畜禽养殖集约化生产过程中排放的废弃物会对当地生态环境造成巨大压力。通过硫还原地杆菌（Geobacter sulfurreducens）小分子酸代谢、奥奈达希瓦氏菌（Shewanella oneidensis）有氧无氧代谢、导电菌毛（electrically conductive pili）直接接触和电子穿梭物质介导的胞外电子传递等呼吸代谢的理论研究，明确了电活性模式微生物的中心碳代谢途径、胞外电子传递过程及主要调控机制。基于对电活性菌呼吸代谢过程的理解，已开发并优化了以微生物燃料电池、微生物电解池和电场辅助好氧堆肥为主的多种微生物电化学系统。在降低化学需氧量、温室气体排放、抗生素和耐药基因等有害物质含量的同时，提高发电效率、阴极高附加值产物和有机肥腐殖质含量。综述了微生物电化学理论的研究进展并系统介绍了微生物电化学技术在畜禽废弃物资源化方面的应用研究，以期为畜禽废弃物资源化利用工艺的多元化发展提供参考和理论支撑。
为了解大肠杆菌携带的粘菌素耐药基因并筛选敏感药物，解决多重耐药和动物临床无药可选的困局，采用16S rRNA菌种全基因组测序，PCR筛查mcr-4、mcr-5、blaTEM和AmpC酶耐药基因，应用BLAST和MEGA软件进行生物信息学和系统进化树分析，并对该菌株进行了78种抗生素抗菌药物敏感性测试及4种天然植物提取物（黄藤素、黄连素、黄芩苷和博落回）的抑菌、杀菌效果试验。结果表明，从2021年（1—12月）和2022年（1—6月）猪临床腹泻病例肠道中分离鉴定的145株大肠埃希菌（Escherichia coli，E.coli）中，鉴定出1株同时携带粘菌素耐药基因（mcr-4，mcr-5）和β内酰胺酶blaTEM、AmpC基因的猪源大肠埃希氏菌临床菌株HN2149。78种抗生素药敏试验结果显示，HN2149菌株对头孢吡肟、头孢地嗪、磷霉素、头孢克肟、头孢唑林、头孢哌酮、美洛培南、头孢西丁、头孢呋辛、头孢曲松、头孢噻肟、头孢他啶、替卡西林/克拉维酸、头孢哌酮/舒巴坦、氨曲南、哌拉西林/他唑巴坦、头孢噻肟/克拉维酸、头孢唑肟、头孢美唑、头孢他啶/克拉维酸和头孢他美敏感，对其余57种抗菌药物表现为耐药。4种植物提取物的药敏结果显示，博落回对菌株HN2149的抑菌、杀菌效果较好，其余3种提取物均对该菌株无抑菌和杀菌效果。以上研究结果为猪大肠杆菌病的防控提供参考。
农用植物酵素是以植物为主要原料，经微生物发酵制成的含有特定生物活性成分的产品，可用于种植业、养殖业、土壤改良等方面。农用植物酵素在促进作物增产，改良土壤，抑菌防虫等方面具有良好的作用，可作为构建绿色生态农业的主力产品。简述了农用植物酵素的分类、特点及各种有效成分，对农用植物酵素的增产、抑菌、土壤改良及环保作用进行总结，并对其机制进行分析，提出目前存在的问题，并对其未来的发展进行展望。
小麦产量关系我国粮食安全，干旱、低温、盐害和高温等非生物胁迫严重制约小麦产量增长。前期转录组分析发现小麦TaCOBL-5D在多种非生物胁迫下差异表达。克隆并获取TaCOBL-5D及其同源基因TaCOBL-5A、TaCOBL-5B，并对其生物信息学特性及表达模式进行了分析。结果显示，TaCOBL-5与其他物种的COBL基因在基因结构、蛋白三级结构、保守结构域以及启动子调控元件方面表现出明显的保守性。TaCOBL-5在根部表达量最高，并对各种非生物胁迫响应不同，尤其是在干旱胁迫下调控显著，表明其在干旱胁迫中的重要性，同时对低温、高温和盐胁迫也有不同响应。此外，TaCOBL-5D基因在不同干旱抗性及高温抗性材料中表达量差异显著，进一步暗示其在逆境胁迫中具有重要作用。这些研究结果有助于理解COBL基因在小麦中的功能，同时为小麦抗逆育种提供科学支持。
为深入探索老山芹种子休眠机理，以老山芹层积前后种子为研究对象，采用气相色谱-飞行时间质谱联用技术 （gas chromatography-time of flight mass spectrometry，GC-TOF/MS）对其非层积种子（non-lamellarized seeds， NS）和层积后达到发芽状态种子（germination seeds， GS）的差异代谢物进行分析。结果表明，共检测到995种代谢产物，NS和GS的代谢物存在明显分离，差异代谢物有126种，其中极显著差异代谢物75种，包括35种上调，40种下调。对极显著差异代谢物所在代谢通路分析表明，涉及10条关键代谢通路。和弦图分析表明，差异代谢物中脂质类化合物（含类脂分子）与苯类化合物呈极显著正相关；苯丙烷类化合物（含聚酮类化合物）与有机氧类化合物呈极显著负相关。以上研究结果为探索老山芹种子成熟后萌发提供了代谢组学理论基础，为更好地研究老山芹种子后成熟及休眠机制提供了依据和支撑。
