为筛选新型甘蓝型油菜抗苯磺隆除草剂的等位基因特异分子标记，以EMS诱变的甘蓝型油菜中双9号M2群体（约30 000单株）为材料，通过苯磺隆喷药处理筛选到3株抗除草剂突变体(分别记为K1、K4、K5)。并利用PCR技术克隆到抗性突变体相应的BnALS1、BnALS2、BnALS3基因，序列分析结果表明，K1和K4的BnALS3基因序列发生碱基突变，其中第+535位C碱基突变为T，导致其编码的BnALS3蛋白第197位氨基酸由Pro突变为Ser；而K5的BnALS1基因序列第+544位C突变为T，导致其编码的BnALS1蛋白发生了Pro197Ser的改变（均以拟南芥ALS氨基酸序列为准）。K5抗性位点BnALS1:Pro197Ser的改变属于首次报道。基于突变的基因序列设计了8对等位基因特异性PCR引物组合，有6对能用于区分抗性突变体和野生型材料，其中可检测K5的BnALS1基因SNP位点的引物有2对，可检测K1、K4突变体BnALS3基因SNP位点的引物有4对。
创制抗黄曲霉种质并建立相关分子标记辅助选择技术是深化抗性遗传改良的基础。本研究以源于对黄曲霉具有不同抗性的花生品种中花10号（感病种质）与ICG12625（抗性种质）杂交构建的重组自交系（RIL）群体为材料，通过重复接种鉴定，发现所涉及重组自交系群体的黄曲霉抗性存在很大分化，遗传分析结果显示，侵染和产毒抗性均符合2对主基因+多基因遗传模型；获得侵染指数较低的RIL家系1个（QT401），毒素浓度较低的家系4个（QT344、QT389、QT477和QT483）。通过对RIL群体的多态性检测并应用Joinmap3.0软件，构建了1张由458个SSR标记位点组成、包含20个连锁群、总长为1165.45cM的遗传连锁图。结合抗性鉴定数据，应用WinQTLCart 2.0软件的复合区间作图（CIM）法，获得了6个与黄曲霉侵染抗性相关的QTL和10个与产毒抗性相关的QTL，贡献率在6.34%~ 12.00%之间。
为了解芸芥的自交亲和性变异，采用田间套袋自交技术对不同来源的52份芸芥品种（系）的自交亲和指数(CI)、相对亲和指数进行了对比分析。结果表明，芸芥的自交亲和性存在较大幅度的变异，CI在0.00～4.98之间，这种变异不仅存在于品种间，而且存在于品种内不同个体间。52份参试材料中，自交亲和指数小于1的有43个品种；9个品种的CI>1(1.03～4.98)，其中，CI>3的材料有四川-2芸芥、06芸86-y和06芸86-87。依据亲和指数可将参试材料分为4种类型：高自交亲和类型（CI≥3.00）；自交亲和类型（CI为1.00～2.99）；自交不亲和类型（0.00＜CI＜1.000）；高自交不亲和类型（CI为0.00）。自交亲和性因地区而异，一般南部和西部地区的芸芥品种（系）自交亲和性高于其它地区的品种。综上，芸芥是一种高度自交不亲和植物，但其自交亲和性存在广泛变异，因此，从芸芥群体中选出的自交亲和系可用于将来的油菜及其近缘植物的遗传育种研究。
为分析萝卜抗菌肽Rs是否对核盘菌具有抗性，人工合成了Rs，并利用水稻α-淀粉酶信号肽αAmy3SP引导目的基因在胞间隙和质体表达的作用特点，通过基因重组技术构建植物表达载体p35S-SP-Rs，同时构建了p35S-SP-GFP载体，基因枪轰击洋葱表皮实验发现荧光信号主要存在于植物细胞的细胞壁和细胞膜之间，说明在35S和信号肽αAmy3SP的引导下GFP在细胞间隙中有效表达。采用浸花法将植物表达载体p35S-SP-Rs转入拟南芥中，通过卡纳抗性筛选和PCR检测获得35株Rs转基因阳性植株。qRT-PCR显示Rs基因在转基因拟南芥中的表达水平得到显著提高，而植株的生长发育未受影响。抗病鉴定结果显示转基因植株对菌核病的抗性显著增强。结果说明通过在细胞间隙中高量表达抗菌肽Rs，在避免对细胞产生毒性的同时显著抑制了核盘菌菌丝的扩展，从而达到抗病目的。
