含量、叶片与根系ABA及根系IAA含量，敏盐材料‘10295’变化较不明显，相较于0.8% NaCl处理，T3处理下其丙二醛含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、Na+含量、Ca2+含量、叶片与根系ABA及根系IAA含量分别下降了14.91%、18.64%、26.15%、10.08%、24.47%、30.24%、8.72%、27.64%和30.87%。研究表明外源ABA可以减弱盐胁迫对细胞的氧化损伤，维持细胞膜系统的完整性和细胞渗透压，并以0.2?mmol·L-1 ABA效果最佳，且耐盐材料对ABA的响应比敏盐材料更显著。
为了解秋播饲用燕麦在豫北地区的抗倒伏特性和生产性能，本研究测定了18个品种的干草产量、分蘖数、越冬率和不同时期倒伏率，分析了燕麦倒伏与株高、穗位高及茎秆形态的关系。结果表明：80%的燕麦品种从抽穗期开始倒伏，乳熟中期收获时倒伏率为10.0%~95.0%，其中，贝利和大富豪两个品种倒伏率较低；第1节和第2节茎粗、第2节干重等反映茎秆强度的指标与倒伏率呈显著负相关（P<0.05）；18个燕麦品种生育期为182~207 d，干草产量、株高、越冬率和返青期分蘖数分别为11.99~20.46 t·hm-2、1.11~1.52 m、83.7%~96.6%和5.3~8.5个·株-1，贝利、爱沃和燕王3个品种干草产量较高，达20 t·hm-2。综合抗倒伏特性、干草产量和营养品质，本研究认为贝利、燕王和大富豪3个品种适宜在豫北地区秋播种植。
作为草食家畜最优良和天然的饲料，牧草是草食畜牧业发展的基础和保障，是大食物观下重要的粮食资源。牧草新品种的选育是草牧业可持续发展的重要基础，在促进畜产品稳产保供能力提升及草牧业高质量发展中起着重要作用。随着对优质牧草新品种需求增加，牧草育种技术从常规育种手段进入分子育种时代，牧草新品种培育取得重大突破。本研究对国内外近100年来的牧草育种技术进行了系统的综述，包括驯化育种、杂交育种、诱变育种、倍性育种等常规育种技术，转基因、分子设计育种等基因工程育种技术，以及近年来发展起来的基因编辑技术，同时阐述了不同育种技术取得的成就和存在的问题，并对今后的牧草育种工作提出了以下展望：1）深入挖掘牧草自然资源，加强种质资源收集利用；2）以需求为导向丰富牧草新品种的育种目标，注重牧草品质的改良和抗性品种培育，充分发挥牧草的生产、生态和生活等“三生”功能；3）将常规育种手段与现代生物技术相结合，突破牧草育种瓶颈，加强优质牧草特别是羊草和苜蓿等新品种选育。旨在推动我国进入生物育种新时代，为牧草种质资源创新和优质牧草新品种选育提供参考，为建立优质高产人工草地提供技术支持，从而满足我国畜牧业日益增长的饲草需求。
通过分析不同氮磷钾水平对大麦饲草鲜草产量和粗蛋白的影响，筛选适合水培大麦饲草的最优氮磷钾水平，以期为该资源的合理利用提供理论依据及数据参考。通过单因素试验确定氮添加量A、磷添加量B和钾添加量C的取值范围，并采用响应曲面优化法构建一个二次多项式回归模型，通过中心复合旋转设计在水培过程中添加不同水平的氮磷钾，其中氮添加量是3.30、5.00、7.50、10.00和11.70 mmol·L-1，磷添加量是0.66、1.00、1.50、2.00和2.34 mmol·L-1，钾添加量是1.98、3.00、4.50、6.00和7.02 mmol·L-1，选择鲜草产量和粗蛋白含量为优化目标。结果表明：鲜草产量和粗蛋白含量之间的二次多项式影响均极显著（P<0.01），决定系数都为0.97。