玉米是我国重要的粮食作物和饲料作物，虫害和杂草防治是我国玉米生产面临的重大瓶颈问题。转基因抗虫耐除草剂玉米的应用能够减少农药使用量，在提高玉米产量、提升玉米收获品质方面具有重要作用。自1996年国外转基因抗虫耐除草剂玉米商业化应用以来，有效控制了玉米螟和草地贪夜蛾等鳞翅目害虫的为害，降低了除草成本，经济效益、社会效益和生态效益十分显著。对近10年来全球和我国转基因抗虫耐除草剂玉米的产业化发展现状进行了综述，分析了我国转基因抗虫耐除草剂玉米产业化面临的机遇与挑战，并为加快推进我国转基因玉米产业化应用提供了建议。

在全球人口增长和耕地减少的双重压力下，农业的可持续发展迫在眉睫。生物防治通过利用天敌、微生物等有益生物抑制害虫和病原体，展现出巨大的潜力，是现代农业病虫害防治的有效途径。概述了生物防治在农业可持续发展中的重要性及其在保护生物多样性和环境中的积极作用，详述了害虫天敌的应用、有益微生物防治植物病害、拮抗菌筛选技术的发展，以及组学技术和纳米技术的应用。最后，提出若干改进策略，旨在为生物防治相关研究和实际应用提供有价值的参考和指导，从而提高对生物防治技术的认识和应用，促进农业可持续发展。

玉米是我国重要的粮食作物和饲料作物。目前转基因技术作为生物育种技术的代表，已成为国际上育种的前沿和核心技术。世界各国利用转基因技术相继研发了具有多种优良性状的转基因玉米，创造了巨大的经济效益；同时统一、有效的监管措施是转基因玉米研发、推广和商业化的重要基础。食用安全性评价是有效监管的前提。针对转基因玉米的商业化和控制玉米重要性状基因的研究进展进行了综述，并对转基因玉米的食用安全性评价进行归纳分析，以期为我国转基因玉米的研发、管理和推广提供理论参考。

镰刀菌引起的赤霉病和根腐病是威胁多种粮食作物安全生产的真菌病害，可引起粮食减产和谷物品质降低。田间受镰刀菌感染的谷物也会在仓储过程中造成粮食劣变和毒素污染等问题。镰刀菌通过形成侵染结构、合成细胞壁降解酶(cell wall degrading enzyme, CWDE)及毒素抵御宿主防御反应破坏植物组织完成侵染。毒素是病原真菌的重要致病因子，植物通过化学修饰和化学分隔等形式将毒素与基质结合、泵出胞外以降低毒素的植物毒性。通过杂交育种或转基因技术对解毒基因进行改良利用是防控镰刀菌病害及毒素污染的有效途径之一。综述了侵染过程中毒素等次生代谢产物在病原菌和植物互作及病害发展过程中的作用机制，以期为植物抗病育种和镰刀菌病害及毒素防控新策略的研发提供依据。

近年来，羊肉及其肉制品的掺假等食品安全事件层出不穷，为了完善市场执法检查法律依据，利用数字PCR定值羊HELZ基因，研制了羊基因组DNA标准物质。由于标准物质可以用于衡量检测方法的准确性，因此可以判定食品及相关制品中羊肉的掺假情况。利用数字PCR对研制的标准物质进行均匀性和稳定性评估，结果表明该批标准物质均匀性良好，在4 ℃、25 ℃可以稳定保存14 d，在-20 ℃可以稳定保存6个月。来自全国9个不同实验室羊源性基因组DNA标准物质（高浓度）和羊源性基因组DNA标准物质（低浓度）的联合定值结果显示，标准值及其扩展不确定度分别为（5.44±0.45）×10³ copies·μL^-1和（5.68±0.54）×10² copies·μL^-1。该羊源性基因组DNA标准物质为动物源性标准物质的市场应用提供了技术基础，完善了羊源性基因组DNA标准物质的制备、定量检测、质量控制和量值溯源技术平台。