类泛素的小蛋白修饰（small ubiquitin-like modifier，SUMO）对植物抗病防御起重要作用。本研究利用生物信息学方法，确定了大豆SUMO系统6个相关基因。对细菌性斑点病抗病品种黑农37及感病品种合丰25接种处理后各基因表达变化进行实时定量分析。结果发现：抗病品种中，GmSUMO2,GmSCEa在叶中24h表达量最高，GmSUMO3,GmSCEb在叶中48h表达量最高，所以GmSUMO2/3,GmSCEa/b在大豆叶部抗病过程中起重要作用；GmSAE2a在茎中48h的表达量高达6倍多，在茎部抗病过程中起主要作用；GmESD4e在抗病品种的根和叶中表达量快速下降，起着主要的去SUMO化作用。GmESD4a/e在感病品种接菌前期和后期分别在叶和根部相对表达量较高，主导感病品种叶和根部的去SUMO化作用，初步说明大豆SUMO系统与细菌性斑点病抗性相关。
为幼龄动物提供优质的大豆饲料，同时有效抑制α′亚基和β亚基基因表达量，根据dsRNAi原理，以α′亚基基因RNAi重组植物表达载体pCAMBIA3301-PFNZ-BADH为基础，构建以BADH安全标记为筛选标记的α’亚基和β亚基基因双价RNAi植物表达载体。用根癌农杆菌介导法转化大豆子叶节，并对再生植株进行分子生物学检测。结果表明：成功构建β-伴大豆球蛋白α′亚基和β亚基基因双价RNAi表达载体，并获得大豆转基因植株。T1转基因大豆植株经PCR检测得到11株阳性转化株，经Southern杂交检测证明构建的双价植物表达载体已经以1~2个拷贝整合到大豆基因组中，实时荧光定量PCR检测表明β-伴大豆球蛋白α′亚基和β亚基基因的表达被明显抑制。
为探讨谷胱甘肽-S-转移酶（GST）基因在向日葵抗病机制中的作用，在核盘菌诱导向日葵转录组文库的基础上从向日葵耐病品种龙食葵2号中克隆了1个GST的cDNA序列，并进行了表达和功能分析。结果表明：该基因开放阅读框为675bp，编码224个氨基酸残基，分子量为55.45kD，等电点为5.16，命名为HaGSTU1(GenBank登录号为KR071872)；HaGSTU1蛋白属于GST的Tau家族，推测是一种无信号肽的细胞质蛋白，其N端结构域包含结合GSH的G位点，C端结构域包含特异结合底物的H位点；HaGSTU1与一个橡胶树GST蛋白的亲缘关系最近，氨基酸序列的相似性为72%。实时荧光定量PCR结果显示，该基因在叶中表达量最高，其次是花、根、种和茎，在盘中的表达量最低；干旱、盐、草酸、核盘菌及其代谢物均能诱导向日葵HaGSTU1基因的表达量出现显著变化。利用农杆菌介导法将该基因导入烟草，提高了转基因烟草叶片对核盘菌的抗性。对抗性株系烟草GST和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性测定发现，转基因烟草叶片中GST和GPX酶活性较野生型提高约2倍，并随着接菌时间的延长，两种酶活性显著升高。初步推断HaGSTU1具有抗核盘菌的功能。
