丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）是一类高度保守的丝氨酸/苏氨酸（Ser/Thr）蛋白激酶，广泛存在于真核生物中级联反应途径。植物MAPK具有相对保守的11个亚结构域，均为Ser/Thr蛋白激酶发挥其催化作用所必需的元件，其表达受活性氧、一氧化氮、激素等调控。MAPK可磷酸化多种底物，包括转录因子、蛋白激酶和细胞骨架相关蛋白等，在调控植物响应逆境（盐分、干旱、极端温度、重金属等）胁迫中起重要作用。本研究对植物MAPK家族的发现、分类与结构、调控机制及其响应各种非生物胁迫等方面的研究成果加以综述，并对未来研究方向进行展望，以期为农作物抗逆性遗传改良提供理论依据和基因资源。
植物遗传转化是转基因技术及以此为基础的基因组编辑、功能基因组学研究和分子育种的关键。其中，物种和基因型差异往往是限制遗传转化效率和基因编辑技术广泛应用的主要瓶颈。随着再生芽发生和体胚发生的分子机制被逐渐探明，在愈伤组织形成、增殖和再生过程中涉及生长素和细胞分裂素合成、响应和信号转导的生长及发育调节基因被用于提高遗传转化效率。本研究首先综述了植物遗传转化过程中体细胞再生的不同途径和方式，以及转化细胞以间接的器官发生方式和体胚发生方式再生的分子机制。然后重点讨论了与生长素和细胞分裂素有关的再生促进基因在提高再生效率，缩短转化时间，以及实现执拗型物种和基因型的遗传转化等方面的应用。最后总结了再生促进基因在转基因和基因编辑中的应用潜力和研究方向。
高温胁迫是限制冷季型草生长发育的主要因素。为探究单独接种丛枝菌根真菌（AMF）和外源褪黑素以及联合应用对多年生黑麦草生长和耐热性的影响，采用盆栽试验测试分析高温胁迫下丛枝菌根真菌和外源褪黑素处理对多年生黑麦草的生长，内源褪黑素含量及其合成基因的表达，抗氧化能力和渗透调节物质含量的影响。结果表明，高温胁迫明显抑制多年生黑麦草的生长，而外源褪黑素处理提高了AMF在多年生黑麦草根系中的定殖率。接种AMF和/或褪黑素处理均能促进高温胁迫下多年生黑麦草的生长，增加多年生黑麦草根系内源褪黑素含量和上调褪黑素合成基因的表达，降低相对电导率（EL）、丙二醛（MDA）含量和多酚氧化酶（PPO）活性，同时提高根系抗氧化酶（SOD、POD、CAT和APX）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性，以及类黄酮、脯氨酸、总酚、可溶性糖和甜菜碱的含量。其中接种AMF和褪黑素联合应用对提高多年生黑麦草耐热性效果最佳。总的来说，AMF接种和褪黑素处理可上调多年生黑麦草根系褪黑素合成基因表达，提高内源褪黑素含量，增强抗氧化酶活性，降低氧化损伤，同时提高渗透调节能力以增强多年生黑麦草的耐热性。
以白三叶、苇状羊茅和多年生黑麦草3种北方常见草坪草为对象，通过室内砂培试验，研究了火炬树幼苗根、皮和叶的水浸提液在12.5、25.0和50.0 g·L-1浓度下对受体植物种子萌发、幼苗生长以及生理指标的影响。并基于不同指标对应化感效应指数进行主成分分析获取的综合主成分值（F）评价各处理对3种草坪草的综合抑制程度，以期明确火炬树幼苗的潜在化感效应及其作用规律。结果表明：火炬树幼苗对受体植物各类指标的化感效应普遍受到化感物质来源器官、浸提液浓度和受体植物种类，以及上述因素交互作用的显著影响（P<0.05）。其中，火炬树所有器官的浸提液在各浓度下均使白三叶在苗期全部死亡。其根、皮和叶浸提液均显著抑制了苇状羊茅的种子萌发和幼苗生长，但仅后两者的综合抑制程度随浸提液浓度增加持续增强（F值降低1.07~2.77）；浓度一致时，火炬树对苇状羊茅的综合抑制程度均为叶和皮>根（F值较后者低0.98~3.23）。火炬树根和皮浸提液对多年生黑麦草的综合抑制程度随浓度增加呈先增后降趋势，叶浸提液的抑制程度则随浓度增加呈持续增强趋势（F值降低1.11），且所有器官浸提液对多年生黑麦草的化感抑制普遍强于其对苇状羊茅的抑制（F值较后者低0.64~2.96）；浓度一致时，在12.5和50.0 g·L-1浓度下叶浸提液的综合抑制程度强于其他器官（F值较其他器官低0.44~1.55），而在25.0 g·L-1浓度下皮浸提液的抑制程度最强（F值低0.51~0.69）。综上所述，在火炬树下种植草坪植物时建议优先考虑苇状羊茅而应避免种植白三叶。