在复杂的自然环境中绿色柑橘生长形态各异，颜色与背景色相近，为有效识别绿色柑橘，提出一种基于混合注意力机制并改进YOLOv5模型的柑橘识别方法。首先，改进YOLOv5的网络结构，在主干网络中添加混合注意力机制，即在主干网络中的第2层嵌入SE（squeeze and excitation）注意力，第11层嵌入CA（coordinate attention）注意力；其次，改进网络模型特征融合结构，将YOLOv5模型Concat特征融合操作的下层分支放在模型C3模块之前，再与另一条上层分支进行特征融合；最后，改进模型分类损失函数，将YOLOv5模型的分类损失函数改成Varifocal Loss函数，加强绿色柑橘特征信息的提取，提高绿色柑橘检测精度。根据自然环境和柑橘自身的特点，对自建数据集进行分类，设计3组不同分类场景下柑橘的对比试验以验证其有效性。试验结果表明，改进后的YOLOv5-SC模型准确率为91.74%，平均精度为95.09%，F1为89.56%，在自然环境下对绿色柑橘的识别具有更高的准确率和更好的鲁棒性，为绿色水果智能采摘提供技术支持。
随着人参种植年限的增加，土壤中自毒物质的积累会导致连作障碍的发生，极大地影响人参种植业的健康发展。生物降解土壤中自毒物质是缓解连作障碍的有效途径。以酚酸类自毒物质为筛选指标，从人参根际土壤中分离、筛选酚酸类自毒物质降解细菌，结合16S rRNA基因测序及生理生化试验对降解菌株进行分类鉴定，采用紫外分光光度法测定其降解能力，并进一步采用单因素试验对其培养条件进行优化，利用降解菌对酚酸胁迫下的人参种子进行生防研究。结果表明，从人参根际土壤中分离出10株自毒物质降解菌，以假单胞菌属（Pseudomonas）为主。初步降解试验显示菌株S1对水杨酸的降解率最高，达65.32%，经鉴定该菌株为伯克霍尔德属（Burkholderia）细菌。单因素试验结果表明，以硝酸钙作为氮源，培养温度30 ℃，500 mg·L-1自毒物质下，菌株S1的降解率达88.58%，较优化前明显提升。生防试验结果表明，菌株S1可缓解水杨酸对人参种子生长的抑制作用，促生效率达12.56%。综上所述，从土壤中分离出可降解水杨酸的伯克霍尔德属菌株S1具有较好的生防效果，对于解决连作障碍问题具有潜在生防应用价值。
为优化黄芪瞬时高温灭菌（high temperature short time，HTST）工艺参数并多维度考察其对黄芪质量的影响，基于指标相关性的权重系数（criteria importance though intercrieria correlation，CRITIC）法采用正交设计优化黄芪灭菌工艺参数，以灭菌温度、灭菌时间、药材粉碎粒度为考察因素，以灭菌率、5种化合物含量及1，1-二苯基-2-苦基肼自由基（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH·）清除率为考察指标，通过直观及方差分析评价灭菌对3个考察指标的影响；并运用液质联用技术（liquid chromatography-mass spectrometry，LC-MS）确认指纹图谱共有峰的结构，以偏最小二乘回归分析法分析共有峰与抗氧化活性的谱效关系。结果显示， 灭菌温度是具有显著影响的因素（P<0.05），最佳灭菌工艺参数为灭菌温度（170±2）℃，灭菌时间5 s，粉碎粒度50目；按优化工艺灭菌后的3批样品微生物水平均符合药典规定，5种化合物含量及DPPH·清除率与灭菌前比较无明显变化；灭菌前后指纹图谱相似度均大于0.900；谱效学分析相关性结果与化合物单体抗氧化的试验结果及其结构特点基本一致。综上所述，瞬时高温灭菌对黄芪中微生物具有明显杀灭作用且对其质量无明显影响，表明该方法适用于黄芪药材灭菌。
为筛选适宜呼和浩特地区的优异藜麦种质，选用50份藜麦种质资源为试验材料，通过考察其生育期、株高、主茎直径、叶长、叶宽、单株有效穗数、主枝穗长、单株粒重、千粒重、穗色等农艺性状，采用相关性分析、主成分分析及聚类分析等对其农艺性状进行综合分析与评价。结果表明，藜麦农艺性状变异丰富，变异系数介于4.59%~62.59%；单株粒重与主茎直径、单株有效穗数呈极显著正相关（P<0.01），与株高呈显著正相关（P<0.05）；利用主成分分析共筛选出4个主成分，累计贡献率达78.518%。采用类平均法对50份试验材料进行Q型聚类分析，当类间距离为5时，将供试材料分为6个类群，第Ⅰ类种质数量较多，第Ⅱ类可作为景观种质资源，第Ⅲ类可发展优质牧草资源，第Ⅳ类可继续进行种植筛选试验，第Ⅴ类为高产型藜麦种质，第Ⅵ类为植株矮小型藜麦种质材料。研究结果为藜麦优异种质选育提供了理论依据及材料支持。
禽肉预制菜对提高人们生活水平、乡村振兴、餐饮业标准化、家禽业高质量发展具有重要作用。然而，禽肉预制菜的生产经营与消费过程中存在诸多影响质量安全的不利因素。对家禽养殖和屠宰，禽肉预制菜的加工、包装、贮藏与运输、销售与消费等环节中影响质量安全的因素进行分析；从家禽生态养殖环境的建立与投入品管理、家禽屠宰的场地建设与生产管理、禽肉预制菜加工工艺与绿色标签制度的实施、包装材料的选择与包装技术的应用、贮藏与运输中科学管理体系的建立与信息技术的应用、销售管理制度的健全与对消费者的科学指导等方面提出相应的优化策略，以促进禽肉预制菜质量安全的提升和产业发展，为乡村振兴、“三农”问题的解决、家禽业和餐饮业的发展、人民群众对美好生活的需要和生态文明建设提供理论基础和模式借鉴。