其中，钾对鲜草产量的曲面效应影响极显著（P<0.01），氮和钾的交互作用对鲜草产量的曲面效应影响极显著（P<0.01），磷和钾的交互作用对鲜草产量的曲面效应影响显著（P<0.05）。氮钾和磷钾对粗蛋白的曲面效应影响极显著（P<0.01）。在氮添加量为9.19 mmol·L-1，磷添加量为1.08 mmol·L-1，钾添加量为3.99 mmol·L-1时，响应曲面优化结果最好，鲜草产量预测值可达到12.07 kg·plate-1，粗蛋白含量预测值可达到19.35%DM，在此条件下，水培大麦饲草鲜草产量和粗蛋白含量均达到最优。
为研究不同添加剂对蚕豆秸秆青贮品质和微生物多样性的影响，设3%蔗糖（T1组）、乳酸菌（T2组）、乳酸菌+3%蔗糖（T3组）、乳酸菌+0.2%柠檬酸（T4组）、0.2%柠檬酸（T5组）、0.03% NaCl（T6组）、0.1%维生素C（T7组）7个添加剂处理组和无添加剂对照组（CK组），每个处理3个重复。青贮30 d后开封取样，进行青贮料的感官质量、青贮品质及微生物多样性分析。结果表明，1）在感官质量上，7个添加剂处理组均为1级，优于CK组；2）在青贮品质上，与对照组相比，T1组的乙酸（AA）含量显著提高（P<0.05）；T2组乳酸（LA）含量显著提高，pH值显著降低（P<0.05）；T3组可溶性碳水化合物（WSC）、LA和AA含量显著提高（P<0.05），酸性洗涤纤维含量和pH值显著降低（P<0.05）；T4组WSC和LA含量显著提高（P<0.05），pH值和氨态氮含量显著降低（P<0.05）；T5和T7组的LA和AA含量均显著提高（P<0.05），粗蛋白（CP）含量显著降低（P<0.05）；T6组WSC、LA和AA含量显著提高（P<0.05），CP含量显著降低（P<0.05）；3）在微生物多样性上，各组在属水平上的优势菌群均为肠杆菌属（占比19.3%~41.3%）和乳植杆菌属（占比12.0%~40.0%）；与对照组相比，T3、T5、T7组的乳植杆菌属、片球菌属和魏斯氏菌属相对丰度显著提高（P<0.05），其中T3组的Alpha多样性和Beta多样性差异显著（P<0.05）。由此可见，添加剂处理能够改善蚕豆秸秆青贮料的感官和青贮品质，调整青贮发酵微生物群落结构，其中乳酸菌联合3%蔗糖处理的青贮发酵效果最佳。
以分布在三峡水库消落区和江汉平原河漫滩香附子营养器官为试验材料，采用解剖镜下切片法、组织化学研究方法、光学和荧光显微镜下观察拍照记录试验结果，研究其叶、直立茎、根状茎、块茎和不定根适应两栖环境的解剖结构与组织化学特征。结果表明：1）香附子具有适应两栖环境的气腔和质外体屏障等典型结构特征，其中气腔包含根、根状茎及叶的溶生性通气组织和茎的裂生性通气组织；质外体屏障包括内皮层、外皮层、栓质化中柱和维管束鞘细胞等。2）香附子的不定根和茎具有栓质化中柱和维管束；叶片和茎的花环结构由内侧维管束鞘、中间维管束鞘和薄壁细胞维管束鞘3层组成。3）香附子的质外体屏障可能有助于香附子在淹没缺氧下保持氧气流通，同时控制水、离子与环境交换，气腔有利于保存和输送有氧呼吸所必需的氧气。香附子适应淹没-陆生两栖转换环境的结构特征表明其是长江流域生态恢复的重要植物资源。