高质量的牧草种子是我国草牧业发展和生态改良的物质基础。种子活力是评价种子质量的重要方面。高效的牧草种子活力评价方法可筛选出高质量种批用于人工草地建植与天然草地改良，对保障国家食物与生态安全具有重要意义。国内外学者已就牧草种子活力评价的不同方法及其与田间出苗生产表现之间的联系开展了众多研究。本研究就牧草种子活力的概念及评价方法进行综述，重点从牧草种子物理性状、萌发特征与幼苗生长、逆境试验、生理生化指标、计算机与光学成像新技术等几个方面，论述其测定原理和在牧草种子活力评价上的应用现状，并提出未来的研究展望。以期为下一阶段牧草种子活力基础研究与测定提供重要理论依据与参考。
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。
杂草是抑制药用植物生长发育，影响其产量和质量的主要生物因子。黄芪为多年生药用植物，在其生长过程中田间杂草群落结构不断发生变化。通过田间调查统计发现整个黄芪田中杂草有66种，分属24科59属。其中以菊科和豆科杂草种类最多，分别有10种。优势种有冰草、狗尾草、虫实、田旋花、苦荬菜等。不同生长年限黄芪田中杂草群落结构不同，一年生黄芪田间杂草丰富度、Shannon-Wiener指数和Pielou指数均最低（32、1.71、0.49），Simpson指数最高（0.372），杂草集中度高。十年生黄芪田间杂草的Shannon-Wiener指数和Pielou指数均最高（3.14、0.82），Simpson指数最低（0.068），群落结构趋于稳定。生长年限相近的黄芪田杂草群落结构特征相近，以三年生与五年生黄芪田最为相似，Sorenson指数最高（0.828）。伴随年限的增加，黄芪田中杂草群落优势种变化趋势为“一年生种子植物-多年生小草本-多年生大草本/小灌木”，建群植物变化趋势为“虫实-冰草-醉马草/冷蒿”。黄芪田中杂草主要有两大类传播方式：以种子传播的游击战模式和以根茎走窜传播的根据地模式，分别以虫实和冰草为代表植物。
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。
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。
紫花苜蓿是全世界广泛栽培的优质牧草。木质素与紫花苜蓿抗性密切相关，但木质素难以被牲畜消化，严重影响了紫花苜蓿的营养价值，所以培育低木质素的紫花苜蓿具有重要意义。咖啡酰辅酶A氧甲基转移酶（CCoAOMT）是木质素合成途径中的关键酶，本研究利用生物信息学方法对紫花苜蓿基因组中的CCoAOMT基因家族成员进行鉴定，并对其基因结构、染色体定位、系统发育、基因表达等方面进行了研究。结果表明，在紫花苜蓿基因组中共鉴定到44个MsCCoAOMT基因，其中36个（82%）MsCCoAOMT基因都含有5个外显子，分布于16条染色体上，存在明显的串联重复现象；通过系统发育树分析，MsCCoAOMT基因家族可分为5类；通过MEME软件对MsCCoAOMT蛋白motif进行预测发现了10个比较保守的motif。qRT-PCR表达分析表明部分MsCCoAOMT基因的表达具有组织特异性。研究结果对紫花苜蓿低木质素遗传改良具有潜在的理论指导意义和实际参考价值。
土壤微生物群落特征指示着草地的质量和健康状况。本研究以青海省贵南县的天然草地（NG）、沙化草地（DG）、草本人工恢复草地（AG）和灌木人工恢复草地（AS）4种草地类型为研究对象，采用qPCR和Illumina MiSeq高通量扩增子测序技术研究了土壤细菌群落生物量、多样性及其结构的变化，结合植被和土壤属性剖析了高寒草地土壤细菌群落演变的关键影响因子及其贡献。结果表明：草地沙化显著（P<0.05）降低了土壤细菌群落的生物量和α多样性，人工植被重建则促进了土壤细菌群落生物量和α多样性的恢复，22年后基本达到未退化前的水平。