为提高发酵菌株的木糖利用速率，以嗜热毁丝霉为体系，利用遗传学手段及转录组学技术，探究丝状真菌嗜热毁丝霉木糖代谢的调控机制。结果表明，在嗜热毁丝霉中，转录因子XlnR能够正向调控木糖代谢和转运以及半纤维酶的表达，是木糖条件下孢子萌发的必需因子。在木糖条件下，突变体ΔxlnR孢子丧失了萌发的能力，并且菌丝木糖利用速率显著降低，而过表达xlnR 使得木糖利用速率提升14.2%。转录组数据表明，敲除xlnR 导致木聚糖水解酶基因、木糖转运蛋白及代谢相关基因的转录水平显著降低。全局调控因子Cre-1是木糖及葡萄糖代谢的抑制因子，敲除cre-1后显著提升嗜热毁丝霉木糖和葡萄糖利用速率；同时，Cre-1可直接抑制xlnR及自身的表达。通过过表达木糖代谢激活因子XlnR编码基因xlnR，同时敲除抑制因子Cre-1编码基因cre-1，嗜热毁丝霉木糖利用速率提高100%。以上研究结果为生物质高效利用底盘细胞的创建提供了良好的出发菌株。
为了更加客观、系统地评价不同花色和等级的白茶产品，以白茶标准样为试验材料，采用超高效液相色谱-三重四级杆质谱联用仪（ultra-performance liquid chromatography tandem mass spectrometry，UPLC-MS/MS）检测技术，对不同花色及同一花色不同等级的白茶标准样品的儿茶素、茶氨酸等主要化学物质进行检测和分析。结果表明，随着等级的降低，毫香毫味的感官总体逐步减弱，滋味由清鲜到清甜，再到醇厚。对不同等级的白茶比较发现，与白茶等级呈极显著正相关的组分有精氨酸（Arg）、天冬氨酸（Asp）、苏氨酸（Thr），其中Asp随着等级的降低逐渐减少，是决定不同等级白毫银针、白牡丹、贡眉、寿眉滋味差异的关键化学物质。对不同花色样品的主要化学物质进行偏最小二乘判别分析（partial least squares-discriminant analysis， PLS-DA）发现，丙氨酸（Ala）、茶氨酸（L-Thea）、组氨酸（His）、赖氨酸（Lys）以及表儿茶素没食子酸酯、表没食子儿茶素没食子酸酯等12个组分的变量重要性投影（variable important projection，VIP）值≥1.0。对同一花色不同等级样品主要化学物质的PLS-DA发现，VIP≥1.0的物质有脯氨酸（Pro）、组氨酸（His）、茶氨酸（L-Thea）以及苯丙氨酸（Phe）。以上研究结果为我国白茶产品风味品质评价和分析提供理论参考，对于不同花色及同一花色不同等级的白茶产品质量等级判别具有重要参考价值。
为明确2020年以来在福州市郊区种植无花果上新发生的细菌性叶斑病的病因，在果园内采集病样进行病原菌分离纯化，利用烟草过敏性反应测定、喷雾接种无花果叶片以及柯赫氏法则验证，明确其致病性；通过对病原菌的形态特征观察、生理生化测定，结合16S rDNA、gyrB和rpoD基因序列分析，确定病原菌的分类地位。结果表明，从病样中分离纯化获得10株细菌菌株；烟草过敏性反应阳性；人工接种结果显示，供试细菌可侵染健康的无花果叶片，并产生与田间相似的症状，且重新分离到与原菌落形态相同的细菌，柯赫氏法则证明这些菌株为该病害的病原菌。该病菌在NA培养基上培养2 d后，菌落为淡黄色、圆形、扁平；菌体形状为短杆状，革兰氏染色阴性；病菌在KB培养基上能产生绿色水溶性荧光色素；供试菌株的16S rDNA、gyrB和rpoD基因序列分析结果显示，供试菌株与菊苣假单胞菌（Pseudomonas cichorii）聚为一支；其生理生化和Biolog表型测定结果以及菊苣假单胞菌特异性引物检测结果均与菊苣假单胞菌的模式菌株5707一致。因此将该致病菌鉴定为菊苣假单胞菌（P. cichorii）。这是首次发现菊苣假单胞菌在自然状态下侵染无花果并引起叶斑病。
厨余垃圾可通过厌氧消化生产沼气，实现其减量化和可再生能源的循环利用，促使行业发展向“双碳”目标靠近。总结了厨余垃圾厌氧消化过程中主要水解产酸菌和各营养型产甲烷菌，讨论了厨余垃圾在产沼过程中环境因子对厌氧消化的影响及其与微生物活性间的关系，同时基于厨余垃圾厌氧消化全生命周期研究，分析了沼气生产及其应用对环境的影响。最后，针对厨余垃圾厌氧消化产沼效能低下的问题，在系统优化方面进行了展望，以达到高效回收及高值化利用厨余垃圾的目的，进而实现能源结构转型，推动城市绿色低碳发展。
为进一步明确植烟区影响烟叶氯含量的环境因素及其可能的影响路径，于2021年在云南采集7个乡镇植烟区的烟叶及对应的土壤和灌溉水样品，系统评估该植烟区烟叶的氯含量状况，并探讨其与植烟土壤和灌溉水之间可能存在的联系。结果表明，该植烟区烟叶、灌溉水和土壤均存在不同程度氯含量超标风险，其中28.79%的烟叶中氯含量超过优质烟叶标准。Mantel-Test分析表明，烟叶氯含量与烟叶品质整体呈负相关，且与土壤主要理化性质、灌溉水氯含量密切相关。结构方程模型（structural equation model，SEM）分析表明，灌溉水氯含量对烟叶氯含量具有极显著直接正向效应（影响系数为0.459），对土壤化学特性有显著直接负向效应（影响系数为-0.225）；而土壤物理特性对化学特性具有极显著正向效应（影响系数为0.370）。综上所述，该植烟区存在较高氯含量超标风险，灌溉水氯含量和土壤物理性状是重要影响因素，它们通过影响土壤化学性状及土壤含氯量共同引起烟叶氯含量超标，并最终降低烟叶品质。