市场中肉类食品掺假的复杂多样化使得监管机构对动物源性成分鉴定的便捷性、准确性、灵敏性要求越来越高。尤其是市场上经济价值较高的牛肉类产品已成为制假的重灾区，迫切需要建立一种快速、高效的牛源性成分分子检测方法。基于此，以牛组成型表达基因β-actin为靶基因设计并筛选了几组牛特异性扩增的引物和探针组合，经过灵敏度检测和特异性验证，建立了一种牛源性成分实时荧光重组酶聚合酶扩增技术（recombinase polymerase amplification, RPA）快速检测方法。通过优化试剂配比，提高了一步法提取牛肉制品DNA的效率，同时将PRA技术与胶体金免疫试纸条显色技术相结合实现了检测的便捷化和结果的可视化。实际应用结果表明，研究建立的牛源性RPA检测方法能够特异性地检测牛源性成分，且最低检测灵敏度可达到14.8个拷贝，通过胶体金免疫试纸条得到的可视化结果的准确性和灵敏度与实时荧光RPA相同。该方法特异性强、灵敏度高，整个过程在25 min内即可完成，极大缩短了检测时间。

油酸（C18∶1）是双低菜籽油的主要脂肪酸之一，合理的高油酸菜籽油脂肪酸组分更有利于人体健康，因此提高油酸含量是双低油菜品质育种的一个重要方向。当前我国高油酸油菜品种选育相关研究进展缓慢，高油酸菜籽油产业化进程急需提速。围绕高油酸油菜主要从四个方面开展论述：国内外利用理化方法成功创建的油菜高油酸种质资源及其高油酸性状遗传模式；油菜高油酸性状的控制基因及其突变位点；世界上高油酸品种的培育以及我国高油酸品种的发展趋势；当前高油酸品种的不足及今后高油酸油菜品种的改良途径。为油菜育种工作者较全面地展示了国际上高油酸油菜在遗传育种方面的研究成果，也为今后我国高油酸油菜的进一步发展提供了参考。

棉花是我国重要的经济作物，虫害对棉花生产造成巨大损失，而转基因技术培育抗虫棉为害虫防治提供了一个行之有效的方法。从转苏云金芽胞杆菌杀虫晶体蛋白基因棉花、RNAi转基因抗虫棉花、基因编辑创制抗虫棉花、转次生代谢物基因与棉花抗虫性的相关研究等方面对近年来转基因抗虫棉的研究进展进行了综述，以期为进一步研究转基因抗虫棉提供方向和参考。

油菜是食用油、优质饲料蛋白的重要来源，杂种优势利用是油菜培育优势性状最重要的手段，且提高亲本的选育效率对优质品种的培育具有积极的推动作用。现有油菜育种技术存在效率低、周期长、盲目性大、应用范围有限等诸多问题，不适于油菜产业快速发展的需求。双单倍体诱导育种技术是近年来新兴的一种快速选育油菜新品种的技术方法。该技术以操作简便、应用范围广、效率高等优势被广泛应用于油菜新品种的选育过程中。从油菜双单倍体诱导技术创新研究的发现、作用表现、诱导机制、作用价值等方面系统地综述了油菜双单倍体诱导技术的研究进展，展望了油菜双单倍体诱导技术的应用前景，以期为未来油菜双单倍体诱导技术以及其他作物诱导系的研究和利用提供参考。

转基因玉米MON87411是孟山都远东有限公司研发的抗虫耐除草剂玉米转化体，该转化体已获得进口加工原料的农业转基因生物安全证书。以转基因玉米MON87411品系特异性序列为靶标设计引物和探针，经特异性测试、体系优化、灵敏度测试及检出限测试，建立了转基因玉米MON87411的实时荧光PCR定性检测方法。结果表明，该方法能检测出转基因玉米MON87411的转化体成分，检出限（limit of detection，LOD）可达0.05%，具有稳定性好、特异性强、灵敏度高的特点。国内8家转基因生物安全检测机构对本方法进行了特异性测试、检出限测试和再现性测试，循环验证报告显示该方法符合国家标准方法的各项要求，可在检测行业推广应用。研究建立的方法可为我国对转基因玉米MON87411品系的安全监管提供有效的技术支撑。