草地沙化显著（P<0.05）增加了芽单胞菌门（Gemmatimonadota）的相对丰度，而变形菌门（Proteobacteria）和浮霉菌门（Planctomycetota）的相对丰度则显著降低（P<0.05）；人工植被重建促进了优势细菌门逐渐向NG方向演变，22年后绝大部分优势细菌的相对丰度基本恢复到未退化之前的状态。然而，DG、AG和AS与NG的土壤细菌群落结构相似性不高，而AG和AS的群落结构则高度相似。土壤细菌群落结构与绝大多数植被和土壤理化指标显著 （P<0.05）正相关，植被属性对其群落结构变化的解释度（10.0%）比土壤物理属性（6.3%）和化学属性（1.9%）更高，植被与土壤所有指标共解释了72.0%的土壤细菌群落结构的变化，表明植被和土壤通过相互作用共同决定了高寒草地土壤细菌群落结构的演变。因此，加强对植被和土壤的保护，防止草地退化，并对沙化草地进行人工植被重建，对于保护和恢复青藏高原高寒草地土壤细菌群落具有重要的生态意义，而选择利用灌木或草本进行人工植被重建对表层土壤细菌群落的影响区别不大。
种子是农业生产实践中最基本的生产资料，其萌发对植物物种的生存和繁衍起着决定性作用，但此过程易受到环境因素的影响，提高种子在胁迫环境下的萌发质量对禾草建植具有重要意义。Epichlo?内生真菌与禾草形成互惠共生关系，可促进共生体种子萌发并提高对环境胁迫抗性，使其在植物群落中占据优势生态位，因此对动植物及微生物生态系统产生广泛影响。将国内外关于Epichlo?属内生真菌在不同生境及处理下对宿主禾草种子萌发的影响进行综述，重点探讨Epichlo?属内生真菌对宿主禾草种子在正常生长条件和胁迫环境下的萌发及化感效应等方面的作用，发现内生真菌在正常萌发条件和胁迫环境中均能促进种子萌发，而在化感作用下萌发响应不一致，同时，内生真菌的侵染能显著缓解贮藏时间对种子萌发的负效应。通过对前人研究的总结，建议今后应加强对Epichlo?内生真菌促进禾草种子萌发及提高抗性生理生化等方面的研究，揭示内生真菌与禾草共生对种子萌发的影响机制，从而筛选出优良内生真菌菌株，以期利用内生真菌资源为禾草种质资源的创制开辟新途径。
为了提高匍匐翦股颖的越夏能力，本试验以匍匐翦股颖Penn A4为材料，模拟设置人工气候热胁迫（37 ℃/32 ℃，昼/夜），通过叶面喷施300 μmol·L-1 2，3-丁二醇（BD），测定分析BD对Penn A4盆栽苗在热胁迫第0（BD预处理前）、7、42 天及恢复常温第10天时叶片内源激素含量及其相关基因表达的影响。结果表明：外源BD提高了热胁迫7 d 时Penn A4 细胞分裂素、赤霉素3、茉莉酸类含量，降低了生长素、水杨酸、脱落酸、1-氨基环丙烷羧酸含量，并抑制了其相关基因的表达，从而促进了蒸腾降温及植株营养生长；胁迫42 d时，BD上调各个激素相关基因的表达量，通过促进内源激素运输降低了叶片活性激素含量，从而抑制了植株营养生长，为Penn A4抵御长时间热胁迫保存了能量，并提高了其存活几率。综上，BD可通过调节内源激素代谢加快短期胁迫下Penn A4生长速率及蒸腾散热，抑制长期胁迫下植株的衰老和生长速率来提高Penn A4耐热性。
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。
落粒性是野生植物为有效繁衍后代、扩大种群而形成的一种适应特性，但对种子生产可造成不利影响。离区的形成、发育和降解是植物落粒的直接原因，植物激素产生促进或抑制脱落的信号，细胞壁水解酶可引起离区细胞的降解，这些过程的发生受多个基因调控，且调控网络复杂。对于种子落粒的相关研究已在水稻、小麦等农作物中深入开展，而牧草领域则相对较少。综述禾本科植物落粒研究的最新进展，以期为禾本科牧草落粒机理深入挖掘以及品种选育提供理论参考。