高渗门控钙渗透通道（hyperosmolality-gated calcium-permeable channel，OSCA）是一类高渗胁迫感受器。本研究通过全基因组鉴定，从蒺藜苜蓿中筛选鉴定出13个MtOSCAs基因，并根据其与拟南芥OSCA基因家族成员的同源性命名为MtOSCA1.1~4.1。染色体定位分析表明MtOSCAs基因不均匀地分布在8条染色体上。MtOSCA家族按系统进化关系可分为4个亚家族，且同一亚家族内的成员具有相似的内含子-外显子模式。功能结构域和保守基序分析表明该家族在进化中高度保守，进一步共线性分析发现MtOSCAs和大豆OSCAs亲缘关系近，而与拟南芥OSCAs亲缘关系远。基因表达模式分析发现，不同亚家族的MtOSCAs基因表现出组织特异性。非生物胁迫转录组数据分析及qRT-PCR分析表明MtOSCA2.5/2.6/3.1显著受低温胁迫诱导表达。顺式作用元件分析证实MtOSCAs启动子区包含多种光、激素和逆境响应的顺式作用元件。上述结果为今后MtOSCAs基因调控蒺藜苜蓿抗逆性的功能研究奠定了坚实的理论基础。
20世纪60年代在川西北若尔盖地区，大面积高寒草甸挖渠排水后开垦为耕地，后又用于唐古特大黄等道地药材种植，土地利用转化对土壤理化性质和微生物群落会产生重要影响。利用Illumina MiSeq测序技术，对比分析了若尔盖高寒草甸和唐古特大黄土壤0~60 cm土层微生物群落特征，探究土地利用变化对土壤理化性质和微生物群落的影响。结果表明，高寒草甸开垦为耕地后土壤饱和含水量、田间持水量和滞留含水量降低。不同深度唐古特大黄土壤pH值和全钾含量均显著高于草甸土壤，有机质含量在0~20 cm土层显著低于草甸土壤，碱解氮和总氮含量仅在土壤深度分别为0~20 cm和20~40 cm时显著降低。与草甸土壤相比，唐古特大黄土壤细菌多样性增加而真菌多样性降低，芽孢杆菌属相对丰度显著增加，有益真菌相对丰度降低，潜在有害真菌相对丰度增加。冗余分析结果表明，速效钾、有机质、有效磷、总氮是影响土壤微生物群落的主要养分因子。共现网络分析表明，草甸开垦转为耕地后土壤微生物群落复杂性降低，细菌形成了比真菌更复杂的共现网络。研究结果有助于深入了解川西北高寒草甸开垦后土壤理化性质和微生物群落变化，可为人工种植唐古特大黄的可持续性提供理论依据。
为了获得优良的固氮菌，并评价其对青贮玉米的促生效果，本研究采用稀释涂布平板法，利用阿须贝氏固体培养基从青贮玉米根际土壤中分离筛选到10株固氮菌，对其固氮能力进行分析，结果表明，菌株ZL-2和ZL-13的固氮能力较强，菌株ZL-2的固氮量为1.07 μg·mL-1，ZL-13的固氮量为0.95 μg·mL-1。通过细菌形态学、16S rDNA序列分析和生理生化特征，确定菌株ZL-2为生癌肠杆菌和ZL-13为成团泛菌。对2株固氮菌的促生特性进行分析，结果表明，2个菌株具有泌铵能力、溶磷能力、产嗜铁素能力和合成吲哚-3-乙酸（IAA）的能力。盆栽试验结果表明，接种固氮菌ZL-2和ZL-13能够显著提高青贮玉米的株高、根长、地上和地下干、鲜重（P<0.05）。田间试验结果表明，2株固氮菌单接种和双接种均能提高青贮玉米的株高、茎粗、产量、粗蛋白含量和全磷含量（P<0.05）。接种2株固氮菌的青贮玉米，其氮代谢和氨同化相关基因（ZmAMT-4、ZmAMTB、ZmGOGAT2和ZmGS1-3）的表达量显著提高（P<0.05）。因此，2株固氮菌具有较好的促生特性，在提高青贮玉米的产量和品质方面发挥了重要作用，是开发微生物菌剂的优质菌种资源。
