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。
为探究不同海拔藏绵羊肉品质差异及肉质相关基因的表达特征，以来自海拔2 500、3 500和4 500 m藏绵羊为研究对象，对其背最长肌、臂三头肌和股二头肌的肉品质及营养成分进行测定，并对背最长肌和股二头肌肉质相关基因（H-FABP、LPL、MC4R和CAST）的表达量进行测定及相关性分析。结果表明，在肉品质方面，低海拔藏绵羊肉的剪切力小、失水率低、嫩度高、口感更好，尤其背最长肌要优于其他2个部位，而高海拔藏绵羊的熟肉率和出肉率更高；在营养物质方面，高海拔藏绵羊肉的无机盐、粗蛋白含量较高，更具营养价值，但低海拔藏绵羊肉的多汁性好，且背最长肌的口感、营养成分均好于腿肌。肉质相关基因的表达量在不同海拔间存在差异，其中，H-FABP在中海拔藏绵羊各部位肌肉中的表达量均最高；LPL、MC4R、CAST在低海拔藏绵羊股二头肌中的表达量均最高，在中、高海拔藏绵羊背最长肌中的表达量较高。相关分析表明，H-FABP、LPL、MC4R、CAST基因的表达量与藏绵羊的熟肉率、剪切力、失水率及灰分、粗脂肪、粗蛋白、干物质含量显著相关。由此可见，不同海拔藏绵羊的肉质、营养成分均存在较大差异，且不同部位中肉质相关基因的表达量也存在差异，从而影响藏绵羊的肉质。以上结果为不同海拔藏绵羊的肉品选择及遗传改良提供基础。
内质网是真核细胞内蛋白质折叠及翻译后修饰的主要场所，还参与调控Ca2+和脂类物质储存合成，具有重要生理功能。疱疹病毒是一类具有囊膜的DNA病毒，其表面糖基化囊膜蛋白的合成加工依赖于内质网，在病毒复制过程中，大量合成的糖基化囊膜蛋白在内质网内过度堆积则会引起内质网应激（endoplasmic reticulum stress，ERS），进而发生未折叠蛋白反应（unfolded protein response，UPR）。某些疱疹病毒可能已经进化出调控UPR的机制，为复制过程创造最佳环境，它们在宿主细胞内复制时，会引起相关内质网UPR信号级联反应，如细胞损伤、炎症反应、细胞凋亡等。综述了内质网应激/未折叠蛋白（ERS/UPR）对病毒的反应机制，从Ⅰ型单纯疱疹病毒、伪狂犬病病毒、马立克病病毒、鸭肠炎病毒和其他疱疹病毒等感染引起ERS分子机制及相关信号通路进行阐述，以期为疱疹病毒相关疫苗和药物作用靶点的研发提供理论依据。
农药使用效果与农药喷雾过程密切相关，农药喷雾过程的建模与仿真可弥补因植物生长周期差异、病虫害发生程度不同以及田间作业自然环境不可控等造成的试验研究困难。分析农药施用的抗性、再增猖獗、残留（resistance，resurgence，residue，3R）/效果、效率、生态（efficacy，efficiency，eco-environment，3E）/方法、模型、测试（method，model，measurement，3M），重点综述农药喷雾过程的雾化、输运、沉积等关键环节的模拟仿真研究状况。根据模拟仿真技术发展趋势，提出农药喷雾半实物仿真系统设计的建议，并提出雾化模型及新型喷头雾化机理、群体农药雾滴多相流场模拟、靶标定制与识别模型、综合农药雾滴飘移模型、植物生长模型与农药喷雾系统耦合等建议，以促进原创农药精确喷雾技术研究和高质量植保机械研发。
目前我国有机废弃物年产量约45亿~50亿t，若处理不当会对大气、水体、土壤等产生负面影响，从而对环境造成二次污染。黑水虻幼虫可有效分解有机固体废弃物，将其转化为符合循环经济概念的可销售产品，在此过程中产生的虫沙可作有机肥料，从而推进传统经济发展向生态循环经济模式过渡。然而，目前对于虫沙的营养成分、微生物和生物活性物质的组成，提高其生物稳定性的后处理要求，及其在土壤和植物代谢过程中的作用机制等尚未明确。为提高有机废弃物资源化利用程度、促进农业可持续发展，综述了黑水虻幼虫对有机废弃物的转化潜力，总结了虫沙特性及其对植物生长的影响，重点分析了虫沙作为植物肥料的应用现状，指出了该产品对现代生态农业发展的促进作用，并归纳和总结了尚待解决的问题。