间作可通过根系互作改变土壤微生物群落结构，影响作物产量。本研究结合Eco-Biolog微平板法和液相色谱-串联质谱法（LC-MS），综合分析了玉米和高粱与大豆两种间作系统中不同年限作物产量、根际土壤理化性状、根际土壤微生物群落变化特征及根际土壤代谢物的差异，旨在探究不同种间互作影响复合作物群体产量的原因。结果表明：间作显著提高作物产量，且较第一年，产量上的间作优势在第二年中表现得更明显。与单作相比，间作能够增加速效养分的积累和吸收；间作玉米根际土壤中速效磷和速效钾、间作高粱根际土壤中碱解氮、速效磷和速效钾、玉米间作大豆中的大豆根际土壤中速效磷和速效钾以及高粱间作大豆中的大豆根际土壤中速效磷和速效钾含量均显著增加。与单作相比，间作条件下玉米、高粱和大豆的微生物量碳氮含量显著升高，根际土壤微生物的活性更强，微生物群落组成更加丰富。通过代谢组分析初步鉴定出不同作物根际土壤中可能影响土壤微生物富集的关键差异代谢组分，其中具有促进作用的差异代谢物在玉米、高粱和大豆中分别鉴定出4、2和1种，具有抑制作用的差异代谢物在玉米、高粱和大豆中各鉴定出1种。综合分析认为，玉米间作大豆和高粱间作大豆可通过种间根系互作改变根际土壤微环境，并重塑其中的微生物群落结构，进而加速根际土壤中速效养分的沉积，促进作物养分的吸收，提高作物产量。
生态阈值存在于生态系统的非线性变化过程中，提前探究可能突破生态环境限制条件的阈值，从而做好预防措施具有十分重要的意义。本研究综述了国内外生态阈值研究文献，梳理了生态阈值的概念与发展，阐明了目前生态阈值识别方法的优缺点，总结了生态阈值在生态系统保护与修复、应对全球气候变化、生物多样性保护以及灾害防治这4个热点研究领域中的应用，最后提出了生态阈值研究在理论与应用方面的不足，并在此基础上展望了中国生态阈值未来的研究重点，以期为中国生态系统保护、修复和可持续发展提供思路借鉴。
为明确高寒草甸退化过程中优势物种改变对根际土壤真菌群落多样性及其稳定性的影响，以青藏高原东缘4个不同退化程度（未退化、轻度退化、中度退化和重度退化）高寒草甸为研究对象，采用ITS rRNA基因测序技术，结合FUNGuild预测和分子生态网络模型方法，分析了高寒草甸退化程度对根际真菌群落结构、功能群和分子生态网络的影响。结果表明：草地退化程度对根际土壤真菌Alpha多样性无显著影响，但显著改变根际土壤真菌的Beta多样性；退化程度仅对根际真菌优势种群的相对丰度产生影响，对真菌优势种群没有影响，4个不同退化程度高寒草甸根际土壤中真菌优势种群均为担子菌门、被孢霉门和子囊菌门；通过线性判别分析发现了29个生物标志物，其中大部分属于担子菌门和子囊菌门；草地退化过程中根际真菌群落主要由共生营养型向腐生营养型转变；网络分析发现，退化高寒草甸根际真菌群落各可操作分类单元（OTU）主要以负相关关系为主，并且退化程度越高负相关程度越强烈。同时结合网络拓扑参数，草地退化程度的加剧将会导致根际真菌结构呈更为松散和不稳定的态势。综上所述，高寒草甸退化程度对优势物种根际真菌群落组成、结构和功能类型产生了显著影响，并降低了真菌群落的稳定性和复杂性。研究结果为深入理解高寒草甸根际微生态的适应性机制提供了科学理论依据。
披碱草属是青藏高原高寒草地的优势禾草，在我国甘肃、青海、西藏、新疆、四川等高寒牧区广泛种植。真菌病害是限制披碱草生长的重要因素，可直接影响披碱草的产量和品质，进而制约草地农业生态系统的生产力。本研究对国内外近年来披碱草属真菌病害的病原学、发生规律及防治措施等方面进行归纳，展望了病害的研究前景和研究思路。截至目前，共计16种真菌病害已在披碱草属上报道，主要包括锈病、黑粉病、白粉病、麦角病、香柱病和叶斑病等病害；这些病害可对披碱草的叶片、叶鞘、茎秆、穗和种子等造成不同程度的危害。目前国内外针对披碱草属真菌病害的防治方法主要有抗病品种选育、种子处理、生态和化学治理。此外，筛选或培育携带内生真菌（Epichlo?）的新品种将是披碱草抗病研究的突破口之一。
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。
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。
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。
