伴随千百年来自然物种进化与人类科技进步，世界农业育种经历了原始育种、传统育种和分子育种三个时代的跨越。生物育种是生物技术育种的简称，属于从转基因育种3.0版跨入智能设计育种4.0版、集各种前沿技术大成的新一代分子育种技术，其中最具代表性的包括培育革命性和颠覆性新品种的全基因组选择、基因编辑和合成生物技术。回顾了国内外农业转基因和生物育种技术的发展历程，分析了我国生物育种面临的严峻挑战，提出了加快我国生物育种技术创新的产业化对策。

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。

兽用诊断试剂产业服务于动物疾病防控的技术需求，既是一个独立的产业，也是多学科交叉、技术密集、资金密集型产业。和国际兽用诊断试剂产业相比，我国兽用诊断试剂产业起步晚，底子薄，产品质量差距明显。通过对比和分析兽用诊断试剂产业的国内外现状，提出了我国兽用诊断试剂行业所面临的挑战，指出了未来的发展趋势，以期为我国兽用诊断试剂产业的发展提供有益的参考建议。

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。

随着生物技术的飞速发展，作为食品生物工程的主要组成部分，食品发酵工程技术不断升级，在传统发酵食品的菌种、发酵过程、产品品质得到改善的同时，生物制造的功能食品组分、未来食品等新型产品也应运而生。首先概述了由生物技术和信息技术的进步带来的食品发酵研究手段与生产方式的多层面变革，并重点阐释了利用食品合成生物学设计构建细胞工厂的思路和方法，以及食品生物工程在微生物分析、过程工程和分离工程方面的智能化进程。其次，介绍了现代食品生物工程技术在改善传统发酵食品品质及安全性、生产功能食品组分、添加剂和酶制剂、创制未来食品和开发新型益生食品方面的应用进展。最后，对全球和我国食品发酵产业面临的挑战和未来发展趋势进行了总结和展望，以期为食品发酵的技术革新和工业化应用提供参考。

糖尿病是世界性疾病，更是严重的公共卫生问题。世界卫生组织（World Health Organization, WHO）将糖化血红蛋白A_1c（glycated hemoglobin A_1c，HbA_1c）确定为糖尿病诊断标准，这对于糖尿病的诊断、监测和治疗具有重要临床意义。近年来，国内外开展了大量有关HbA_1c实验室检测方法与标准化的相关技术研究工作，形成了一系列检测方法和标准体系，取得了一定成果。介绍了具有代表性的HbA_1c实验室检测技术及国内外HbA_1c标准化研究进程，并对当前存在的技术难题进行了分析和展望，以期有助于临床实验室选择合适的检测方法，并推进我国HbA_1c标准化工作的发展。

神经酸是一种超长链单不饱和脂肪酸，最初发现于哺乳动物神经组织中，是脑部神经组织和神经细胞的天然核心成分，具有修复受损神经纤维、帮助神经细胞再生的功能。神经酸的来源由动物到植物的转变极大地促进了神经酸的研究。近年来，国内外科学家尝试通过转基因技术进行高神经酸植物的遗传改良。含神经酸的油菜在神经酸植物来源中脱颖而出，有望解决神经酸短缺的现状。综述了植物中神经酸的生理功能和来源，介绍了植物中神经酸的生物合成途径和从植物中提取神经酸的工艺，以期为植物神经酸相关研究和油菜创新育种提供理论参考。

甘露糖赤藓糖醇脂（mannosylerythritol lipids, MELs）是一种生物表面活性剂，除具有可降解、毒性低、生物兼容性好等优点，还因其特有的代谢、合成途径与结构特性，而具有基因转染、广谱抗菌、皮肤修复等多种功能。MELs在医疗、日化、食品、农业、生态修复等各领域应用前景巨大，被公认为是现今最有潜力的生物表面活性剂。然而，不同种属所生产的MELs之间结构差异性大且生产方式较落后，合成与作用机制尚不清晰，因而无法实现规模商业化生产。从结构特性、生产纯化、应用途径等方面重点阐述了MELs相关研究进展，以期阐明其结构与功能的多样性，为实现靶向MELs的定制生产，降低生产成本，加快实现其规模化应用提供参考。