为了开发与芝麻隐性细胞核雄性不育基因连锁且利用简便的标记，以芝麻隐性细胞核雄性不育两用系95ms-5AB为材料，在前期应用AFLP标记进行遗传定位分析的基础上，开发出7个可鉴别该隐性细胞核雄性不育基因的SCAR标记。这些标记在可育池中可扩增出806bp~1638bp的片段，而在不育池中没有扩增出相应的片段，将这些片段命名为PMC-1~PMC-7，在95ms-5AB的1 184株的大群体中检测到这些标记与不育基因间交换率为0.25%。利用这7个标记对来自95ms-5的4个不同遗传背景的F2不育株和可育株，以及来自2个不同遗传位点的不育系后代进行检测，表明它们可以特异地检测95ms-5不育基因。
为研究质体末端氧化酶（PTOX）在大豆干旱胁迫中的作用，采用盆栽土培法考察干旱对大豆幼苗叶片中PTOX及环式光合电子传递（CET）的关键传递体（[NAD(P)H]脱氢酶复合体NDH的H亚基NDH-H，质子梯度调节蛋白PGR5）基因表达的影响。结果表明，在干旱胁迫下PTOX表达水平明显升高，PGR5表达水平也有所升高，而NDH-H表达水平基本不变。同时，叶片蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、净光合速率、叶绿素含量均明显降低，而类胡萝卜素的含量有所增加，表明干旱对大豆的光合作用产生了明显的影响。可推测，大豆叶片可能通过PTOX和PGR5转录水平的升高来响应干旱胁迫，通过依赖PGR5的CET及质体醌末端氧化能力的提高，避免光合链的过度还原；并且通过类胡萝卜素含量的升高，增强抗氧化的能力，对大豆起到一定的保护作用。
为了解冠层不同部位种子在萌发过程中子叶生理指标的差异，以吉农15号和吉农24号大豆品种为材料，根据植株高度将冠层平均等分成下部、中下部、中部、中上部和上部5个部分，分析冠层不同部位种子萌发时子叶可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、丙二醛含量、绝对电导率和抗氧化酶活性的变化以及冠层不同部位的产量。结果表明，冠层不同部位的大豆种子萌发过程中，随着冠层的从下往上，子叶可溶性蛋白和可溶性糖含量呈现出逐渐增加的变化；子叶丙二醛含量逐渐升高，过氧化物酶活性先增加后减小，绝对电导率、超氧化物歧化酶活性和过氧化氢酶活性逐渐降低。冠层不同部位的粒数、荚数和产量是随着冠层从下往上逐渐升高，但冠层上部的百粒重最小。说明，冠层下部、中下部的大豆种子更饱满，且萌发后，子叶新陈代谢旺盛，衰老缓慢，是优选良种的最佳部位。
选用结荚习性不同的3个大豆品种（系），以大豆等行距单作和带状单作为对照，研究玉米—大豆带状套作下边际效应对大豆表型和产量的影响。结果表明，玉米/大豆带状套作下边际效应对大豆苗期和成熟期植株主茎长、平均节间长产生正向效应，对节数、茎粗、地上部生物量（或茎干重）产生负向效应；受综合边际效应—边际劣势影响，带状套作大豆的有效分枝数、主茎荚数、分枝荚数、单株粒数、百粒重、单株产量等性状均发生负向效应。在玉米/大豆带状套作中，大豆植株平均节间长和主茎荚数的边际效应指数（绝对值）大，表型可塑性强；就品种类型而言，无限型大豆较亚有限型和有限型大豆的边际效应指数（绝对值）更大，表型可塑性更强。相关分析表明，单株产量的边际效应指数与苗期平均节间长的边际效应指数显著负相关，与苗期地上部生物量及有效分枝数、分株荚数、单株粒数等的边际效应指数显著正相关。在玉米—大豆带状套作中，玉米收后大豆的边际优势难以弥补与玉米共生期间（苗期）的边际劣势，因此，选用边际效应敏感度低、表型可塑性弱的大豆品种有利于提高大豆产量。