为探究三江源地区典型高寒草地生态系统中丛枝菌根（AM）真菌群落变化的关键驱动过程，以三江源国家公园高寒荒漠、高寒草原、高寒草甸和高寒湿地4种典型草地生态系统为研究对象，基于Illumina-Miseq高通量测序手段，通过分析不同生态系统中AM真菌群落的物种及谱系组成，并结合群落谱系分析方法，探明影响AM真菌群落组成的各种因素，推断出AM真菌群落的构建机制及关键生态过程。结果表明：1）4种草地类型AM真菌多样性和群落结构存在明显差异，高寒荒漠、高寒草甸、高寒湿地的优势属均为球囊霉属（Glomus），高寒草原的优势属则为多样孢囊霉属（Diversispora）。2）高寒湿地AM真菌的OTU丰富度和谱系多样性指数均显著低于其他3种草地类型。3）植物群落组成、土壤含水量和有效N∶P是影响AM真菌群落组成的主要因子，其中土壤含水量是AM真菌群落物种组成的首要决定因素，而植物群落组成是决定AM真菌群落谱系组成的关键因子。4）4种草地类型的AM真菌群落谱系结构均为聚集模式，在高寒荒漠，AM真菌群落构建由随机过程决定，而在高寒草原、高寒草甸和高寒湿地，AM真菌群落受随机过程以及微弱的环境选择作用主导。
为深入了解三江源地区草地地上生物量的时空变化及其对气候变化的响应，本研究基于2003-2022年青海省15个生态气象监测站的地面观测数据及遥感反演的草地地上生物量数据，系统分析了草地地上生物量的空间分布、年际变化趋势及其对生长季气温和降水变化的响应规律。研究结果表明：1）生态站数据显示，各站点多年平均草地地上生物量为606.4~7545.8 kg·hm-2，东部和南部站点草地地上生物量较高，西北部较低；2003-2022年，大多数站点草地地上生物量呈增加趋势，其中囊谦站增幅最显著。2）遥感结果显示，研究区草地地上生物量整体呈东南高、西北低的空间格局，高生物量区域主要位于东部，低生物量区域集中在北部和西南部；近20年来草地地上生物量整体呈微弱增加趋势，其中超过80%的区域变化不显著，6.84%的区域呈显著增加趋势，主要分布于东部和南部地区。3）偏相关分析结果表明，研究区草地地上生物量与生长季气温、生长季降水均呈正相关关系，与降水的相关性为0.24，与气温的相关性为0.10，生长季降水为研究区草地地上生物量增加的主要因素，且草地地上生物量与气温显著正相关区域主要分布于东部，与降水显著正相关区域集中于西部和北部。研究结果可为三江源地区草地生态保护、资源管理及应对气候变化提供重要科学依据与决策支持。
NAC（NAM、ATAF1/2、CUC1/2）转录因子是植物特有的转录因子，在调控植物生长发育、激素信号转导及胁迫响应等过程中发挥重要作用。紫花苜蓿是世界范围内重要的豆科牧草之一，营养丰富，品质优良。为探究紫花苜蓿NAC053基因功能，利用SnapGene及NCBI设计特异性引物并利用PCR技术克隆MsNAC053基因，利用生物信息学软件分析其蛋白质理化性质、二级结构和亚细胞定位情况等，并使用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析MsNAC053基因在紫花苜蓿不同组织中的表达模式及对不同非生物胁迫的响应情况，利用农杆菌介导法将DNA酶切及连接构建的亚细胞定位载体导入烟草叶片进行亚细胞定位。结果表明：MsNAC053基因编码区全长903 bp，编码300个氨基酸，其蛋白相对分子量为34.62 kDa，脂溶指数为73.82，理论等电点为7.05，平均亲水性为-0.604，不稳定系数为47.28，为不稳定的亲水性蛋白，不具备跨膜结构，具有响应冷胁迫及脱落酸等的顺式作用元件。亚细胞定位结果显示其定位于细胞核中，系统进化树和氨基酸序列分析表明MsNAC053与蒺藜苜蓿、长柔毛野豌豆等豆科植物亲缘关系较近。qRT-PCR结果表明，MsNAC053基因表达具有组织特异性，在幼叶中表达量最高，在子叶中表达量最低；干旱、盐及脱落酸（ABA）处理均能诱导MsNAC053基因的表达，表明MsNAC053基因参与紫花苜蓿应对干旱、盐胁迫响应。本研究为紫花苜蓿抗逆分子育种提供了理论依据及候选基因。