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。
为探明宁夏苜蓿耐旱新品系‘新盐52号’（XY52）的miRNA表达谱，并筛选有跨界研究价值的microRNA（miR），以‘中苜一号’（ZM1）为参照，对ZM1和XY52进行高通量miRs组学测序和分析（RNA-seq）；通过生物信息学技术筛选差异表达miRs及预测靶基因，并对预测靶基因进行GO和KEGG富集分析；然后运用RT-qPCR技术对10个miRs进行检测和分析。结果表明，①成功构建了2种苜蓿miR表达谱，ZM1和XY52中分别检测到656和703个miRs，其中已知miRs分别为433和480个，新预测miRs数量均为233个；②2种苜蓿中共检测到21个差异表达miRs，其中novel-miR54、miR156f和miR166a表达量较高，并且novel-miR54在XY52中表达量极显著高于ZM1（P<0.01），miR156f在ZM1中的表达量极显著高于XY52（P<0.01）；③5个已知有跨界调控功能miRs中，miR166a在ZM1和XY52中均为表达水平最高的miR；品种之间，miR166a在XY52中的表达量较ZM1极显著上调（P<0.01）；④KEGG通路和GO功能富集分析发现差异表达的21个miRs共预测得到623个靶基因，主要与RNA转运、ABC转运蛋白和泛素介导的蛋白水解等信号通路有密切关系。以上结果为解析苜蓿品种miRs差异表达及研究苜蓿源miRs调控奶牛体内基因奠定初步基础。
为了阐明藜麦CqGAI基因密码子使用特性，克隆获得藜麦CqGAI基因序列，运用CodonW、SPSS软件及EMBOSS在线程序分析藜麦CqGAI基因密码子使用偏好性，并与25种植物的GAI基因进行中性绘图、ENC分析和奇偶偏好偏差性分析。结果表明，藜麦CqGAI基因编码序列（coding sequence，CDS）全长1 782 bp，编码593个氨基酸，包含DELLA基因家族特有结构域DELLA、TVHYNP、NLS、VHIID、LHR、RVER；CqGAI基因能够迅速响应赤霉素（gibberellins，GA），在GA信号通路中起关键作用；密码子偏好性分析显示，CqGAI基因的有效密码子数（effective number of codon，ENC）、密码子适应指数（codon adaptation index， CAI）及GC含量分别为54.14、0.21和46.18%，密码子偏好性较弱，偏好以A/T结尾，有27个高频密码子。聚类分析表明，藜麦CqGAI基因与石竹目植物的亲缘关系较近。碱基组成与相关性分析发现，CqGAI基因密码子偏好性受碱基突变和选择效应影响。密码子使用频率表明，大肠杆菌与酵母菌均适用于藜麦CqGAI基因异源表达，拟南芥、烟草、甜菜均可作为藜麦CqGAI基因功能分析的遗传转化受体。以上研究结果为进一步研究藜麦CqGAI基因功能和异源表达提供了重要参考。
工农业的飞速发展及废弃物的随意丢弃和排放，引起了农田土壤严重的重金属污染，镉污染是比较严重的重金属污染之一。超积累植物原位修复技术是目前修复镉等重金属污染的主要手段。根系是植物最先与镉等重金属接触的部位， 根系分泌物作为植物-土壤-微生物三者物质交换与信息传递的重要载体，能够有效调控根际微环境，影响重金属在根际环境中的行为，进而影响植物对重金属的吸收转运和生长发育。简述了镉胁迫对植物生长发育的影响，分析了不同类型根系分泌物对土壤镉胁迫的响应，以及根系分泌物对土壤理化性质、根际微生物、镉的富集转运等的影响，浅析了植物应答镉胁迫的相关基因表达和代谢途径，并对土壤镉等重金属污染下根系分泌物的研究趋势进行了展望，以期为探究植物根系分泌物对镉胁迫的响应机制提供科学依据。