土壤盐度是全球农业生产的主要制约因素，对农业可持续发展和粮食安全造成严重威胁。玉米（Zea mays L.）是我国三大作物之一，而盐碱地是我国极为重要的后备耕地资源。木质素作为植物细胞壁的主要结构成分，研究玉米中木质素的积累及细胞壁增厚对高盐度的响应具有重要意义。选取耐盐玉米自交系（Zhongke4M、Zheng58）和盐敏感玉米自交系（PH4CV、Chang7-2）为研究对象，采用清水对照和200 mmol·L^-1 NaCl处理，分析不同盐浓度下玉米根系的形态变化、细胞学特征，检测相关酶活性、木质素含量和基因表达的差异。甲苯胺蓝染色结果表明，耐盐自交系Zhongke4M和Zheng58在盐胁迫下根皮层和内皮层面积的减少明显低于盐敏感玉米自交系PH4CV、Chang7-2。此外，番红荧光观察显示，耐盐自交系在盐胁迫下木质化程度增强或保持稳定，而盐敏感自交系则木质化程度下降。结果表明，耐盐自交系Zhongke4M和Zheng58在盐胁迫下木质素含量稳定，而盐敏感自交系显著降低。酶活性分析显示，盐胁迫下苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonialyase，PAL）和肉桂醇脱氢酶（cinnamyl alcohd dehydrogenase，CAD）在盐敏感自交系中活性降低，而肉桂酸4-羟化酶（cinnamic acid 4-hydroxylase，C4H）在耐盐自交系中活性上升。RNA-seq分析确定了3个与木质素合成相关的基因，其在不同玉米品种中的表达量存在差异。研究结果为深入理解玉米通过调节木质素积累和细胞壁结构应对盐胁迫提供了新视角，有助于揭示玉米的耐盐机制。

由禾谷镰孢(Fusarium graminearum)引起的小麦赤霉病作为小麦上重要的真菌病害之一，其能够产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenol，DON)等真菌毒素，不仅影响小麦的品质，造成小麦严重减产，还严重威胁人畜健康。研究表明，在禾谷镰孢侵染小麦早期，效应蛋白以及DON毒素发挥着重要作用。综述总结了禾谷镰孢的致病机制、与小麦互作过程中效应蛋白和DON毒素的分子作用机制等方面的研究进展，并对未来致病基因的有效利用进行了展望，以期为今后禾谷镰孢-小麦的互作机制研究以及小麦赤霉病的防治提供理论参考。

铁是植物与植物病原物的必需微量元素。土壤中铁含量虽然十分丰富，但基本以不溶的化合物形式存在，不能直接被植物体吸收。为了满足自身生长发育需要，植物在长期的进化过程中，形成了基于还原机制和螯合机制两种铁吸收和铁转运系统。目前对植物铁吸收机制和铁元素在植物-病原物互作的综述相对较少，总结了植物体内铁吸收的两种策略及分子机制，铁在植物细胞内的运输和植物体内响应铁信号的通路，铁对植物免疫反应和病原物致病性的影响等方面的研究进展，以期为植物铁信号途径以及铁在植物-病原物互作中的功能研究提供参考，为作物栽培提供新思路。

棉花是重要的战略与民生物资，在种植过程中面临多种不利因素的影响，其中棉花黄萎病作为一种危害性极大的植物性疾病使棉花大量减产，因此需要一种安全高效的方法应对棉花黄萎病的发生。从新疆棉花重病田中筛选到菌株BJB01并进行提取纯化，通过生理生化鉴定和革兰氏染色试验，对获得的菌株DNA进行16S rDNA测序，将测序结果在NCBI上进行比对；然后利用平板对峙试验初步测试防效；最后通过温室防效试验，筛选到最佳的防治方法及浓度。试验结果显示，该菌与贝莱斯芽孢杆菌相似度极高，为99.71%，由此可确定该菌为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus belleiensis)；在平板对峙中，该菌显现出对大丽轮枝菌（Verticillium dahlia Kleb.）的抑制作用；通过温室防效测试发现该菌在浓度为OD₆₀₀=0.6时的防效结果达到89.35%，优于其他方法及处理浓度，并且再次单独测试后防效为85.91%，效果依旧最佳。综合分析，从新疆棉花重病田中获得的贝莱斯芽孢杆菌BJB01，可以对大丽轮枝菌起抑制作用，有望用于制备生物菌剂用以棉花生产防治。

生长素（auxin, IAA）信号途径在植物生长、生物胁迫和非生物胁迫响应中发挥着重要的作用。白粉病是南瓜普遍发生且较为严重的一种病害，为探究IAA信号途径响应白粉病胁迫的分子机制，对白粉菌处理的南瓜叶片进行了转录组测序和全基因组DNA甲基化测序分析。结果发现，在IAA信号途径中，有25个差异表达基因，53个基因发生了差异甲基化，其中16个生长素上调小RNA (SAUR)基因均发生了不同程度的甲基化，说明这些基因可能参与了白粉病胁迫响应。SAUR50（CmoCh19G007170）基因的甲基化水平降低，且甲基化区域位于基因的启动子区。在白粉病胁迫下SAUR50的表达水平显著上调，在IAA诱导下显著下调，因此该基因可能通过DNA甲基化调节其表达水平，并且通过IAA信号途径参与南瓜白粉病胁迫的调控。研究结果为IAA信号途径响应白粉病胁迫途径与抗白粉病南瓜分子育种提供了理论依据。

