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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

近年来，水产养殖产业的迅猛发展在带来巨大经济效益的同时，也使周边水质持续恶化。在水产养殖中，微生物在生态平衡和环境保护方面的作用日益明显。着重介绍了养殖水域菌落结构的持续性变化、微生物在水产养殖中的作用以及水产养殖水域微生物群系组成变化的原因，并阐述了改善养殖水环境的生物修复技术，旨在为水产养殖环境微生物的相关研究及其管理提供参考依据。

为了更好地保护和开发我国新疆的牦牛遗传资源，对新疆克孜勒苏柯尔克孜地区帕米尔牦牛的遗传多样性及群体遗传结构进行了分析。对3个帕米尔牦牛类群的线粒体COⅠ基因序列进行测定，分析其多态性，构建系统进化树。研究结果显示，帕米尔牦牛COⅠ基因序列全长为1 048 bp，共检测到13个变异位点，其中单态突变位点9个，简约信息位点4个。在帕米尔牦牛类群中共检测出10种单倍型，平均单倍型多样性（haplotype diversity,H_d）、平均核苷酸多样性（nucleotide diversity,P_i）分别为0.762和0.001 64。3个类群间平均遗传距离为0.004 30，且苏木塔什牦牛与布伦口牦牛的遗传距离最小（0.003 72）。结果表明，帕米尔牦牛具有丰富的遗传多样性，但各类群之间遗传分化不明显，且经人工或自然选择后群体发生了扩张和基因交流的情况。研究结果为新疆帕米尔牦牛的遗传改良及新疆优良畜禽遗传资源的保护和开发提供了科学依据。

基因编辑技术是重要的生物育种技术之一。随着生物育种产业化的高速发展，农业基因编辑产品呈现快速增长态势，然而其标识溯源检测技术的研发速度难以匹配知识产权保护和安全监管的需求，严重制约了产业的发展，亟需研发与现行检测体系相适应的基因编辑产品检测技术与方法。从主要的基因编辑系统和技术优势、靶点编辑类型着手，分析了不同类型基因编辑产品检测技术的特征和优缺点，提出了检测技术创新、检测与评价技术融合、监管技术体系细化三方面建议，以期为农业基因编辑产品标识、溯源技术研究提供参考，为完善我国农业生物技术产品监管体系提供技术支撑。

代谢组学作为系统生物学的一部分，因其具有分析速度快的特点，被广泛用于生物医学等方面的研究。目前代谢组学在环境毒理学方面的研究主要针对单一污染物，但也需要考虑到被污染地的复杂情况。通过介绍代谢组学及其发展历程，总结了目前主流代谢组学技术的各自特点，讨论了代谢组学在环境重金属、有机污染物和抗生素中的毒性评估以及环境胁迫耐受性中的评价等方面内容，综述了其在环境毒理学中的应用，并指出其应用不足，旨在为代谢组学应用于环境毒理学的研究提供参考。

质粒DNA是最常用的基因运载工具，在基因合成技术中扮演着至关重要的角色。如何实现合成质粒DNA的准确且快速检测，是确保基因组完整性和提高基因合成效率的关键。尽管基于一代DNA的测序方法，其准确性已成为行业标准，但在检测通量、检测速度和检测成本等方面仍然存在局限性，这促使科学家们不断寻求新的解决方案。基于生物酶库，开发了DNA建库酶TN5，建立了高通量质粒DNA检测方案——Fast NGS。利用不同长度、不同质量的质粒DNA样本评估了Fast NGS的可行性，并对质粒DNA样本进行了高通量测序，最后对比了Fast NGS与Sanger测序的效率。结果表明，DNA建库酶TN5蛋白的纯度和质量符合二代测序要求。Fast NGS适用于3~8 kb基因合成质粒的测序检测，其检测通量高达2 500个·12 h^-1，测序成功率超过95%，测序准确性与一代测序相当，并且无明显序列偏好性。Fast NGS实现了质粒DNA的高通量、快速且低成本检测，为基因合成技术的发展提供了新的方向。