天然高分子絮凝剂是当前研究热点。详细介绍了天然高分子絮凝剂的作用机理、种类、特点，综述了其制备技术进展及应用现状，特别是在水处理领域的应用情况。并针对新型絮凝剂目前存在的问题，展望了未来的研究重点和发展方向，为新型絮凝剂的深入研究以及实际应用提供参考。
近年来，黑龙江省稻米产业在种植、生产和销售方面发展态势良好，但仍存在品质退化、加工企业效益低等问题。为促进黑龙江省优质水稻产业发展，提高产能及效益，基于黑龙江省统计年鉴数据，统筹实地调研信息和文献资料，分析了2016—2021年黑龙江省在水稻品种选育、生产种植、粳稻质量、加工、销售等方面的变化特征，提出加快黑龙江省水稻产业发展的建议，包括建设种业科研创新中心、建设绿色生态示范区及强化稻米加工业发展等措施，为黑龙江省水稻产业发展提供多种可行性思路。
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。
叶片性状的变异与相关关系能够反映植物的资源利用方式和适应生存策略。为探讨不同树龄国槐叶片性状特征及其变异规律，以聊城市不同树龄国槐叶片为研究对象，通过测定叶面积（leaf area， LA）、叶鲜重（leaf fresh weight， FW）、叶干重（leaf dry weight， DW）、叶长（leaf length， LL）、叶宽（leaf width， LW）、叶柄长（petiole length， PL）、叶厚度（leaf thickness， LT）、叶轴长（rachis length， RL）、叶形指数（leaf shape index， LI）、比叶面积（specific leaf area， SLA）、叶干物质含量（leaf dry matter content， LDMC）、叶组织密度（leaf tissue density， LTD）、比叶重（specific leaf weight， SLW）共13项指标，运用单因素方差分析、变异系数分析探究不同树龄叶片性状特征，经相关性分析、主成分分析探究各树龄国槐叶片的适应规律。结果表明，后备资源的DW、LL、PL极显著高于其他树龄的（P<0.01）；国槐13个叶片性状的总体变异系数在8.57%~81.48%，不同树龄叶片性状中后备资源的LTD变异系数最大，为92.86%，2级古树LDMC变异系数最小，仅5.84%；LA、FW、DW、LL和LW呈极显著正相关（P<0.01），SLA与FW、DW、LTD、SLW呈极显著负相关（P<0.01），与LT呈极显著正相关（P<0.01）；LDMC与FW、DW、LTD、SLW呈极显著正相关（P<0.01）；后备资源叶片性状呈高LDMC、SLW，低SLA的特点，采取的是“快速投资-收益型”策略；2级古树和1级古树呈高SLA，低LDMC、SLW的叶片性状组合，采取的是“缓慢投资-收益型”策略。研究结果为制定不同龄级国槐养护管理策略提供科学依据。
为研究甘青青兰根际土壤理化性质与根际土壤细菌和真菌群落结构组成特征，以西藏自治区工布江达县（GB）、卡诺区（KR）和洛隆县（LL）的甘青青兰根际土壤微生物为研究对象，采用Illumina MiSeq高通量测序技术对根际土壤细菌和真菌群落结构组成进行分析，同时测定根际土壤的理化性质，并与根际土壤核心微生物菌群进行相关性分析。结果表明，不同地区甘青青兰根际土壤理化性质差异显著。甘青青兰根际土壤共获得3 900个细菌OTUs和1 990个真菌OTUs，不同地区间土壤微生物多样性存在明显差异。在门水平，GB、KR和LL样品的优势细菌门均为放线菌门（Actinobacteria），GB样品的优势真菌门是担子菌门（Basidiomycota），KR和LL样品的优势真菌门是子囊菌门（Ascomycota）；在属水平，不同地区甘青青兰根际土壤优势微生物菌群存在明显差异。主成分分析显示，不同地区甘青青兰根际土壤细菌和真菌群落结构组成差异较大。核心微生物菌群分析表明，甘青青兰根际土壤核心细菌菌群有257个属；核心真菌菌群有102个属。相关性分析表明，核心微生物菌群的改变与根际土壤理化因子间存在不同程度的相关性，且土壤全钾、全磷、全氮、速效钾和速效氮含量是影响甘青青兰根际土壤微生物群落结构组成的重要因子。综上所述，不同地区甘青青兰根际土壤微生物群落结构组成存在显著差异，且根际土壤微生物群落结构的变化与土壤理化因子密切相关，为甘青青兰人工种植及筛选有益微生物菌群提供了理论依据。
