采用生物信息学方法，对水稻细胞感知能量信号的蛋白激酶编码基因SnRK1的两个α亚基基因OsSnRK1.1和OsSnRK1.2的启动子区和编码区序列进行了自然变异分析。结果表明：OsSnRK1.1基因的启动子区和转录区分别存在24个和47个自然变异，其中外显子上存在3个自然变异位点，仅第9外显子存在1个非同义突变，该位点的变异导致278位氨基酸脯氨酸突变为丝氨酸 (P→S278)，位于N端催化结构域和泛素相关结构域之间，该变异能够比较好地区分籼粳稻。OsSnRK1.2基因自然变异分析显示，启动子区和转录区分别存在46个和30个自然变异位点，其中OsSnRK1.2基因外显子上存在6个自然变异，包括5个非同义自然变异位点。利用6个变异位点对公布的4700余份水稻品种测序数据进行了单倍型分析，结果显示：OsSnRK1.2基因主要分为3个单倍型，分别为单倍型I (TGGGGA) 、单倍型II (CGGGGA) 和单倍型III (TGAGGG)，其中97%的水稻品种为单倍型I，单倍型II和III的变异分别为47位的异亮氨酸突变为苏氨酸 (I→T)和354位的精氨酸突变为组氨酸 (R→H)。3种单倍型涉及2个自然变异位点，而其余3个变异位点在水稻群体中存在的频率很低。尽管编码α亚基的OsSnRK1.1和OsSnRK1.2基因自然变异位点数存在比较大的差异，然而在进化过程中OsSnRK1.1基因表现得更为保守。本研究对于理解OsSnRK1s基因及其编码蛋白序列信息具有重要意义，为进一步研究OsSnRK1s基因的磷酸化活性和生物学功能提供理了重要的理论依据。

利用CRISPR/Cas9技术对台15-7糯的抗稻瘟病基因pi21进行编辑。选择位于pi21基因第一、第二外显子上的2段序列作为靶点构建双元表达载体pHUE411-pi21-Cas9，通过农杆菌侵染法获得21个以台15-7糯为背景的T0代单株。加代后在149个T1代单株中检测出6个不含载体的纯合突变体，包含3种突变类型，分别命名为pi21-t1、pi21-t2、pi21-t3。每种突变分别导致pi21基因编码的蛋白缺失227、239、99个氨基酸。稻瘟病鉴定结果表明：成熟期时，3种突变体中仅pi21-t3的病斑数量、面积相较台15-7糯有显著降低，其他2种突变体发病水平与台15-7糯基本相同。除抗稻瘟病能力有所提高外，突变体pi21-t3在成熟期的其他农艺性状，如株高、每穗粒数、结实率等与台15-7糯没有显著差异。本研究可为抗稻瘟病水稻育种提供借鉴。

为了解甜玉米的种质遗传基础，提高甜玉米优良品种选育效率，基于重测序手段进行基因型分型，获得20 648个高质量SNP位点，并基于SNP位点对167份甜玉米自交系进行了遗传多样性和群体遗传结构分析。结果表明：167份甜玉米自交系的期望杂合度为0.09~0.50，平均值为0.23，观测杂合度的变化范围为0.0133~0.9521，平均值是0.2495。主等位基因频率变化范围是0.50~0.95，平均值为0.85。多态性信息含量的变化范围是0.095~0.500，平均值为0.228。群体遗传结构分析表明：当K=3时，交叉验证错误率最低，结合系统发育树，将167份甜玉米自交系划分到3个类群，该类群划分结果与基于种质来源（热带、亚热带和温带）划分基本一致。供试群体中甜玉米自交系整体上遗传变异较为丰富，部分类群有较好的应用潜力。本研究可为甜玉米新品种选育和杂种优势群构建提供技术依据。

适配体技术近20年来快速发展，在食品安全、环境监测、法医鉴定、生物医药等领域都得到了高度重视。目前，已有大量研究针对小分子、蛋白质、病毒、细菌、细胞等进行了单链脱氧核糖核酸（ssDNA）适配体筛选。然而ssDNA适配体筛选仍然是一项费时费力的工作，一般都需要经过10轮左右甚至更多轮的ssDNA-dsDNA（双链DNA）-ssDNA重复步骤，直到亲和力强的序列成为主要序列，经过测序后，从中挑选一条或几条亲和力最强的序列。显然，在此过程中ssDNA的获取是适配体筛选的关键步骤，也是限速步骤。本文对适配体筛选研究中ssDNA获取的方法进行了系统综述，期望针对适配体筛选中ssDNA次级文库的获取环节可以展开更多更深入的研究，以提高筛选效率。