短命植物是为逃避夏季干旱而演化成的一类特殊植物类群，但不同种的短命植物功能性状是否具有相同或相似的协变特征尚不明晰。以新疆古尔班通古特沙漠广布的紫草科不同属短命植物硬萼软紫草和假狼紫草为研究对象，通过野外采样及室内测定，使用降主轴回归、主成分分析及植物性状网络分析对比探究不同物种功能性状特征、性状间异速生长关系及性状协变关系的差异性。结果表明，假狼紫草地上生物量（2.217 g·株?1）、全株生物量（2.407 g·株?1）、冠幅直径（14.26 cm）及冠幅株高比（1.550）显著高于硬萼软紫草（1.010 g·株?1、1.145 g·株?1、10.95 cm和1.138），但后者根冠比（0.147）高于前者（0.091）。硬萼软紫草和假狼紫草功能性状间大多具有显著的异速生长关系（a≠1），如地上生物量分配速率高于地下（a=0.888和0.909），但生物量分配具有个体大小依赖。二者株型呈现出不同的发育模式，其中硬萼软紫草株高与冠幅直径呈等速生长（a=1.095），而假狼紫草冠幅生长速率远高于株高（a=1.516），导致其个体越大越发育为“矮胖型”植株。主成分分析和性状网络分析表明，2种植物性状间的协变关系存在差异，性状网络中的中心性状和网络结构参数不相同。研究表明，即使为同科不同属的短命植物，其功能性状及性状关联特征也不完全一致，体现出一定的种间特异性。
本研究从种质资源收集、品种选育、种子生产和质量管理等方面总结了我国草种业发展取得的成就，分析了面临的挑战，提出了建设草种强国的建议。我国已初步建立了完整的草种业体系，已成为世界草种质资源保存大国，自1987年实施品种审定制度以来，已审定通过了651个草类植物新品种，在利用乡土植物优异基因和内生真菌创制新种质等方面，取得了突出成果。所育成品种基本可满足一般生产需求。种子田常年保有面积10万hm2左右，年产种子约10万t。已在全国建立了5个部级检验中心，并在品种审定、特异性、一致性和稳定性（DUS）测试，种子立法等方面建成了较为完整的质量管理体系。面临的挑战是种质资源收集不及我国现有饲草种质资源数的50%，对已有种质资源评价、鉴定工作不足，缺少用于生态修复的草种和草坪草品种。根据国家生态修复规划，每年需草种7万t，目前缺口巨大，每年进口草种5万t左右，主要是高质量商品草和草坪草用种。质量管理体系中缺少种子认证。建议进一步加强种质资源收集、评价与利用；加强乡土草、草坪草及放牧型牧草选育；建立大规模草种生产基地及成果转化渠道；完善种子质量管理体系及提高对草的认识，从科技创新、人才培养、发展政策等方面予以支持。
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。
为探明黄土高原不同发育阶段生物结皮对土壤导水和持水特性的影响，以裸沙和不同发育阶段生物结皮（藻结皮、藻-藓混生结皮、藓结皮）为研究对象， 分别采用定水头法和威尔科克斯法对其导水和持水特性进行了测定。结果表明， 在0~10 cm土层， 生物结皮显著降低了土壤饱和导水率， 藻结皮、藻-藓混生结皮和藓结皮土壤的饱和导水率较裸沙分别平均下降了59.3%，62.9%和27.6%；同时， 其水分入渗参数（初始入渗速率、稳定入渗速率、平均入渗速率和累积入渗量）较裸沙分别平均降低了37.7%、54.3%和18.4%， 延缓了土壤水分入渗过程；此外， 3种发育阶段生物结皮的田间持水量（体积含水量）较裸沙分别增加了0.97、1.10和0.70倍， 退水过程（0~120 h）的平均土壤体积含水量分别增加了1.14、1.40和0.74倍。与裸沙相比， 不同发育阶段的生物结皮均显著降低了土壤导水率， 同时提高了土壤持水性；其中藻-藓混生结皮对土壤导水和持水性能的影响大于藻结皮和藓结皮， 其主要原因可能是不同发育阶段生物结皮中非维管束植物和微生物的群落结构存在差异。综上， 随着生物结皮由藻向藓的发育演替， 其土壤导水性呈现先降低后增加的趋势， 而土壤持水性表现为先增加后降低的变化规律。