为了探究低温胁迫对不同狼尾草材料幼苗生理特性的影响及综合评价不同材料的抗寒性。本研究采用泥炭土花盆培养法，对采集的14份乡土狼尾草种子发芽后的幼苗进行低温胁迫（25、4、0、-5 ℃）处理，并测定叶绿素含量、类胡萝卜素含量、抗氧化酶活性、丙二醛含量、渗透调节物质含量。采用主成分分析和隶属函数法对14份材料进行抗寒性评价。随低温胁迫的不断加重，供试狼尾草幼苗的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、可溶性糖和脯氨酸含量以及过氧化氢酶活性呈先升后降的趋势，类胡萝卜素含量呈逐渐增大的趋势，超氧化物歧化酶活性呈逐渐增加的趋势，可溶性蛋白呈先升后降再略升的趋势，而过氧化物酶活性变化趋势不一致。光合作用相关的各指标之间显著正相关。主成分分析结果表明，低温胁迫下狼尾草的光合因子、质膜系统因子、渗透调节因子可作为抗寒性评价的综合指标。隶属函数综合评价D值结果显示，L10材料的抗寒性较强，L4、L1和L2材料的抗寒性相对较弱。采用隶属函数综合评价法所得结果更加准确客观、可靠性高，研究结果可为狼尾草抗寒性评价及耐低温种质资源的筛选提供参考。
为确定新疆白三叶草根腐病的病原种类及生物学特性，本研究对新疆11个县（市）采集的有根腐症状的白三叶草进行了根部真菌的分离，分离到的真菌根据形态学和ITS、EF1-α和RPB2多基因序列鉴定，燕麦镰刀菌分离频率为51.69%、尖孢镰刀菌为17.42%、芬芳镰刀菌为4.50%，木贼镰刀菌为26.40%。致病性测定结果表明，4种镰刀菌对白三叶草根部均具有致病力，致病力强弱依次为尖孢镰刀菌>芬芳镰刀菌>木贼镰刀菌>燕麦镰刀菌。生物学特性结果表明，燕麦镰刀菌在15~25 ℃生长良好，其他3种镰刀菌最适菌丝生长温度均为25 ℃；4种镰刀菌在pH为7~9时菌丝生长良好，且在不同光照条件下菌丝生长无显著差异；尖孢镰刀菌和燕麦镰刀菌最适菌丝生长培养基和碳源均为马铃薯葡萄糖琼脂培养基（PDA）和菊糖，芬芳镰刀菌和木贼镰刀菌最适菌丝生长培养基均为查氏培养基（Czapek），对多元醇类碳源利用效果较好；燕麦镰刀菌和木贼镰刀菌最适菌丝生长氮源均为蛋白胨，其他2种病原菌均为牛肉膏。4种镰刀菌在温度25~30 ℃、pH为6~8产孢较好；不同光照条件下，除尖孢镰刀菌和芬芳镰刀菌在12 h光暗交替条件下产孢明显增多，其他各菌种产孢无显著差异；尖孢镰刀菌和芬芳镰刀菌最适产孢培养基均为马铃薯蔗糖琼脂培养基，燕麦镰刀菌和木贼镰刀菌分别为燕麦片琼脂培养基（OA）、玉米粉琼脂培养基（CMA）；燕麦镰刀菌、尖孢镰刀菌、芬芳镰刀菌和木贼镰刀菌最适产孢碳源分别为山梨醇、葡萄糖、麦芽糖、可溶性淀粉，前两者病原菌最适产孢氮源均为硝酸钾，后二者均为酵母浸粉。尖孢镰刀菌和芬芳镰刀菌致死温度为64 ℃ 10 min，燕麦镰刀菌和木贼镰刀菌均为55 ℃ 10 min。除尖孢镰刀菌外，其他3种病菌均为白三叶草上的首次发现，系为白三叶草新病原。
适当营养添加是提高草地生产力和稳定草原群落结构的重要手段，但不同养分添加量对大尺度草原群落的影响尚不清晰。在总面积为182673 m2的呼伦贝尔轻度退化天然刈割草地上开展施肥试验，以尿素颗粒、过磷酸钙颗粒、硫酸钾颗粒为N、P、K元素添加原料，共设置了3个养分添加处理：A处理（2.3 g·m-2 N、1.2 g·m-2 P、0.75 g·m-2 K），B处理（4.6 g·m-2 N、2.4 g·m-2 P、1.5 g·m-2 K），C处理（6.9 g·m-2 N、3.6 g·m-2 P、2.3 g·m-2 K）和1个对照处理；于植物生长中期的2022年7月中旬和8月初进行两次施肥，对比施肥对草地群落特征的影响。结果表明：各处理对草地生产力与物种多样性无协同影响，A处理未显著影响群落生物量，但显著提高了群落丰富度指数；B和C处理显著提高了群落生物量，由CK的201.73 g·m-2提高到B和C处理的319.19和328.52 g·m-2，但未显著影响群落物种多样性。B和C处理显著提高了优势种和多年生丛生禾草的生物量，B处理还显著提高了多年生杂类草的生物量。B和C处理群落生物量的提高是群落物种高度与密度共同作用的结果。A、B和C处理均显著提升了群落C、N、P含量，且与群落生物量的提升呈显著正相关。施肥缓解了养分限制因子对植物生长的影响，通过提高群落中主要物种的生物量来提升群落生物量。