近年来，由于全球气候急剧变化以及栽培、耕作制度的转变，导致禾谷镰刀菌引起的赤霉病频繁发生，不仅使小麦大面积减产，严重影响其品质，也造成经济上的重大损失。受赤霉菌侵染的小麦会在籽粒中产生脱氧雪腐镰刀菌烯醇（deoxynivalenol, DON）毒素，该毒素广泛污染小麦及其制品、粮油食品和饲料等，是世界上污染面积最大、污染量最高，对小麦危害最严重的真菌毒素之一。DON可以产生广泛的毒性效应，具有很强的细胞毒性，有明显胚胎毒性和一定致畸作用，严重威胁食品安全、人和动物健康。因此，对DON毒素调控机理及防控的研究已成为当前高度关注的热点问题之一。通过综述DON的理化性质、毒性机理、污染特征、分布规律、检测方法以及小麦抗DON毒素积累机制等方面的进展，以期为小麦抗DON毒素育种提供参考依据。

随着转基因产品商业化种植面积不断增加、国际贸易日趋频繁，对转基因生物安全管理提出了更高的要求。转基因产品检测技术作为安全评价的关键环节，逐渐引起了各国政府的关注。目前，针对转基因产品的快速检测方法层出不穷，但这些检测方法对于设备、试剂和专业的实验人员均有较高的要求。因此，为了有效支撑转基因相关产业的发展和管理，亟需建立一种高灵敏度、高特异性及高效的转基因检测技术。基因组编辑技术是近年来迅速发展的一类遗传修饰技术，其代表技术——CRISPR/Cas技术，更是极大地推动了生物技术的发展。CRISPR/Cas技术除了被应用于基因编辑领域，也逐渐被应用于核酸分子检测领域。基于此，以转基因产品检测技术为立足点，从CRISPR/Cas的检测原理、检测效果等技术层面分析了CRISPR/Cas检测技术发展的必然性，并对其在转基因产品检测上的应用前景进行展望，旨在为我国转基因产品快速检测和有效监管工作提供资料，对于保障我国转基因产品贸易的顺利进行具有重要意义。

氮素是植物生长必不可少的元素，植物内生固氮菌不仅能够在植物体内产生氮素以供植物利用，而且在自然界氮素循环过程中发挥积极作用，对农业可持续发展具有重要意义。近年来，植物内生固氮菌逐渐成为研究热点。由植物内生固氮菌的发现、作物共生、侵入途径、固氮机理、促生作用机制等方面系统地综述了植物内生固氮菌的研究进展，探讨了植物内生固氮菌新的研究思路以及一些尚未解决的问题，以期为植物内生固氮菌及生物固氮研究提供参考。

小麦赤霉病是一种小麦穗部病害，严重影响小麦的产量和品质。挖掘小麦赤霉病抗性基因，揭示其抗病机制，对于提高小麦赤霉病抗性，推动小麦赤霉病抗性育种进程具有重要的意义。系统阐述了抗赤霉病相关QTL、多组学研究、细胞壁防卫、信号转导、次生代谢物合成、识别应答等小麦赤霉病抗性机制的研究进展，并对未来小麦赤霉病抗性机制的研究方向进行了探讨。希望以此加深研究者对小麦赤霉病抗性机制的了解，为未来小麦抗赤霉病分子机制研究提供理论基础，为小麦抗赤霉病遗传改良提供丰富的基因资源。

Pirins（简称PRNs、PIRs）是含有Cupin结构域的基因家族，属于功能各异的Cupin超家族成员之一。PRN蛋白的N端结构域含有金属离子结合位点，在原核和真核生物中高度保守。人hPRN可作为转录因子辅因子和氧化还原感受器参与癌症发生过程，是癌症治疗的潜在靶点。植物PRNs基因家族一般含有多个成员，其生物学功能尚未得到深入研究。概述了PRNs蛋白的基本结构及其生化特征，并综述了PRNs在人、微生物和植物中的生物学功能，以期为进一步解析水稻等作物中PRNs的功能提供一定线索，并为基因编辑等生物育种技术改良作物提供新的靶点。