本研究旨在从苦豆子内生真菌中筛选获得高产槐定碱的菌株，并对其进行分类鉴定和产碱发酵条件优化，提高碱产率，为发酵过程提供优良的菌种资源。以前期从苦豆子健康种子中分离的50株内生真菌为材料，采用生物碱沉淀法和酸性染料比色法初筛，利用高效液相色谱法复筛得到高产槐定碱菌株，通过形态学和分子生物学确定其分类地位；通过单因素试验、Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken design试验考察培养基成分（培养基种类、碳源和氮源）、发酵条件（培养天数和pH）、前体物质和诱导子对该菌株碱产率的影响，确定最佳产碱培养基、发酵条件和前体物质。结果表明，筛选获得一株高产槐定碱的菌株HY17，经鉴定为新种，命名为苦豆子无毛毛壳菌。Achaetomium sophora HY17菌株产槐定碱的最佳发酵参数为：在初始pH=6，碳源和氮源分别为玉米粉和干酪素的SDY液体培养基上培养8 d，添加L-赖氨酸、L-哌啶酸和苯丙氨酸浓度分别为1.044 g·L-1，0.081 g·L-1，1.995 g·L-1时，碱产率达到最大，为1.369 mg·g-1。与对照相比，优化后碱产率提高了61.95%。A. sophora HY17菌株能够稳定高产槐定碱，这为通过微生物发酵生产槐定碱提供了一种新方法。
本试验旨在研究日粮添加蚕豆皮对湖羊生长性能、屠宰性能、器官发育及肉品质的影响。60只4月龄健康湖羊公羊［（27.00±2.00） kg］随机分为4组（n=15，每组3个重复，每个重复5只羊），分别饲喂含蚕豆皮0%（对照组C）、10%（组Ⅰ）、20%（组Ⅱ）和30%（组Ⅲ）的日粮，试验期60 d。结果表明：与对照组相比，添加不同比例的蚕豆皮组湖羊体重、平均日采食量和平均日增重均极显著提高（P<0.01）；蚕豆皮组Ⅲ的胴体重（19.62±0.73 vs 17.75±0.86） kg和宰前活重（37.22±1.01 vs 34.76±0.71） kg极显著提高（P<0.01），眼肌面积显著提高（35.84±2.47 vs 27.84±0.13 cm2，P<0.05）；肝脏重量有提高趋势（670.00±73.37 vs 588.00±49.87 g，P=0.071），瘤胃重量（659.40±66.44 vs 548.00±75.48） g和小肠重量（1107.80±150.56 vs 901.00±41.32） g显著提高（P<0.05）；肌纤维横截面积极显著降低（584.67±32.01 vs 832.90±53.48 μm2，P<0.01），肌肉谷氨酸含量极显著提高（37.74±1.64 vs 13.19±3.38 mg·g-1，P<0.01），精氨酸含量（19.08±1.28 vs 11.25±2.39） mg·g-1和非必需氨基酸总量（118.44±1.98 vs 90.59±9.56） mg·g-1显著提高（P<0.05），缬氨酸含量（12.40±1.09 vs 7.98±1.61 mg·g-1，P=0.086）和必需氨基酸总量（135.25±3.51 vs 106.79±11.14 mg·g-1，P=0.071）有上升趋势。因此，日粮中添加蚕豆皮提高了湖羊的生长性能和屠宰性能，促进胃肠道发育，改善肌纤维特性和氨基酸组成，为蚕豆皮在湖羊生产中的合理应用提供科学依据。
土壤盐渍化是制约农业生产的重要因素，小黑麦具有高产抗逆等特性，具有改良盐碱地的作用。以小黑麦为材料，以5种盐（NaCl， KCl， Na2SO4， MgSO4， NaHCO3），并设置10、25、50、100以及200 mmol·L-1盐浓度梯度以及混合盐（NaHCO3∶NaCl∶Na2SO4=1∶15∶84），设置0.05%，0.15%，0.30%，0.60%和1.20%盐浓度梯度对小黑麦进行盐胁迫处理，分析盐胁迫下小黑麦种子萌发阶段的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及幼苗生长阶段的株高和根长，通过主成分分析及隶属函数分析对不同盐胁迫下小黑麦耐盐性进行综合评价。结果表明，小黑麦种子随着盐处理浓度的升高，其发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均逐渐降低，高浓度盐处理显著影响小黑麦种子的萌发。小黑麦幼苗株高及根长也随着盐处理浓度的增加而呈逐渐降低的趋势，其中NaHCO3的抑制作用最显著。主成分分析表明，评价小黑麦耐盐性的主要指标为发芽率、发芽指数及根长。此外，隶属函数值排序表明，小黑麦对混合盐处理的耐受度相对较高，对NaHCO3的耐受度最低。