CRISPR技术作为一种新型的基因编辑技术，被广泛应用于微生物、动物和植物领域。对CRISPR/Cas系统的起源、分类特点等进行了阐述，重点梳理了CRISPR/Cas系统分类的发展历程，并根据最新分类方法，介绍了不同类型的CRISPR/Cas系统的作用机制、内部不同蛋白的作用特点及应用与发展，以期探寻更多的CRISPR/Cas系统，扩大该系统的应用领域。

微塑料（microplastics, MPs）通常是指粒径小于5 mm的塑料纤维、颗粒或者薄膜，其遍布于海洋和陆地的各个环境介质中，是生态系统中的主要污染物，可被生物吸收，产生生态风险和健康风险。由于生物法降解MPs具有成本低、环境友好等特点，拥有广阔的应用前景，是未来MPs降解的总发展趋势。综述了MPs对环境和生物造成的影响，并详细介绍了MPs对人体的潜在毒性，讨论了多种降解MPs的方式（细菌、真菌、生物膜）和机制，以期为进一步研究微塑料的生态风险和高效降解策略提供科学参考。

苏云金芽胞杆菌基因是转基因抗虫作物中通用的外源功能基因，在绝大多数抗虫转基因作物中均有存在，然而Bt基因检测标准样品的缺乏却限制了我国转Bt基因抗虫作物检测工作的发展。为了弥补传统基体标准样品的缺失，首先将Cry1Ab、Cry1Ac、Cry3A 3种常用Bt外源基因克隆到pUC57质粒上，通过测序、酶切和qPCR等技术对质粒的序列和扩增功能进行了验证，然后对扩增效率和实际应用情况加以测试，评价其转基因检测的适用性，构建了质粒标准分子。结果显示，制备的质粒标准分子测序结果与靶标序列完全符合，酶切结果、qPCR扩增结果和扩增效率等均符合预期，在Cry1Ab、Cry1Ac、Cry3A基因特异性检测中的应用符合阳性对照要求，表明制备的阳性质粒标准分子能够作为转Cry1Ab、Cry1Ac、Cry3A基因qPCR基因特异性检测的阳性标准样品。

DNA甲基化（DNA methylation）及去甲基化属于常见的表观遗传修饰，可介导多种生理和病理过程。DNA甲基化及去甲基化修饰参与基因的表达调控，且二者的动态平衡可以维持遗传表达稳定性。DNA甲基转移酶（DNA methyltransferase，DNMT）主要包括DNMT1、DNMT3A、DNMT3B、DNMT3L，DNA去甲基化酶（DNA demethylase）主要指10-11易位蛋白（ten-eleven-translocation protein，TET）家族，包括TET1、TET2、TET3，是调节DNA甲基化和去甲基化的重要酶类。TET酶是目前发现的调节DNA去甲基化（DNA demethylation）过程中最重要的酶。综述了TET酶在DNA去甲基化修饰中的作用机制，探讨了DNA去甲基化酶在生长发育和疾病中的关键作用，以期为今后表观遗传学的相关研究提供新思路。

鉴于特异性PCR、试纸条等常用转基因植株检测方法存在费时费力且需要一定专业技术等局限性，研究希望探索一种低成本、高效、操作简便且适用于小麦全生育期田间大规模筛选的转基因植株鉴定方法。选取具有草铵膦除草剂BASTA抗性的转基因小麦进行最适BASTA溶液浓度筛选，发现在大田环境下200 mg·L^-1的BASTA溶液可分别在苗期和扬花期有效鉴定转基因阳性植株。同时，为了验证BASTA叶片涂抹法的准确性和实用性，选取20个T₀代转基因小麦样本，分别采用Bar试纸条、特异性PCR和BASTA叶片涂抹法3种方法进行转基因阳性鉴定。结果显示，BASTA叶片涂抹法与Bar试纸条鉴定结果一致，并且其检测范围能够覆盖特异性PCR的检测结果。与传统方法相比，BASTA叶片涂抹法成本低、高效、操作便捷，且全生育期可用，尤其适用于田间转基因植株的大规模筛选。