传统蚯蚓堆肥原料配制依赖质量比、体积比或碳氮比（C/N）的配制方法，忽略了不同碳源有机质生物可利用组分的差异，存在不合理性。为探究不同生物可利用度碳源对蚯蚓生长繁殖和堆肥碳氮固定的影响，在C/N=30下，以牛粪（氮源）和生物利用度低、中、高的碳源物料（菠萝皮渣、水稻秸秆和番茄秸秆）复配，开展60 d蚯蚓堆肥试验。结果表明，蚯蚓日均增数量最高达6.4倍。易利用碳源菠萝皮渣处理中腐殖质含量最高，为15.11%，但总有机碳固定率最低，仅39.63%；添加难利用碳源番茄秸秆处理组中的蚯蚓总数最高，为385条，且总氮固定率最高。生物利用度高的碳源废弃物占比越高，蚯蚓增重越大；生物利用度低的碳源废弃物占比越高，可促进蚯蚓繁殖；蚯蚓转化后的蚓粪总有机碳固定率为39.63%~59.28%，全氮固定率为65.04%~95.59%。碳源生物可利用度增大时，蚯蚓堆肥体系中的总有机碳固定率降低，而总氮的固定率升高。以上研究结果阐明了原料中不同利用度碳源对蚯蚓生产和碳氮固持的影响规律，为蚯蚓高效养殖与绿色低碳的固废堆肥处理工艺改进提供参考借鉴。
中微量元素作为水稻生长发育所必需的营养元素，是多种酶系统的构成要素和激活剂，同时还参与光合作用、呼吸作用、激素合成及抗逆等一系列重要生理过程，对水稻生长及产量和品质的形成起着重要作用。因此，综述了对水稻具有显著作用的镁、锌、硒、铁元素的吸收、积累和代谢途径，以及它们对水稻产量和品质的影响，并深入分析了中微量元素在水稻生产中所面临的挑战，探讨了中微量元素在未来可持续发展农业中的必要性以及研究方向，旨在为通过合理施用中微量元素实现水稻高产和优质提供理论依据。
随着中国经济进入高质量发展新阶段，生猪产业的发展方式面临从以数量扩张为主转向以质量提升为主的重要转型，需要在稳产保供、风险防控、提质增效、环境友好等多方面共同发力。在分析与借鉴国际发达国家生猪产业发展过程中形成的实践经验的基础上，结合中国生猪产业发展实际，提出持续推动生猪产业链整合发展，充分发挥科技支撑作用，进一步强化疫病疫情防控能力建设，大力推动种养结合循环农业生产模式，完善生猪生产和价格调控体系的建议，以期为推动中国生猪产业转型升级、实现生猪产业高质量发展提供参考依据。
花芽分化是蓝莓开花结实的基础，秋季剪梢是温室蓝莓栽培管理中的重要措施之一，可有效调节其花芽分化。为探明秋季剪梢对温室蓝莓花芽分化及期间芽中内源激素变化的影响，于秋季对日光温室内5年生北高丛‘M7’蓝莓树体上的健旺直立枝条进行剪梢处理，以未剪梢为对照。在明确2种处理下新梢腋芽花芽分化差异的基础上，分析未剪新梢上、中部腋芽与剪梢后的新梢上部腋芽中赤霉素（gibberellin A3，GA3）、生长素（indoleacetic acid，IAA）、脱落酸（abscisic acid，ABA）和玉米素（zeatin，ZT）含量以及IAA/ABA、ABA/ZT的比值变化。结果表明，与未剪梢相比，剪梢处理明显加快了温室蓝莓花芽分化的进程，花芽数量和花芽率分别显著提高4和7倍，花芽直径显著提高78.26%；剪梢处理上部芽中的GA3含量在其成花诱导期较未剪梢显著降低32.74%，而后花器官原基形成时期又持续升高，且显著高于未剪新梢上、中部芽内GA3含量；剪梢处理上部芽内的IAA含量在其成花诱导期显著高于未剪梢中部芽，却显著低于未剪梢上部芽，在其花器官原基形成期显著低于未剪梢中部腋芽。在剪梢后留存新梢的上部腋芽成花诱导过程中，ABA与IAA呈极显著正相关关系，且ABA/ZT值先大幅升高，且显著高于未剪梢中部芽；而在剪梢上部芽的花器官原基形成过程中，IAA/ABA的值均高于未剪枝中部芽。即秋季剪梢处理通过先大幅降低芽内GA3和ZT的含量、升高IAA含量并提升ABA/ZT的比值来诱导温室蓝莓花芽分化并加快其花芽分化进程，而后通过提高GA3含量、降低IAA含量，并维持较高的IAA/ABA值来促进温室蓝莓花器官原基的发育。以上结果为探讨秋季剪梢对蓝莓花芽分化的作用机理及温室蓝莓花芽分化的调控提供理论依据和技术支撑。
玉米 （Zea mays L.） 是全球三大粮食作物之一，也是重要的饲料作物。分析玉米种质资源的农艺性状和遗传多样性对玉米育种和生产具有重要指导意义。以255份玉米种质构成的自然群体作为研究材料，利用10K SNP液相芯片进行全基因组扫描，获取基因分型；利用VCF2PCA Cluster和Mega11等软件进行表型聚类和遗传多样性分析。结果表明，检测到14 139个高质量SNP位点，分布于玉米10条染色体上；基因多态性的变化范围为0.05~0.50，均值为0.29；多态信息含量（polymorphism information content， PIC）的变化范围为0.04~0.38，均值为0.24；热带群体和温带群体的等位基因频率差异绝对值大于0.30的位点有104个；通过群体遗传结构分析、主成分分析和聚类分析，将255份供试材料划分为温带和热带2个主要亚群。研究结果确定了255份来自温带和热带玉米种质间的遗传多样性和亲缘关系，为后续玉米种质资源改良和创新奠定基础。