为探究适合北疆滴灌条件下麦后复播大豆的高产耕作方式，分别于2012年、2013年进行了滴灌条件下不同耕作方式对复播大豆生长发育及产量影响的田间试验。研究结果表明，大豆各生育时期的群体叶面积指数（LAI）均表现为：翻耕（T）>旋耕（RT）>免耕（NT）。其中，T处理两年LAI均值高出NT处理的27.25%，2013年增加翻耕覆膜处理（TP）后，全生育时期LAI的平均值显著高于同年RT处理和NT处理的，比同年T处理也高出11.81%，达极显著差异水平（p≤0.01），增大了叶片对光能的截获面积，增强光合作用，促进植株干物质的积累，利于生殖器官的发育。由产量构成因素可知，T处理的单株荚数、单株粒数、百粒重两年的均值分别较NT处理的高出23.18%、19.69%、8.89%，增产达13.35%，增收32.11%。尤其是2013年翻耕覆膜处理，大豆的单株荚数、单株粒数、百粒重较同年T处理高出28.00%、27.46%、2.72%，增产达7.43%，差异极显著（p≤0.01），增收12.15%，获得良好的经济效益。因此认为，北疆麦后复播大豆宜实施翻耕的耕作措施并以地膜覆盖采用膜下滴灌为宜。
为探究芝麻内源激素及其表型对水涝胁迫的响应特征，在盛花期盆栽条件下，对两个耐湿水平差异显著的基因型ZZM2541（耐湿）和鄂芝2号（敏感）进行水涝胁迫，利用液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）测定两个组织（顶端倒三叶和茎尖组织）内源IAA和ABA在胁迫3h、9h、15h及撤水后20h的含量变化，另外分析两种基因型在连续水涝胁迫72h脱落叶片数、植株高度以及顶端倒三叶叶绿素含量变化。结果表明，两种基因型顶端倒三叶中IAA含量均在胁迫开始至胁迫9h逐渐上升、而后下降，茎尖IAA含量在胁迫9h后仍有所升高。整个过程中ZZM2541两个组织的IAA含量都明显高于鄂芝2号。ABA含量在不同耐湿基因型的两个组织中均表现为在水涝开始至15h持续下降，撤水后急速上升，且耐湿基因型叶片ABA含量上升速度比敏感基因型快，在撤水后20h耐湿材料的两个组织ABA含量是敏感材料的2倍左右。相对而言，耐湿基因型的株高生长和叶绿素含量受胁迫的影响较小，但有更多的叶片脱落，这可能是一种保护机制。本研究显示水涝胁迫初期（9h以内）IAA含量和撤水后20h的ABA含量可明显区分上述两种不同基因型。
以不同浓度的聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫对紫苏种子及幼苗进行处理，测定种子萌发率(Gr)、萌发指数(GI)、发芽势(Gp)、活力指数(Vi)以及幼苗的主根长、苗高、鲜重、SOD、POD、CAT和MDA含量等指标，以探讨紫苏的抗旱机理，为其种植栽培提供理论依据。结果表明：随干旱胁迫强度的增加，紫苏种子的萌发率、萌发指数、发芽势、活力指数均呈现下降趋势，轻度干旱(PEG质量分数为2.5%~10%时)胁迫下，上述指标的变化差异不显著（P>0.05）；中度干旱胁迫下（PEG-6000溶液浓度为15%~20%），种子发芽率显著降低（P<0.05）；而当PEG-6000溶液浓度达到25%（重度干旱胁迫）时，种子几乎不能萌发。随干旱强度的增加，紫苏幼苗的苗高、鲜重显著降低，主根长表现为先增加后降低；SOD、POD及CAT等3种抗氧化酶活性均呈现出先升高后降低的变化趋势；MDA质量分数呈现出持续上升的趋势。上述结果表明：干旱胁迫对紫苏种子萌发和幼苗生长均有明显的抑制作用，但同时紫苏种子及幼苗也能够通过其自身的生理生化变化来主动适应外界的干旱环境。