为探究无花果干复合酶解的最佳工艺参数，在单因素试验的基础上，采用Plackett-Burman设计对影响无花果干复合酶解的7个因素进行评价，筛选出3个显著因素（果胶酶添加量、纤维素酶添加量和酸性蛋白酶添加量），又采用响应面法Box-Behnken设计进一步优化出无花果干复合酶解工艺主要影响因素的最佳参数水平。结果表明：无花果干复合酶解最佳工艺参数为复合酶添加量0.66‰（果胶酶添加量0.25‰、纤维素酶添加量0.25‰、酸性蛋白酶添加量0.16‰）、料液比1∶20、酶解pH 4.0、酶解温度50℃、酶解时间40 min，此工艺条件下酶解液中可溶性固形物含量为7.73°Bx，酶解效率得到显著提升。
本文系统地介绍了地理信息系统的功能、产生背景及发展过程，讨论了GIS在农业上的应用，并对其发展趋势进行了论述。
大米在日本占据着十分重要的地位。长期以来，日本实现的大米政策是采取一切措施维持大米的自给自足。日本的大米自给是靠政府支付巨额补贴和阻止国外大米进口实现的。WT0以后，日本宣布逐步开放大米市场，为中国等大米出口国提供了良机。但日本为了保护其大米产业不受过大冲击和为大米的生产流通体制改革赢得时间，巧妙地运用“技术壁垒”和“绿色壁垒”，阻止国外大米的有效进口。我国只有积极应对，主动出击，才能拿到日本大米市场的通行证。
为解决杂交水稻父、母本分田种植下父本花粉机械化高效收集的问题，对杂交水稻花粉收集装置的关键部件气力输送系统进行了仿真优化研究。首先对系统建立了流体力学模型，进一步利用CFD-DPM（computational fluid dynamics-discrete phase model）结合响应面法以进粉管内径、吸粉口长度、吸粉口宽度为因素，系统内气流均匀性及全压差为指标，优化系统结构参数并加以验证。结果表明，进粉管内径、吸粉口长度、吸粉口宽度及内径和长度的交互作用、长度与宽度的交互作用对气力输送系统内气流均匀性及全压差影响显著；两指标均随内径的增加而增加，吸粉均匀性随长度和宽度的增加先增加后减小，全压差随长度和宽度的增加而增加。气力输送系统较优的参数组合为内径200.00 mm、长度564.40 mm、宽度192.48 mm，对优化后结构进行仿真，得到气流速度变异速度和全压差分别为16.03%、238.37 Pa，与预测结果的相对误差分别为4.91%、3.39%，较初始结构下两指标分别减少了56.29%、31.57%，说明优化效果明显。研究结果提供了杂交水稻花粉收集装置气力输送系统快速优化设计的方法，可为装置气力输送系统的优化设计提供参考。
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。
担子菌中具有多种萜类活性物质，这些活性物质对人类的营养和健康有着很重要的影响。甲羟戊酸途径是担子菌合成萜类物质的一条主要途径，萜类物质的含量水平受到甲羟戊酸途径的控制，但是生物细胞内萜类物质的产量很低，并且目前活性萜类物质的化学以及生物合成方法效率低、成本高，因此为了能够更好的增加萜类物质在担子菌细胞内的产量，介绍了担子菌甲羟戊酸途径中乙酰辅酶A、HMG\|CoA、甲羟戊酸激酶影响萜类物质的合成作用，旨在通过调控这些物质来增加目标萜类物质的产量。
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。