以香菇L135与931的F1代群体为试验材料，研究不同出菇温度（12℃、17℃、22℃、27℃）对不同菌龄香菇群体农艺性状的影响。结果表明：在不同出菇温度下，香菇菌龄与原基数量、子实体个数、单包产量均呈极显著负相关，与单菇重呈极显著正相关，且随着出菇温度的升高，菌龄与现蕾天数的相关性系数逐渐减小；出菇温度与菌龄可共同影响群体的现蕾天数、采菇周期、单包产量、单菇重4个农艺性状，提高出菇温度会降低菌龄的影响；原基数量与子实体个数更易受到菌龄的影响；长菌龄群体比短菌龄群体更容易受出菇温度的影响。香菇高温品种选育工作可将单菇重、单菇重环境方差和子实体个数可作为代表性状筛选指标。以环境方差作为表型进一步验证了单菇重受出菇温度影响较大。

针对当前精准农业中智能除草设备工作时需要精确快速识别稻田杂草的问题，提出了一种基于YOLOv4算法的稻田杂草检测方法。该方法参照PASCAL VOC数据集格式，构建了稻田杂草目标检测数据集，用深度可分离卷积代替原有的标准卷积，并将逆残差组件（Inverted Residual Unit,IRU）代替CSP-Darknet中的残差组件（Residual Unit,RU），使模型减少参数数量，提高了检测速度。此外，采用K-means算法聚类得到的边界框尺寸应用到各尺度网络层，在路径聚合网络（Path Aggregation Network,PANet）的自适应特征池输出后添加生成对抗网络（Generative Adversarial Network,GAN）噪声层，提高了模型检测精度。将改进后的模型在GPU服务器上进行算法训练，并与原始YOLOv4算法进行模型性能的试验对比。结果表明：改进的算法在测试集上的平均精度均值（mean Average Precision，mAP）高出4%，达到97%；检测速度提高了12.1帧/s，达到60.3帧/s，改进效果明显；具有实时性好、精度高、鲁棒性强的优点，可以更好地实现智能除草设备对稻田杂草的检测，极大节约人力、物力的投入。

特用玉米是一类对于营养品质、质地、风味等有特殊要求的玉米类型，品质性状是特用玉米育种的重要目标。目前许多特用玉米重要的品质性状基因已被定位与克隆，利用分子育种方法加速特用玉米品质改良已经成为可能。特用玉米主要包括甜玉米、糯玉米、高淀粉、高蛋白、高油、爆裂玉米等类型。研究证实控制前三类玉米品质性状的基因均与玉米胚乳淀粉合成途径的酶相关，由于基因序列发生插入、缺失、重组及单核苷酸变异等不同类型的突变引起淀粉合成途径的酶失去或降低活性，导致胚乳中糖与淀粉的组分与含量的改变，从而形成不同类型的特用玉米品质性状。特用玉米品质性状重要基因包括甜质基因sh2、bt1、bt2、su1、ae1，淀粉合成调控基因se1与wx1，高蛋白基因o2等。基因序列遗传变异分析发现sh2、bt2、su1、ae1、wx1、o2等基因存在多种自然突变类型，且不同的突变类型间可能存在较大基因序列结构差异。针对这些重要基因的功能标记已被开发与利用，转基因与基因编辑技术的高效特性也得到了验证。爆裂玉米Ga1-S基因具有单向杂交不亲和特性，能够有效阻止外源花粉污染。培育带有Ga1-S基因的甜玉米、糯玉米、高淀粉玉米等特用玉米，可以减小大田栽培下此类玉米雌穗受外源花粉污染几率，提高玉米产品品质，节约生产成本。基于特用玉米分子育种现状，应进一步开展特色玉米测序和深度重测序，分析特色营养品质性状的分子机理，构建基因与环境互作模型，开发复杂数量性状的高通量芯片精准检测技术，探索多重育种技术的整合方案，建立特用玉米品种分子保护机制，从而提高特用玉米分子育种技术的水平和质量，加快特用玉米育种的速度。