为给我国番茄测土施磷提供有效参考，在数据库中检索我国开展的番茄施肥相关试验文献，并采用零散试验数据整合法和养分平衡-地力差减法新应用公式，对我国番茄土壤有效磷丰缺指标与推荐施磷量进行研究。结果表明，我国番茄露地土壤有效磷第1~6级丰缺指标依次为：≥296.9、76.6~296.8、19.8~76.5、5.1~19.7、1.3~5.0和<1.2 mg·kg-1，设施土壤有效磷第1~6级丰缺指标依次为：≥298.4、79.0~298.3、20.9~78.9、5.5～20.8、1.5~5.4和<1.4 mg·kg-1，露地+设施土壤有效磷第1~6级丰缺指标依次为：≥313.0、81.0~312.9、20.9~80.9、5.4~20.8、1.4~5.3和<1.3 mg·kg-1。当磷肥当季利用率15%~35%、番茄目标产量45~195 t·hm-2时，土壤有效磷丰缺级别第1~6级的推荐施磷量依次为0、13~130、26~260、39~390、51~520和64~650 kg·hm-2。该研究建立了我国番茄土壤有效磷丰缺指标推荐施磷系统，为我国番茄测土施磷提供了科学依据。
科技创新是种业发展的关键。北京是全国种业科技基础最雄厚、创新资源集聚、创新主体活跃的地区之一。对标发达国家种业，从种质资源、育种技术、研发模式和种业企业竞争力4个方面对北京种业科技创新进行比较，剖析制约北京种业科技创新的关键问题。聚焦北京种业科技创新引领，从加强种质资源保护利用、开展育种关键技术联合攻关、深化种业体制改革、完善育种创新政策支持体系、推动部市协同形成合力等方面提出了北京种业科技创新发展的提升路径，以期为推进国家种业科技创新提供参考。
为推进富含花青素的紫苏品种选育，指导逆境胁迫下的紫苏生产管理，以紫苏为研究对象，采集田间叶片并使用数码相机拍照，结合红绿蓝色彩空间（red green blue color space，RGB）和CIELab色彩空间（CIELab color space）2种图像色彩分析手段处理图片，与叶片花青素含量进行相关性和显著性分析，筛选出相关系数较高的色彩参数，建立单变量回归反演模型，最终综合建模得到预测效果最优的紫苏叶片花青素含量预测模型。结果表明，在RGB色彩空间中，红光标准化值（normalized redness intensity，NRI）、绿光标准化值（normalized greenness intensity，NGI）与花青素含量呈极显著相关，其中NGI的相关系数大于NRI。当叶片正反面色彩贡献比为2∶1时，NGI与花青素含量的相关性最大，相关系数为0.853 2。对比不同模型发现，以NGI为自变量建立的指数模型拟合效果最好，相关系数为0.838 1，决定系数（R2）达0.755 0。在CIELab色彩空间中，红度（a*）与花青素含量的相关性最好，且相关系数同样在叶片正反面色彩贡献比为2∶1时达最大，为0.735 6。基于a*建立的幂模型拟合效果最好，相关系数和R2分别为0.743 8和0.679 8。分别使用NGI模型和a*模型对叶片花青素含量进行估测，验证后发现a*模型的预测效果更好，准确性和稳定性更高，因此以a*模型为预测紫苏叶片花青素含量的最优模型。
为有效筛选优异抗旱小麦种质，以163份小麦种质资源为材料，对其高分子量麦谷蛋白亚基组成、萌发期和苗期的抗旱性进行分析，筛选优质抗旱种质资源，并对优质抗旱种质资源的已知功能基因/位点进行检测。结果表明，供试材料中鉴定出包含优质面条亚基组合1/7+8/5+10和N/14+15/2+12的材料分别有11和1份，包含优质馒头亚基组合1/7+9/5+10和N/7+8/2+12的材料分别有5和53份。将萌发期和苗期抗旱性综合评价结果联合后，发现有14份抗旱性强的小麦种质。此外，结合14份抗旱种质的HMW-GS鉴定结果最终筛选出9份优质抗旱种质资源，分别为中41-42、陇育5号、陇麦079、兰天31号、92-47、绵麦367、西科麦531号、铜麦3号和临旱5322。经检测，9份优质抗旱材料均含有提高粒重基因以及抗赤霉病、条锈病和叶锈病的基因/位点，6份材料含有提高多酚氧化酶活性的基因Ppo2-D1，6份材料含有半矮化基因RHT-8，仅陇麦079含有抗旱基因TaSINA-2。以上结果为小麦育种提供了优异种质资源与必要的理论支撑。
微型盆栽月季具有重要的观赏价值。目前在国内栽培生产中，微型盆栽月季种苗工厂化生产程度低、质量良莠不齐，严重影响了其成品花的商品价值。研究微型盆栽月季的扦插繁育技术以提高微型盆栽月季种苗的质量在微型盆栽月季栽培生产中具有重要的实践意义。为分析不同生根试剂对4个微型盆栽月季品种扦插生根的影响，设置不同水平的中蔬根保201、吲哚-3-丁酸（indole-3-butyric acid，IBA）、萘乙酸（1-naphthlcetic acid，NAA）、2，4-二氯苯氧乙酸（2，4-Dichlorophenoxyacetic acid，2，4-D）溶液以及部分试剂组合为生根试剂处理，并以清水（CK1）和公司常用试剂处理（CK2，由紫玉花卉产业有限公司提供的生根粉剂）为对照，利用主成分分析法对各品种扦插苗根系性状指标进行综合评价，以筛选扦插繁殖的最佳生根试剂。结果表明，在单一生根试剂处理中，CK2处理在所有品种均表现较优，能有效促进根系生长；另外， IBA和中蔬根保201溶液对扦插苗根系的生长发育也具有很好的促进作用，且它们的组合处理对所有供试品种的扦插苗根系生长发育也均有很好的促进效果，优于CK2。其中，0.67 mL·L-1的中蔬根保201 溶液与1 500 mg·L-1的IBA溶液的混合液处理所有品种扦插苗的根系生长情况都非常优异。