施用有机肥有助于增加大豆产量和提升土壤肥力。然而受区域、施肥量、施肥类型等影响，全国大豆产量和土壤肥力差异均较明显，但造成这些差异的原因尚不清楚。为探明全国不同区域、管理措施条件下，施用有机肥对大豆产量和土壤肥力的影响以及影响增产效果的主要因素，在全国尺度上收集数据进行整合分析。按筛选标准，获得施有机肥对大豆产量影响的文献37篇，119组有效数据；对大豆土壤养分影响的文献11篇，148组有效数据。采用增强回归树（boosted regression tree，BRT）模型量化气候因素、土壤性状和施肥措施对大豆增产效果影响的重要程度。结果表明，不同区域施用有机肥后大豆平均增产12.9%，其中南方增产最高（18.7%），其次为华北（14.8%）、西北（13.6%）和东北（12.0%）。有机肥施用量>5 000 kg·hm-2时，大豆可增产18.5%。施用牛粪后，大豆可增产24.9%，猪粪次之（17.6%），其次为商品有机肥（15.3%）、鸡粪（12.7%）和生物有机肥（8.8%）。不施肥时，大豆平均产量2 036 kg·hm-2，单施有机肥后其平均产量增加至2 452 kg·hm-2，增幅20.4%；单施化肥时，大豆平均产量2 410 kg·hm-2，有机无机肥配施后其平均产量增加至2 630 kg·hm-2，增幅9.1%。施用有机肥显著提升土壤速效磷（43.5%）、全磷（13.3%）和有机质含量（11.0%），对速效钾（9.4%）、碱解氮（3.4%）、pH（2.1%）及全钾含量（1.2%）提升则不显著。基于BRT结果表明，BRT模型解释了我国大豆产量差异的52.83%，其中有机肥施肥量对大豆产量影响最大，占变异的47.0%，其次是土壤性状（41.0%）和气候因素（12.0%）。总体来说，施用有机肥（包括单施有机肥和有机无机肥配施）可显著增加大豆产量，在南方增产率最高，以牛粪增产效益最为明显，并且大豆产量受有机肥施用量影响最大。此外，施用有机肥可显著提升大豆土壤速效磷、全磷及有机质含量。
随着作物基因组测序工作的陆续完成，大量影响作物重要农艺性状的基因功能等待挖掘。由于缺少高效的遗传转化方法，多种作物的基因功能研究进展缓慢。病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing， VIGS）技术不依赖遗传转化，通过病毒载体接种即可在当代植物体内实现对靶向基因的沉默。VIGS技术因其起效时间快、沉默效率高、操作成本低、便于高通量和应用植物范围广等特点，被越来越多地应用于不同作物基因功能和代谢通路解析的反向遗传学研究中。介绍了VIGS的技术原理及其发展过程，系统归纳了VIGS在不同作物中的应用，总结和讨论了现有VIGS应用的局限性以及影响其沉默效率的几个关键因素，并对VIGS技术在未来植物生物学研究中的应用进行了展望，以期为VIGS技术的进一步应用和发展提供参考。
南极磷虾资源开发与利用日益受到国际关注。随着南极磷虾捕捞与加工技术的不断成熟，不同国家对南极磷虾资源的开发策略也发生了变化。分析了我国在南极磷虾资源开发利用方面的技术瓶颈，以及在自主设计研发南极磷虾捕捞装备和虾粉、虾油制备方面取得的进展；通过分析有关南极磷虾专利申请信息，认为当前国内研发主体较为关注磷虾油和饲料的制备及生产工艺，而国际上已将研发重点和专利申请的焦点转移至医药领域。在开发海洋生物资源战略需求下，认为应进一步加快设计与建造南极磷虾捕捞加工专业船的进程，同时完善南极磷虾加工技术与专利布局，为抢占和开拓南极磷虾消费市场提供技术支撑和保障。
