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。

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。

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。

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。

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。

斑马鱼是生物学中十分重要的模式生物，可作为基因功能分析、人类疾病病理学研究和新药研发的有利工具。它具有易于控制操作、与人类进化关系相近的优势，目前已经开发了多种斑马鱼模型用于研究人类相关疾病。聚集的有规则间隔的短回文重复序列及其关联蛋白（the clustered regularly interspaced short palindromic repeats and CRISPR-associated proteins，CRISPR/Cas）技术的出现，大大降低了斑马鱼基因编辑的复杂性。主要描述了CRISPR/Cas系统的基本原理、技术革新，总结了CRISPR/Cas系统在斑马鱼基因敲除或敲入、活细胞成像、转录调控、多重靶向、建立疾病模型中的重要作用，以期为探究CRISPR/Cas系统在斑马鱼基因组学研究中的应用提供一定思路。

黄曲霉毒素是由多种曲霉属真菌产生的强致癌物，在多种恶劣环境中有极高的稳定性，该毒素分布广泛，与人类和动物接触可能性较大，因此也被认为是人类和动物最重要的饮食风险因素之一。此外，在降解黄曲霉毒素的过程中仍有可能会产生其他有毒物质，加之某些降解技术可能会破坏营养物质的结构，从而降低产品质量。黄曲霉毒素污染问题给全球卫生体系和食品工业造成了巨大负担。尽管降解黄曲霉毒素的方法多种多样，但仍未能找出一种比较完美的方法解决黄曲霉毒素的污染问题，因此寻求一种高效安全的黄曲霉毒素降解技术成为当代科研工作者研究的热点。综述了黄曲霉毒素的致毒机理、常用的降解方法及其优缺点，系统总结了生物法和新型纳米材料在黄曲霉毒素降解中的研究进展。目前使用生物技术手段和新型纳米材料降解黄曲霉毒素有着较高的生物安全性和高效性，因而未来可将黄曲霉毒素新型降解方法的研究聚焦于此，期望为科研工作者进一步开发黄曲霉毒素的降解方法提供助力。

早期抗体药物是鼠源单克隆抗体，存在免疫原性强、半衰期短等问题。历经数十年的发展，抗体药物从最初的鼠源单抗，逐步发展为人鼠嵌合抗体、人源化抗体及全人源化抗体。通过片段重组、位点修饰、药物偶联等方法，科研人员研发了包括抗体融合蛋白、抗体偶联药物、双特异性抗体、小分子抗体片段等形式多样的抗体药物。抗体药物在恶性肿瘤、自身免疫病、感染性疾病的治疗上发挥重要作用。通过对抗体药物人源化历程，不同类型的抗体结构和特点，以及抗体药物在新型冠状病毒肺炎治疗中的应用进行综述，并对抗体药物的发展前景进行展望，以期为我国抗体药物的研发提供参考。

社会等级可以确定动物种群内的资源分配，减少群体间不必要的斗争，对动物的生存和繁殖都起着重要的作用。研究社会等级对提升虾蟹类动物的养殖产量有着重要的理论意义和应用价值，然而目前尚未见深入报道。综述了虾蟹类动物社会等级的类型，影响其社会等级形成的内部和外部因素，社会等级影响虾蟹类动物发生的行为变化以及信息素在动物社会行为中的作用机制。同时，对未来虾蟹类动物社会等级的研究进行了展望，旨在为深入探究水产养殖中虾蟹类动物生物学特点提供参考。

核酸检测试剂盒在微生物快速检测领域飞速发展，使检测过程具有操作简单、成本低、便于现场检测的优势，食源性致病菌核酸检测试剂盒在制备过程中需要通过计量溯源以确保其定性及定量的测量能力。核酸标准物质（nucleic acid reference materials，NARMs）应用于临床卫生、食品、仪器检定/校准以及核酸检测等多个领域，通过片段化分割遗传物质，最大程度地保障生物安全性，满足质量评价和计量溯源的需求，能够对核酸检测试剂盒进行有效质控，为核酸检测试剂盒的量值评价提供精准的“标尺”。综述了我国NARMs的研制方法，重点阐述了目前食源性致病菌的研究现状以及在国家标准物质资源共享平台的应用情况，分析了面临的技术挑战以及未来核酸计量工作发展的可能性，以期为核酸检测行业的早期诊断和防控提供参考。

在烟草生产及加工过程中，通常会产生大量的烟草废弃物，如何有效利用这些废弃物以避免环境污染和资源浪费，已成为烟草行业亟需解决的问解。研究发现，烟草废弃物堆肥化处理是规模化利用废弃资源的有效途径之一，对烟草农业的绿色、低碳、循环、可持续发展具有重要意义。从有机肥堆肥制备技术、肥效研究等方面进行了系统综述，从整体上展示了烟草废弃物堆肥技术的发展现状，以期为国内烟草废弃物源堆肥未来技术的研发及产业化提供一定的参考。通过分析发现，在堆肥制备技术方面，主要有微生物菌剂添加技术、共堆肥技术和烟草材料预处理技术3种，此外还衍生出液态有机肥和厌氧发酵联产有机肥技术；在堆肥肥效研究方面，烟草废弃物堆肥可明显改善土壤的物性参数、化学参数以及生物学参数，显著钝化土壤重金属元素，进而提高作物的产量或品质，其中堆肥与化学肥料配施的效果相对较好；堆肥的多功能化是未来堆肥创新利用的重要途径。

CRISPR/Cas9是一种高效、精准的基因编辑技术，在畜禽基因编辑领域已取得了广泛应用。简述了CRISPR/Cas9技术在猪、牛、羊及禽类遗传育种方面的研究进展和应用情况，总结了该技术在育种应用方面所面临的问题，并对其未来发展趋势进行了展望，以期为未来该技术在畜禽育种领域的应用提供参考。

植物基因的表达决定了植物的表型特征，而基因的表达受启动子的直接调控。启动子作为基因的一个组成部分，控制着基因表达(转录)的起始时间和表达程度。利用基因编辑技术对启动子进行定向编辑之后，会因为基因序列特有的重组排列、顺式表达等因素使得植物中的某个或某些基因的表达模式发生改变，进而影响基因功能。这些改变最终直接或间接地改变了植物的外在表型特征，而一些正向改变会对植物的品质起到优化和改良作用。综合近几年基因编辑技术对启动子的研究，主要从启动子的构成与分类、基因编辑技术和启动子编辑的研究进展这3个方面对启动子的编辑在植物中的应用进行了概述和总结，以期为启动子编辑技术应用于植物改良提供参考。

21世纪初兴起的合成生物技术被誉为影响世界未来的颠覆性技术之一，其在农业中应用将为世界性农业生产难题提供革命性解决方案，培育农业碳经济和氨经济等生物经济新形态，引领细胞农业、低碳农业和智能农业等新动能和新业态革命。简要总结了国际合成生物技术的发展现状与趋势，深入探讨了我国农业合成生物技术创新的发展战略与总体目标。