为了明晰缺钾胁迫下光合速率下降的主导因素及其作用机制，在田间条件下设置正常供钾处理（+K）和缺钾处理（–K），采用气体交换和叶绿素荧光联合测定技术以及透射电镜技术，研究缺钾胁迫时越冬期甘蓝型油菜品种浙油601的光合特性及叶绿体超微结构。结果表明，缺钾胁迫时叶片光合速率下降了45.1%。尽管缺钾胁迫下叶片气孔导度（gs）明显降低，但其胞间CO2浓度（Ci）增加了66 μmol CO2·mol-1，气孔限制值（Ls）减小了45.7%，说明气孔因素并非缺钾胁迫下油菜叶片Pn下降的主要原因。进一步的叶绿素荧光参数测定结果表明，缺钾胁迫导致油菜越冬期叶片PSII潜在光化学效率（Fv/Fm）和实际光化学效率（ΦPSII）显著下降，说明光系统II反应中心受损；并且缺钾胁迫下油菜叶片叶绿体的长度降低了15.1%、叶绿体厚度增加了22.7%、叶绿体到细胞壁的距离增加了56.1%。由此可见，缺钾胁迫下越冬期油菜叶绿体结构改变及光系统反应中心受损等非气孔因素导致叶片光合速率下降。
以陇亚杂1号为研究对象，设置4个施氮量（纯N）水平：不施氮（N0，0kg·hm-2）、低氮（N1，78.75kg·hm-2）、中氮（N2，105kg·hm-2）、高氮（N3，131.25kg·hm-2），采用土柱栽培法研究了氮肥运筹对胡麻根系形态和氮素利用率的影响。结果表明：施氮抑制了胡麻枞形期根系的生长，现蕾期后根长、根系直径、根表面积和根体积均随着施氮量增加而增加，当超过一定施氮量（N2）时又呈下降趋势。中氮处理增加了胡麻生育后期根系在40cm以下土层的分布，随着施氮量的增加，根系分布呈现高氮（N3）浅根化趋势。胡麻的根冠比随着生育进程的推进逐渐降低，但中氮处理显著提高了生育后期的根冠比。胡麻成熟期各器官氮素积累量和分配比例表现为：籽粒>茎>根>叶>非籽粒生殖器官，籽粒在氮素的分配上占有绝对优势，而且在中氮水平（N2）时籽粒中氮素分配比例最高，显著高于其他处理。与不施氮相比，施氮处理下籽粒产量增加，中氮水平下的氮素籽粒生产效率最高。综合籽粒产量和氮素利用结果表明，在本试验条件下，施氮量105kg·hm-2为有利于实现胡麻高产和高效的最优氮肥运筹模式。
为了解苗期发生油菜菌核病的致病机理，采用室内人工接种法，研究不同温度、接种浓度、接种方法、添加外源营养物等条件下核盘菌子囊孢子对甘蓝型油菜叶片和茎秆的侵染特性。结果表明，核盘菌子囊孢子在温度为10~30℃之间均可萌发，当温度为20~25℃时最适 宜孢子萌发和芽管生长；在20~25℃子囊孢子接种油菜无伤或刺伤叶片、茎秆发病率最高；刺伤叶片或茎秆与无伤组织相比有利于子囊孢子侵染；与茎秆相比，子囊孢子更容易侵染油菜叶片；106/mL子囊孢子液及在子囊孢子液中添加2%蔗糖或葡萄糖有利于子囊孢子侵染油菜；用子囊孢子液接种油菜叶片和茎秆，其发病率显著低于菌丝块和带菌花瓣接种。
为大豆田间大造桥虫发生危害的预测和防控提供依据，以大豆为寄主食料，研究了22、25、28、31、34℃共5个温度处理对大造桥虫各虫态的发育历期、发育速率、存活率和成虫繁殖的影响，测算了各虫态的有效积温。结果表明:在22～31℃范围内，各虫态发育历期均随温度升高而缩短，且卵、幼虫、预蛹及蛹期的发育速率与温度呈显著正相关；34 ℃高温对卵发育有明显抑制作用，1～5龄幼虫可以正常发育，但6龄幼虫无法存活；卵在22～28 ℃时孵化率均在98%以上，幼虫及蛹的存活率均在28 ℃时最高。大造桥虫卵、幼虫和预蛹的发育起点温度分别为6.68, 9.10和10. 97 ℃，有效积温分别为88.96，333.41和33.97日·度。成虫单雌产卵量在31 ℃时最高为754.83粒，28 ℃时次之为726.28粒。上述结果为大造桥虫发生危害的预测预报和制定有效防控措施提供了科学依据。