平茬是荒漠草原人工柠条优化管理的重要手段。探究柠条平茬方式对土壤水分特征及水量平衡的影响，可为研究区柠条的合理平茬提供理论依据和实践指导。以宁夏荒漠草原区人工柠条林为对象，设置未平茬（WP）、隔1带平茬1带（G1P1）、隔3带平茬3带（G3P3）、隔5带平茬5带（G5P5）4种平茬方式，分析不同平茬方式对土壤水分和水分平衡特征的影响，结果表明：1） G3P3处理土壤含水量最高，0~200 cm土壤含水量随土壤深度的增加而升高；2） 与未种植柠条天然草地相比，WP、G1P1、G3P3和G5P5处理均有一定程度的土壤水分亏缺，其中G3P3处理水分亏缺指数最低，减缓了土壤水分消耗；3） 受环境和平茬方式的影响，4种平茬方式植被蒸腾量表现为G3P3<G1P1<G5P5<WP，棵间蒸散量表现为G3P3<G1P1<WP<G5P5，G3P3的蒸散量与降水量的比值最小。基于土壤水分和水量平衡特征方面，G3P3处理更有利于种植柠条林的荒漠草原水分保持和水量平衡。
草畜平衡实施效果评估对于草地合理管理以及草地畜牧业可持续性发展至关重要。本研究利用遥感技术获取了植被特征数据，并根据专家意见制定了草地植被指标基准值，开展了草畜平衡实施效果评估，且利用传统方法探讨了该方法的可靠性。另外，本研究通过构建综合草畜平衡指数（CFBI）进行了村级尺度的草畜平衡实施效果综合评定。基于遥感反演的草畜平衡实施效果评估结果显示，2022年山丹县部分草地存在超载情况，超载和严重超载面积仅占总面积的1.09%，各行政村草地之间的综合草畜平衡指数存在明显差异（-10.91~-3.72）。基于遥感技术的草畜平衡实施效果评估方法可以为山丹县草地禁牧区与放牧区的动态调整提供科学依据。
GLK （Golden2-like或G2-like）属于GARP超家族，是植物生长发育过程中的重要转录因子，在调节植物叶绿体发育、叶绿素生物合成和非生物胁迫响应等方面发挥着重要作用。目前，GLK基因家族成员已在多个物种中被系统鉴定，但在四倍体紫花苜蓿全基因组水平上仍然知之甚少。利用生物信息学的方法，在“新疆大叶”紫花苜蓿基因组中鉴定到100个GLK基因（MsGLKs），并对其理化性质、染色体定位、系统进化关系、启动子顺式作用元件以及渗透胁迫和外源脱落酸（ABA）处理下的表达模式进行了分析。结果显示，100个MsGLK基因在32条染色体上不均匀分布，蛋白序列长度为201~860个氨基酸。根据系统发育分析结果，将MsGLK家族成员分为13个组。共线性分析表明，在紫花苜蓿基因组中共发现193个MsGLK基因重复事件，基因非同义替代数/同义替代数（Ka/Ks）分析显示，大部分重复基因对经历了纯化选择。MsGLK基因启动子的顺式作用元件广泛参与了植物生长发育、激素响应和胁迫反应。基因表达数据显示，12个基因的表达具有组织特异性，25个基因在所有组织中表达。RT-qPCR检测发现，MsGLK基因在干旱胁迫、盐胁迫和外源ABA处理下均有一定程度的响应。研究结果将为进一步探索 MsGLK基因的功能和紫花苜蓿抗逆性遗传改良提供参考。