为了从产量、品质方面准确评价旱肥地试验小麦新品系，以2020—2021年连续2年参加国家黄淮冬麦区旱地组多点比较试验的26份新品系为材料，应用多元统计方法分析了大田条件下2年间产量和品质性状的变化。结果表明：26份品系的产量和品质性状2年变异系数分别为2.0%~74.2%和2.1%~95.1%，变异较大，变异系数大小顺序依次为稳定时间>湿面筋含量>蛋白质含量>吸水率=单位面积产量>容重；相关分析表明，2年产量与品质性状存在负相关关系，稳定时间均与蛋白质含量、吸水量正相关，稳定时间与产量负相关，其中稳定时间与蛋白质含量相关系数均较高。在相关分析的基础上，采用聚类分析方法将2年中26份小麦参试品系聚为4类，并在主成分品种、性状（genotype by trait， GT）双标图（biplot）和聚类图中进行展示，聚类结果与新品系的实际表现一致，其中‘泰科麦4835’‘洛旱35’‘农大162’‘山农611436’连续2年划为同一类型，表现为产量较高、品质优良。该研究结果可为参试新品系的合理评价和推广应用提供理论依据。
为了解干旱胁迫对甘蔗节间长度的影响，连续2年对国内外8个不同抗旱能力的甘蔗品种采用桶栽和大田种植，在人为控水和大田自然干旱胁迫条件下，于甘蔗收获期调查甘蔗株高、茎径及节间长度。结果表明，在桶栽人为控水条件下，干旱导致88%的甘蔗品种株高变矮；受干旱控水、复水影响，甘蔗茎径呈先变小后增大的趋势（+13~+6节茎径），节间长度明显变短后再增长。在自然干旱水分胁迫下，2个试验基地 8个甘蔗品种2年的株高为2.7~3.4 m；受干旱气候及其他条件影响，株高相对理想的甘蔗品种为‘ROC1’‘ROC22’‘GT21’和‘CP80-1827’。同人为控水相比，自然干旱导致甘蔗茎径变小，最细节出现在+7叶茎；节间长度变短，最短节出现在+8和+9叶茎。在人为控水干旱条件下，抗旱性较强的甘蔗品种节间旱胁迫指数和节间旱胁迫恢复指数相对较高。在大田自然干旱条件下，抗旱性较强的甘蔗品种表现为相对较高的节间旱胁迫指数和较低的节间旱胁迫恢复指数。从恢复指数来看，干旱复水后的正常节间长度均大于干旱前的正常节间长度，表明适度的干旱刺激了甘蔗生长。总体来说，水分胁迫导致甘蔗株高变矮、茎径变小、节间长度变短，节间旱胁迫指数和节间旱胁迫恢复指数可作为甘蔗茎节应对干旱胁迫的指标，以此来评价甘蔗品种的抗旱性具有一定的参考价值。甘蔗的抗旱性研究不能完全依赖人为控水的模拟干旱，其抗旱能力的整体评价需要围绕大田自然干旱开展。
为优化红松茸牛肉酱加工工艺，采用响应面法研究了红松茸、黄豆酱、小米椒、马铃薯淀粉添加量对红松茸牛肉酱品质的影响。以过氧化值和酸价为指标，采用阿伦尼乌斯方程（Arrhenius）结合动力学方程进行货架期的预测。结果表明，响应面法得到的红松茸牛肉酱最佳配方为：红松茸添加量15.0%、黄豆酱添加量37.4%、小米椒添加量13.4%、马铃薯淀粉添加量8.3%，在此条件下红松茸牛肉酱的感官评分为91.23。在不同环境温度（25、37、45 ℃）下，红松茸牛肉酱的菌落总数、过氧化值和酸价均与贮藏时间呈正相关，而感官评分值呈下降趋势。以过氧化值为指标预测红松茸牛肉酱的货架期为25 ℃下147 d，以酸价为指标预测的货架期为25℃下103 d，因此，采用酸价构建的货架期模型更可靠。以上结果为红松茸的高值化利用及货架期预测提供了理论支持。
制定高标准农田生态化改造的内容与关键技术、建立专门化的评价指标体系是推动农业绿色转型并实现高质量发展的有效途径。总结了各地开展高标准农田生态化改造的实践经验并梳理了现有研究成果。高标准农田生态化改造主要集中于田、土、水、路、林5个方面，包括打造生态型田块，培育生态型土壤，搭建生态型排灌系统，铺设生态化道路网络，以及构建生态保护网络。同时，结合现有评价规范和实际工作需求，建成一套应用性强、敏感度高、特色性足的基于过程的评价指标体系，从资源高效、节能减排、生态涵养和安全优质4个维度评价改造成效。最后，从创新投入机制、制定技术规程和建立评价规范等方面提出保障高标准农田生态化改造的相关建议。
入土切割是降低甘蔗收获机破头率的重要方法。为了实现甘蔗收获机切割器随地面起伏自动调控入土深度，保持切割器入土深度的一致性，基于4GQ-1型甘蔗收获机，设计一种甘蔗收获机切割器入土切割深度监测与自动控制系统，实现切割器入土深度自动调控及其参数可视化，并通过室内试验和田间试验检验系统的监控性能。室内试验结果表明，监控系统的入土深度监测精度平均值为98.90%，自动控制精度平均值为97.7%，监测精度和自动控制精度达到95.0%以上。田间试验结果表明，在20、30和50 mm入土深度的条件下，监控系统的自动控制精度的平均值分别是85.3%、90.6%、94.1%，自动控制精度达到85.0%以上，监控系统总体设计合理，性能良好。研究结果可为甘蔗收获机切割器入土切割深度控制系统研究提供理论参考，对甘蔗收获机优化升级具有重要的参考意义。