通过小杯法，研究了3种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂吡唑醚菌酯、醚菌酯和嘧菌酯在有效成分5、10、15和20 g/10kg（种子）4个拌种剂量下对花生幼苗生长的影响。结果表明：在有效成分10 g/10kg（种子）拌种剂量下，3种药剂均显著促进花生幼苗生长发育，株高分别增加19.3%、15.7%和15.4%；主根长分别增加26.7%、26.1%和8.9%；地上鲜重分别增加26.3%、12.5%和21.3%；地下鲜重分别增加44.4%、44.4%和33.3%。叶片保护酶（SOD、POD、CAT）、转氨酶（GPT、GOT）的活性也有所提高，且叶绿素、可溶性蛋白含量增大，丙二醛（MDA）含量减少，根系活力提高，对花生幼苗起到了保健的作用。
为了明确向日葵对菌核病菌毒素的生理生化抗性机制，测定了粗毒素液体浸根培养处理后，不同抗性向日葵品种丰葵杂1号（Fkz1）和7101的叶片几丁质酶、β-l,3-葡聚糖酶活性和丙二醛、可溶性糖、游离脯氨酸、木质素的含量及组织细胞膜透性的变化。毒素处理后，向日葵植株体内几丁质酶和β-l,3-葡聚糖酶的活性，丙二醛、可溶性糖、游离脯氨酸、木质素的含量显著提高，以上几种物质除丙二醛外，抗病品种与感病品种相比升高的速度快，幅度大。同时毒素可显著破坏植株细胞膜透性，抗病品种细胞膜的耐损伤能力强于感病品种。研究表明几丁质酶和β-l,3-葡聚糖酶的活性，可溶性糖、游离脯氨酸、木质素含量和细胞膜的耐损伤能力与向日葵对菌核病的抗性呈正相关，丙二醛含量与向日葵对菌核病的抗性呈负相关。
以T-2毒素与琥珀酸为原料，通过琥珀酸酐法合成出T-2毒素半抗原T-2HS, 再通过活泼酯法，将T-2毒素半抗原分别与牛血清蛋白（BSA)和卵清白蛋白（OVA）共价偶联，合成出T-2毒素人工抗原T-2HS-BSA和T-2HS-OVA，以T-2HS-BSA作为免疫原，免疫Balb/c小鼠，经细胞融合和阳性筛选，共获得4株T-2毒素单克隆抗体杂交瘤细胞株，分别是1D6、2A8、2C5和4G3。其中2C5分泌的抗体灵敏度（IC50）最高，达0.13μg/kg,特异性强，与HT-2的交叉反应率仅为4%，与FB1、DON、ZEN无交叉反应。进一步利用该抗体建立了间接竞争ELISA检测方法，最低检测限为0.015μg/kg，检测范围（IC20～IC80）为0.05～57.6μg/kg，该方法对大豆、玉米、花生等粮油产品的检测范围为0.5-576μg/kg，在线性范围内加标回收率为93.5%～107.5%。本研究建立的检测方法可用于大豆、玉米、花生等多种粮油产品中T-2毒素的检测。
为深入了解三棱角油菜资源，以7个甘蓝型三棱角（三室）油菜的自交群体为材料，在角果成熟期对各材料的角果性状进行了调查研究。结果表明：7个群体的三棱角株率均为100%，平均三棱角结角率为32.31%～55.78%，各群体三棱角结角率介于30%～70%的植株数量占群体植株总数的48.82%～85.71%。调查各群体中植株三棱角结角率的分布，发现三棱角性状的群体特征符合正态分布，说明三棱角性状是一种数量性状。