中国作为人口大国，由于耕地和水资源有限，科技创新是提升农作物生产能力、满足国家粮食安全的唯一出路。玉米、大豆、油菜、棉花等重要作物生物育种产业化在推动美国、巴西和阿根廷等世界主产国或地区的种业发展中发挥了重要作用。经过20多年的科技创新，中国玉米和大豆的抗虫和耐除草剂生物育种技术已趋于成熟，生物育种产业化种植可显著降低玉米、大豆等作物的生产成本，提升单产水平和增加农民收入。生物育种产业化是涉及科研创新、生物安全评估、相关法规监管、国际贸易、农业生产和公众接受度等多方面、庞大又复杂的系统工程，需要以大型种企为主体，整合科研院所、大学和企业科技资源，构建生物育种研发创新联合体，实现创新研发链与产业链的一体化，不断推出高产并营养健康、投入少而又环境友好的新品种，推进重要农作物生物育种产业化应用的高质量可持续发展。生物育种是种业创新的核心，构建现代生物育种创新体系、强化种质资源深度挖掘、突破前沿育种关键技术、培育战略性新品种、实现种业科技自强自立是解决种源要害、打赢种业翻身仗的关键，是牢牢把握住粮食安全主动权的根本保障，也是破解我国农业发展面临的资源短缺和环境约束的重要措施。概述了生物育种产业化应用现状，并提出了现代种业发展举措。生物育种将驱动我国现代种业发展和国际竞争力持续提升，实现从种业大国迈向种业强国的跨越。
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。
为了解小豆和绿豆茎基感病部位的真菌组成，采用Illumina高通量测序对小豆和绿豆茎基感病部位的真菌群落结构进行分析。结果表明，小豆和绿豆6个茎基感病部位真菌群落样品测序优化后共得到231个OTU （operational taxonomic units），共同OTU为97个。2种作物茎基感病部位真菌群落中共同的优势菌门为子囊菌门（Ascomycota），优势菌纲为粪壳菌纲（Sordariomycetes），优势菌目为肉座菌目（Hypocreales），优势菌科为从赤壳科（Nectriaceae）。对优势菌属分析发现，小豆和绿豆茎基感病部位镰刀菌属（Fusarium）处于绝对优势，相对丰度分别为32.94%和18.38%。Alpha多样性指数结果表明，绿豆茎基感病部位的真菌群落丰度高于小豆茎基感病部位的真菌群落丰度，但二者真菌群落多样性相似，为进一步研究小豆和绿豆茎基感病部位真菌群落的致病机理提供了理论依据。
葡萄霜霉病是葡萄上的主要病害之一，该病从葡萄苗期到果实成熟期都可发生，多雨年份常造成毁灭性损失。为了准确预测葡萄霜霉病的发生，最大限度地降低霜霉病对葡萄的危害，基于2020年葡萄生长期间气象数据和病害发生数据，结合4种机器学习算法（二项逻辑斯蒂、支持向量机、决策树、K最近邻）构建了葡萄霜霉病发生预测模型，并用2021年数据进行验证。结果表明，决策树模型在病害发生预测模型构建中的评价指标最优，其准确率达94%，预测发生的精准率、召回率、F1分值分别为91%、90%、91%。经验证，决策树模型对葡萄霜霉病发生的预测精度及性能均优于其他3个模型。因此，可利用此模型进一步开发葡萄霜霉病预警系统，为生产上葡萄霜霉病的防治提供技术支持和决策指导。
我国蜜蜂遗传资源丰富、品质特性各异，是优秀的种质资源和育种素材，目前有14个地方品种、8个培育品种、8个引入品种、8个其他蜂资源，其中，中华蜜蜂为我国特有，是培育优质蜜蜂新品种和配套系不可缺少的原始育种素材，也是国家畜禽遗传资源保护品种。对我国蜜蜂遗传资源保护现状和存在问题进行了综述，并针对蜜蜂遗传资源保护提出了建议，对我国今后蜜蜂遗传资源保护工作的开展具有重要意义。
早春晚霜冻害的发生给我国核桃生产带来严峻的考验，严重影响核桃生长发育、产量及收益。为明确我国核桃晚霜危害特性及影响机制，综述了核桃受晚霜危害程度的影响因素及其在响应低温胁迫时生理生化指标变化和分子机制。分析发现，关于生理变化相关的研究集中在细胞膜系统（相对电导率）、抗氧化系统（丙二醛、超氧化物歧化酶、过氧化物酶及过氧化氢酶）和渗透调节物质（可溶性糖、可溶性蛋白质及脯氨酸）3个方面，JrPAL、JrJAZ、JrGRAS、JrICE1、JrCBF/JrDREB1、JrCOR、JrWRKY、JrDHN、JrGST和JrPUB等基因的表达量受到低温胁迫的诱导。对未来的研究方向进行了展望，为进一步挖掘核桃应对晚霜危害的响应机制及采取有效的生产措施提供了科学依据。
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