抽穗期作为水稻重要的性状之一，不仅与水稻生育时期密切相关，还与水稻产量、品质和抗逆性密切相关，决定了水稻品种的种植地区和季节适应性，因此，定位水稻抽穗期相关基因在水稻生产中有着重要的作用。利用HQ20和金23B及其杂交构建的F4群体为试验材料，根据群体中水稻抽穗期划分3个等级：抽穗期早、抽穗期适中、大青棵（不抽穗），并构建早、中、青3个混池，采用BSA-seq（bulked-segregant analysis sequencing）方法挖掘水稻抽穗期基因。结果表明，BSA-seq结果与参考基因组比对率在94%以上，4×基因组覆盖率在80%以上；基于此，在置信度为0.95时，经SNP-index算法获得位于4条染色体（6、7、8和9号）的17个SNPs与Indels一致的关联区间，进一步分析区域内的候选基因，发现61个基因存在非同义突变。GO与KEGG富集分析表明，与水稻抽穗期密切相关的途径有UDP-糖基转移酶活性、细胞周期G2/M期转变的正向调控和植物激素信号转导等。结合3K水稻数据库中的单倍型分析与已公布的表达量数据，挖掘出3个抽穗期关键候选基因：LOC_Os07g22720、LOC_Os07g23740、LOC_Os08g07200。以上结果为开展水稻抽穗期性状遗传改良以及遗传基础解析奠定了基础。
从县域尺度全面考察粮食生产的差异及时空演化特征对提高我国粮食产量和保障粮食安全具有重要参考价值，基于2000—2020年2 545个县域尺度数据，运用标准差椭圆、三阶段嵌套泰尔指数和随机核密度估计等方法对我国粮食生产的时空格局及分布动态演进进行研究。结果发现，我国粮食生产整体水平以缓慢的速度上升，粮食生产增长率在2000—2020年呈现明显的波动趋势，在未来很长一段时期内我国粮食产量将保持稳定但粮食生产增长率会略有下滑。空间分布格局上，我国粮食生产的重心向西北方向迁移，呈现出东北-西南的方向性、东南-西北的发展分散性特征。空间差异上，我国粮食生产的总体差异越来越高，虽然我国粮食生产的县域差异贡献率从49.94%下降到29.51%，但县域尺度依然是总体差异最重要的来源。所以，空间差异主要以县域差异为主，其次分别是省间差异、市间差异和区域间差异。空间效应上，我国粮食生产水平呈现增长趋势并存在局部收敛的可能，其空间效应具有连续性，并且在不同时间、县域空间下具有明显的正相关空间效应。协同我国区域经济结构转型发展趋势与现实需求，“双循环”发展格局下细密且深入捕捉区域粮食生产韧性差异，利于各区域因地制宜制定合理有效的粮食生产政策，对于突破粮食生产困境及协调粮食生产安全具有重要意义。
为定量化评价稻米品质综合性状，利用安徽省2008—2021年中籼和中粳水稻区域性试验稻米品质资料，根据食用稻品种品质行业标准，以整精米率、垩白度、透明度、碱消值、胶稠度、直链淀粉含量作为稻米品质评价指标，采用分级赋值、线性加权求和等方法以及计算机数值模拟技术，确定中籼和中粳稻米品质各项评价指标权重系数，并构建稻米品质指数（ rice quality index，IRQ，中籼和中粳稻米品质指数分别用IRQ1和IRQ2表示）以及中籼和中粳稻米品质综合评价方法。结果表明，中籼稻米品质评价指标中整精米率、垩白度、透明度、碱消值、胶稠度、直链淀粉含量权重系数分别为0.20、0.26、0.06、0.22、0.10、0.16，中粳稻米中分别为0.23、0.28、0.10、0.08、0.15、0.16，其中垩白度是影响中籼和中粳稻米品质的主要因素。中籼优质稻米一至三等和普通稻米对应的稻米品质指数阈值分别为：IRQ1≥3.94、3.94> IRQ1≥3.47、3.47> IRQ1≥3.17、IRQ1<3.17，中粳优质稻米一至三等和普通稻米对应的品质指数阈值分别为：IRQ2≥3.82、3.82> IRQ2≥3.33、3.33> IRQ2≥3.04、IRQ2<3.04。经验证，构建的中籼和中粳稻米品质综合评价方法对于安徽省多品种样本检验的准确率分别为81.4%和80.0%，单品种样本检验的准确率分别为85.7%和92.9%；对于其他部分省份多品种样本检验的准确率均在80%以上，该方法可用于不同区域中籼和中粳稻米综合品质的定量化评价。
水稻反应调节因子 （response regulators，RR）家族在植物生长发育中扮演着重要角色，探究RR基因在水稻中的进化及生物学特征具有重要意义。水稻RR基因家族共有22个成员，包含15个A型和7个B型基因。分析发现，水稻RR蛋白的理化性质存在差异，其中B型均为亲水蛋白（GRAVY<0）；水稻RR基因有5个旁系基因对，分别为OsRR8和OsRR15、OsRR5和OsRR11、OsRR9和OsRR10、OsRR1和OsRR2、OsRR20与OsRR18，预测其与已知功能基因具有相似的功能；保守基序Motif 1与Motif 3均属于REC超级家族，作为响应调节器接收来自双组分磷酸转移系统中的信号传导，在22个OsRR蛋白中均有分布。调控元件与表达模式分析表明，RR基因具有调控脱落酸、水杨酸、茉莉酸、赤霉素与生长素等多种信号转导的潜能，参与植物防御低温、干旱等胁迫及光和厌氧等信号响应过程，同时也具有调控水稻不同组织生长发育的功能。通过对水稻RR基因进行生物信息学分析，为后续深入研究水稻RR家族成员的功能提供理论依据，也为进一步揭示植物生长发育及信号传导机制奠定了基础。