近年来全球气候变化异常，极端天气和农业气象灾害频发，突发性低温胁迫已经成为农业生产中最常见的非生物胁迫之一。低温胁迫影响植物生长发育，对植物的生理机能、细胞膜组分及结构可产生直接或间接影响，降低作物产量和品质，严重制约农业生产。合理施用外源脱落酸（ABA）能够缓解低温胁迫对植物理化进程的影响。本综述系统阐述了低温胁迫对植物理化过程的影响，分别从光合生理、逆境生理、细胞膜组分及细胞结构、激素水平及基因表达等方面阐明了植物对低温胁迫的应激反应，分析了外源ABA缓解低温胁迫的积极效应。本课题论述了外源ABA缓解低温胁迫的研究现状和发展趋势，对农业稳产保产具有重要意义，也为今后植物抗冷研究提供理论依据。
草原是我国最大的陆地生态系统、重要的自然资源、人-草-畜社会生态系统的载体，然而仍有大面积草原存在不同程度的退化，亟待保护修复以提升质量、功能和稳定性。本研究利用生态价值核算作为一种监测和评估草原多重生态功能变化的有效途径，更新并分析了2000-2020年中国草原生态系统功能及其价值的地域分异特征，评价了草原核心生态价值的时空演变态势，并基于核心生态功能及价值变化方向和程度提出了分区分类的草原保护修复优化提升策略。结果表明：1）2020年，中国草原潜在生态价值约24.7万亿元，每km2约760万元，以防风固沙（27.3%）和物种保育（25.8%）为主。2）近20年，超过90%草原的生态价值呈增长趋势，特别是青藏高原东部、黄土高原北部和内蒙古中部东部等。3）省域比较而言，蒙、藏、青、川、新的草原生态价值之和约占全国的67.4%，近20年增长较多的省域为陕西、北京、宁夏、天津与山西，增幅均超过65%。4）按照主导功能及价值动态趋势，可将中国草原区分为3种类别12种类型，应采取差异化的保护、修复或保护修复并重的措施，以实现草原可持续发展目标。
bHLH家族是植物中第二大转录因子家族，对植物的生长发育、次生代谢和环境胁迫应答都起着重要的作用。本研究以神农香菊叶片cDNA为模板克隆了CibHLH1的全长序列，该基因全长738 bp，开放阅读框为630 bp。多序列比对分析及系统进化树结果表明，CibHLH1与菊花的CmbHLH1同源性最高。不同组织部位的荧光定量数据显示该基因在花中表达量最高，在根中表达量最低，亚细胞定位结果显示该基因定位在细胞核中。为进一步研究CibHLH1的功能，通过叶盘法将其转化烟草，发现过表达CibHLH1烟草叶片黄化，测定叶绿素含量发现，叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量均显著降低。测定转基因烟草的光响应曲线及光合生理指标，结果表明过表达CibHLH1降低了烟草的最大净光合速率、表观量子效率、光饱和点和水分利用率，但其蒸腾速率、气孔导度和光补偿点均增加。综上所述，CibHLH1能够通过降低光合色素的含量而影响植物的光合能力。
青稞根腐病危害严重，其发生、蔓延与其根际土壤细菌群落动态密切相关。为明确青稞根腐病的发生对其根际土壤细菌多样性及群落结构的影响，本研究通过对甘肃甘南藏族自治州青稞种植区的根腐病进行系统调查，采集不同发病率青稞根际土壤样品，采用高通量测序获得其根际土壤细菌群落遗传信息，分析其多样性及演替规律，并通过COG基因库注释其基因功能。结果发现，青稞根际土壤细菌物种组成丰富，均匀程度高，能全面反映样品细菌群落结构。健康样品与发病率为5%青稞根际土壤细菌群落距离最近，发病率越高，则与健康样品的距离越大。随青稞根腐病发病率升高，不同发病样本特有物种数呈先增高后降低趋势；变形菌门相对丰度先升高后降低，与绿弯菌门、酸杆菌门、拟杆菌门、放线菌门和芽单胞菌门变化相反；芽孢杆菌目、硝化螺旋菌目，芽单胞菌科、芽孢杆菌科、硝化螺旋菌科及对应的芽单胞菌属、芽孢杆菌属、硝化螺旋菌属相对丰度先升高后降低，简单芽孢杆菌相对丰度先升高后降低，而醋酸钙不动杆菌、嗜根寡养单胞菌等相对丰度先降低后升高。青稞根际土壤细菌氨基酸转运代谢、转录、脂肪转运代谢及翻译后修饰、蛋白质折叠和伴侣蛋白等功能基因的丰度因根腐病的发生而降低，信号转导机制、能量生成和转换等功能基因的丰度则升高。