小麦赤霉病是由禾谷镰刀菌引起的世界性重要病害，发掘优异的抗性种质资源、培育抗病品种是持续防治赤霉病最经济且环境友好的措施。为发掘新的赤霉病抗源，本研究于2017—2021年在弥雾保湿大棚中，采用单花滴注法对642份小麦种质资源的赤霉病抗扩展性进行鉴定，同时利用已知抗赤霉病基因/位点Fhb1~Fhb7的分子标记对筛选出的抗性种质基因型进行分析。结果表明，不同年份间赤霉病病小穗率的相关性均达到极显著水平。筛选到3年及以上赤霉病抗性优于扬麦158的种质81份，主要来自长江中下游麦区，其中33份种质连续4年抗性优于扬麦158；筛选到3年及以上抗性与苏麦3号相当的种质9份，分别为望水白、Grandin、浩麦1号、剑子麦、魁小麦、农林26、软秆洋麦、苏麦2号和武农6号，其中剑子麦、软秆洋麦、苏麦2号和Grandin连续4年抗性与苏麦3号相当。对抗性种质携带的抗赤霉病基因/位点进行分析发现，浩麦1号、冀师7225-28、南农13Y110、石优17和武农6号不携带任何已知抗赤霉病基因/QTL，为小麦抗赤霉病研究和品种培育提供了新的种质资源和理论依据。

朊病毒是一种由体内正常朊蛋白转化形成的传染性蛋白质，朊病毒病是由朊病毒引发的致命性神经退行性疾病。目前临床虽然尚无治疗朊病毒病的方法，但是大量的研究者已从多个角度进行研究，并取得了一定进展。对近期有关传统化学药物、基因治疗方法、免疫学治疗方法和同源朊蛋白的朊病毒病治疗方法进行了综述，并重点分析了新型靶向细胞内信号通路药物以及有潜在利用价值的线粒体相关朊病毒胞内作用信号通路，旨在为朊病毒新的研究方向提供理论依据，从而促进朊病毒病治疗方法应用于临床。

由镰孢菌引起的赤霉病是小麦的重要病害，其抗性比较复杂。准确可靠的鉴定和评价方法是抗性改良成功的前提。评述了小麦赤霉病抗性类型及其不同赤霉病抗性鉴定和评价方法的优缺点，重点讨论了抗性类型与抗性鉴定方法的对应性。希望对赤霉病表型鉴定、不同抗性类型的理解和评价以及抗性改良有借鉴意义。

L?异亮氨酸属于三大支链氨基酸，是人体8种必需氨基酸之一，广泛应用于食品、药品、保健品、化妆品等领域。目前，微生物发酵法是工业生产L?异亮氨酸的主要方法，其中谷氨酸棒杆菌（Corynebacterium glutamicum）是发酵生产L?异亮氨酸的优势菌株，然而随机诱变会使产量的提高能力达到饱和，难以得到更加高产的菌株，因此针对诱变菌株进行理性改造已成为进一步提高产量的主要方式；且随着遗传操作技术在谷氨酸棒杆菌中的应用与优化，代谢工程育种已逐渐取代传统的诱变育种。综述了谷氨酸棒杆菌中L?异亮氨酸的生物合成途径、代谢调控机制和理性改造L?异亮氨酸生产菌株的策略，并对辅助因子工程应用于理性改造及对谷氨酸棒杆菌基因组整合策略进行了系统阐述，以期为工业水平稳定生产L?异亮氨酸高产菌株的基因组整合策略提供参考依据。

氢分子已被证实具有广泛的生物学效应，研究表明，氢气对多种疾病具有显著的治疗作用。近年来，国内外关于氢分子临床应用的报道较多，为疾病治疗提供了新的途径。饮用富氢水或注射富氢生理盐水是常用的氢气摄入方式，因其摄入简单、安全性高得到了临床广泛地关注。主要综述了富氢水在代谢性疾病、神经系统疾病、炎症性疾病、肿瘤、皮肤病及运动疲劳等的临床研究进展，旨在为富氢水和富氢生理盐水的临床应用及作用机制研究提供理论参考。