玉米是我国第一大粮食作物，对我国粮食安全影响深远。依据重心模型，运用地理信息系统（geographic information system，GIS）测算了1999—2022年我国玉米生产重心与消费重心的移动方向、距离、速度等变化特征，利用耦合模型分析玉米生产与消费的空间匹配性，并结合自然、经济、政治等因素，研究其变动原因。结果表明，1999—2022年我国玉米生产重心整体呈现从西南-东北移动的特点，共移动了148.55 km，平均移动速度为6.46 km·a-1；玉米消费重心总体呈现从西南-东北-东南-西南-东北环形变动的特点，阶段性特征明显；生产与消费重心的耦合距离呈先升高后降低的总体特点，但增幅远大于降幅。耦合距离由471.02 km（1999年）变为513.02 km（2022年），其中2013年二者的重心耦合距离达最大值，为557.91 km。2020年以来，玉米生产与消费的耦合距离又出现增加趋势，空间匹配性再度下降，为新时代粮食安全带来了挑战。因此，提出优化玉米区域利益协调机制、构建多主体利益联结机制和支持政策体系、优化玉米区域生产与消费空间格局、实施区域差异性的粮食政策等政策建议。
“藏粮于技”战略自正式提出以来，围绕粮食等大宗农产品，以保证耕地数量和关键技术供给为发力点，有力增强了我国粮食生产抗风险能力，对保障国家粮食安全发挥了重要作用。随着我国人民对美好生活需求的不断提高，人民对粮食安全的追求逐步向种类多样化、营养多元化和高质量保健康方向发展。大食物观就是遵循满足人民这一追求的目的提出，也应该是深入理解“藏粮于技”的新视角。基于此视角，探讨新时代“藏粮于技”新内涵、新要义、新路径，并提出构建新型食物安全、农业科研支撑等“四个体系”策略，以期为新时期“藏粮于技”实施提供一定参考。
人类作为生态系统中的重要功能单位，对地球环境产生了深远的影响。在社会和经济发展的过程中，随着人口数量的迅速增长，人们对自然资源不可持续的开发利用，使森林面积减少、土地退化、淡水资源紧缺、全球气温升高、严重破坏了生物多样性，使作物的产量明显下降，导致粮食安全问题日益严峻。介绍了粮食安全问题现状及其产生的主要原因，同时提出了应对粮食安全问题的举措，诸如大力发展绿色能源、减少温室气体排放、调整研究目标和方法、推广多样化种植摸式、提高粮食生产率等多种可持续发展的对策，共同应对粮食安全的挑战，实现人类与地球的和谐共生，旨在为应对粮食安全问题提供参考。
近年来，在算法、数据、算力三大引擎驱动下，人工智能（artificial intelligence，AI）发展迅速，并在AlphaFold3、核聚变智能控制、新冠药物设计等前沿领域取得诸多令人瞩目的成果。AI驱动的科学研究（AI for Science，AI4S）解决了科学数据分析维度高、尺度跨度大以及局限性科研实验制约大规模跨学科科研活动的瓶颈问题，促进科学研究迈向以“平台协作”为主要特征的新模式。分析了AI4S的国际态势，梳理了当前我国农业数字化发展现状及现实困境，将文献、统计数据、调研案例分析相结合，提出推动AI4S赋能我国农业发展的实践路径。AI4S将成为撬动农业生产从“看天、看地、看庄稼”的传统模式向智能感知、智能决策、可视化管理等模式转变的强力引擎，推动科学研究从单打独斗的“小农作坊模式”迈向“安卓模式”的平台科研。在此平台上，科研人员共享算力、模型、算法、数据库和知识库等基础设施，围绕农业全产业链全生命周期研发应用，通过“滚雪球效应”加速科研创新和成果应用。利用AI技术赋能农业生产数字化、网络化和智能化，为支撑理论-实验的在线迭代，还需要完善高质量农业科学数据资源体系、适度超前推进AI关键技术与基础设施、优化新范式下的交叉创新科研生态、加强农业数据安全监管、制定完善的配套政策和激励机制等措施来打通数据壁垒，推动AI+农业落地，从源头强化农业科技创新，推动农业强国建设。
在全球海洋主要经济渔业资源衰退的背景下，如何保护和可持续开发利用海洋渔业资源受到全球各国、地区和组织高度重视，一直是研究热点。受传统海洋渔业数据的制约，一直难以全面了解远洋渔船的捕捞足迹，因此，无法对其实行有效监控和管理。船舶自动识别系统（automatic identification system， AIS）提供的全球远洋渔船轨迹数据可以用于量化分析从单艘到全球渔船行为，挖掘的历史捕捞强度空间信息可为海洋捕捞活动的监测管理和生态压力评估提供良好的可替代数据来源，成为近年海洋信息和海洋渔业研究的新热点。为促进AIS数据在我国海洋渔业中的研究应用，对AIS近年的研究内容和应用现状进行总结，指出AIS数据目前研究的不足和未来潜在的研究方法，以期为AIS在海洋渔业中的研究和应用提供参考。
管理岗位是农业科研院所不可或缺的重要力量，对农业科技创新和发展有着重要的推动作用。针对当前农业科研院所管理岗位绩效考核的现实需求，在系统梳理国家相关政策和科研院所管理工作要求的基础上，基于农业科研院所性质和工作内容，采用系统分析、专家访谈等方式，确定农业科研院所管理岗位绩效考核关键指标，验证了各级指标的重要性和专家意见集中度，构建出包含4项一级指标、13项二级指标、25项三级指标的农业科研院所管理岗位绩效量化考核指标体系。在此基础上，采用层次分析法、问卷调查等方法确定指标体系权重，为农业科研院所制定管理岗位绩效评价和相关政策提供有效的借鉴和参考。
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