基于上海市510份新型农业经营主体的调查数据，构建Logit-ISM模型，探求影响新型农业经营主体进行绿色生产的因素，深入挖掘各关键因素之间的关系与层次结构。结果表明：新型农业经营主体对绿色生产行为有较强的倾向性；在影响绿色生产行为的3个层次因素中，表层直接影响因素的地理标志呈显著负向影响，加工出售则相反；中层间接影响因素的市场销售问题、绿色生产认知、收购商质量要求、绿色技术掌握、政府补贴和经营主体类别呈显著正向影响；深层根源因素种植规模呈显著正向影响。据此，提出了完善绿色技术推广培训体系、改善绿色农产品产销对接问题和加大扶持力度等政策建议。

基于对上海市典型公园绿地的实地调研，选取10种槭属植物为研究对象，在遮阴率分别为0%、30%和55%条件下，通过测定分析形态特征、光响应曲线、叶片气体交换参数、叶绿素荧光参数等指标，探讨不同程度的遮阴处理对不同树种叶片日灼伤害的影响。结果表明：受试树种在不同遮阴处理下其叶片的日灼伤害程度存在一定差异，遮阴能有效减轻不同树种叶片的日灼伤害程度；不同遮阴处理对不同树种光响应曲线、叶片气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响显著。综合评价表明：依据试验树种在不同遮阴处理下的生理表现和形态表现（差异依次减小），其叶片日灼伤害可划分为4种类型，其中A类为复叶槭和羽毛枫，B类为夕阳红、秋火焰、鸡爪槭和挪威槭，C类为三角枫、五角枫，D类为三季红和橙之梦。该研究结果可为园林树种的科学选择和合理规划提供理论依据。

为了有效利用大球盖菇菌渣，研究了大球盖菇菌渣原位还田对土壤养分（有机质和氮、磷、钾）含量、土壤酶（磷酸酶和脱氢酶）活性和土壤真菌多样性的影响。结果表明：与对照相比，大球盖菇菌渣还田能够显著降低土壤pH，中和土壤盐碱度，并显著提高大田土壤有机质含量以及全氮、全磷、全钾、速效氮、碱性速效磷和速效钾含量。大球盖菇菌渣处理组的土壤磷酸酶和土壤脱氢酶活性均显著高于CK，分别增加30%以上和40%以上。大球盖菇菌渣处理组的土壤真菌多样性低于对照土壤，处理组土壤中优势菌群为Hypocreales（肉座菌目）、Russulaceae（红菇科）、Pezizales（盘菌目）、Saccharomycetales（酵母目）、Bursaria（植物的群心木属或袋形虫属）；对照土壤中优势菌群为 Pseudoplatyophyra（拟匙口虫属）、Aleuria（网孢盘菌属）、Onygenales（爪甲团囊菌目）、Trichosporon（丝孢酵母属）、Sordariomycetes（粪壳菌纲）、Sordariales（粪壳菌目）、Basidiomycota（担子菌门）。

为研究植物促生菌S3-1菌株对设施蔬菜土壤氮循环微生物数量、群落结构及小白菜生长的影响，比较了不同处理土壤中氨化细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌及好氧性固氮菌的数量，并采用高通量测序分析amoA功能基因的多样性，同时对小白菜抗坏血酸、硝酸盐等指标进行测定。结果表明：菌悬液处理组（SBS）的小白菜叶片长度、可溶性糖、抗坏血酸含量比对照组（CK）分别提高23.14%，29.92%和32.04%，发酵液处理组（SFL）和菌体处理组（SC）小白菜的硝酸盐含量极显著低于LB处理组(P<0.01)。SBS组土壤的氨化细菌、亚硝化细菌、反硝化细菌与好氧性固氮菌的数量较CK和N处理组均有显著提高，其中亚硝化细菌和反硝化细菌数量增加更为显著，而且两者之间的数量变化呈现显著正相关。高通量测序结果显示，SFL处理组和SC处理组土壤中氨氧化细菌的丰富度指数均显著高于LB处理组；优势群落分析显示，SFL处理组丰度增加的主要是亚硝化螺菌属（Nitrosospira），而SC处理组丰度增加的主要是亚硝化单胞菌属（Nitrosomonas）；独有种群分析显示，SFL处理组独有的OTUs数量显著高于SC处理组和LB处理组。以上研究表明， S3-1菌株对设施蔬菜营养物质的积累有促进作用，其菌体和发酵液短期内均可抑制蔬菜硝酸盐的积累，同时提高土壤中氮循环关键微生物的数量，对氨氧化细菌群落结构产生了显著影响，有利于提升设施土壤及蔬菜品质。