中国作物新基因发掘是实现中国作物种质资源优势向基因资源优势转变和作物分子育种的基础。本文对中国近10年来水稻、小麦、玉米、大豆、棉花和油菜等主要作物基因发掘研究的进展进行了分析和评述。中国作物基因发掘也取得了一系列突破性进展：(1)创制出一批具有特色的基因发掘材料，包括基于中国作物遗传多样性的核心种质、基于优异资源的遗传分离群体和基于人工诱变的突变体等；(2)基因发掘技术和方法有所突破，尤其是在针对基因特点整合各种基因发掘技术、改进基因/QTL的生物统计算法等，提高了基因发掘的效率；(3)作物农艺性状的标记与基因定位已成为常规遗传研究方法，初步定位了一批抗病、抗逆、优质、养分高效、高产相关基因/QTL，其中，有500多个基因已精细定位；(4)以水稻为代表的作物基因克隆及功能研究在国际上受到瞩目，在主要作物中已克隆了300多个基因，其中，在目标作物中验证的基因数超过70个。在国际作物基因发掘高效化、规模化及实用化发展过程中，中国作物基因发掘也取得了重要进展。然而，中国作物基因发掘的数量和质量还远远不能满足作物分子育种的需求，与国际作物基因发掘也存在差距，具体表现为不同作物基因发掘研究进展不平衡、发掘基因的数量还相对有限、已发掘的基因中具有重大利用价值的基因不多。针对中国基因发掘面临的问题和世界各国以及跨国生物技术公司争夺基因的巨大挑战，作者提出了中国作物基因发掘应重点提高基因发掘效率，加强重要基因克隆及基因的价值评估，以生物产业发展需求为导向的基因发掘策略。

近年来黑龙江省稻瘟病危害程度加重，给水稻生产造成巨大损失。为了解当地稻瘟病菌生理小种及其毒性基因的组成与分布，有针对性地利用抗性基因，选育抗病品种和使之合理布局，本文利用9个日本鉴别品种、7个中国鉴别品种、31个抗稻瘟病单基因系及12个当地主栽品种，对2006年采自该省主要积温区不同水稻品种的173个稻瘟病菌株进行致病性测定。结果鉴定出55个日本小种，优势小种为017、077、037、377和047，总频率为42.29%。鉴别力比较结果证实日本鉴别品种比中国鉴别品种更适合于当地稻瘟病菌致病性变异与小种分化研究。在12个主栽品种中，除龙粳14、龙盾104外，其他品种已经或正在丧失对稻瘟病的抗性。 Pi9基因在所有积温区对稻瘟病菌株的抗谱都最广(平均94.80%)，是当前黑龙江省水稻育种上极有价值的抗性基因；基因 Piz-5(CA)、 Piz-5(R)、 Pita-2(R)、 Pita-2(P)、 Pi12(t)和 Pi20(t)对供试菌株有高于70%的抗谱，也具有较高的利用价值。黑龙江省当前抗稻瘟病育种的策略应该是，在利用抗源龙粳14、龙盾104和 Pi9的基础上，通过分子标记辅助选择方法聚合一至多个广谱抗性基因；同时加强对稻瘟病菌种群的监测和新抗源的发掘，有针对性地向主栽品种导入新的抗性基因。

利用in silico及反向PCR技术, 从小麦中克隆了亚硝酸还原酶编码基因及其调控序列, 进一步利用原核诱导表达、半定量RT-PCR、AS-PCR及生物信息学手段对克隆的新基因进行鉴定及染色体定位分析。开放阅读框预测结合测序结果表明, 该基因gDNA长2 881 bp, 包含4个外显子和3个内含子, cDNA长1 830 bp, GenBank登录号分别为FJ555239和FJ527909, 预测编码产物大小约为65.7 kD, 与NCBI已公布的亚硝酸还原酶基因编码产物同源性达60%以上, 其中与其他单子叶谷类作物同源性达80%以上。IPCR技术延伸该基因5′端侧翼序列至-2 924 bp (以ATG起始计算), 经1 mmol L ^{- 1} IPTG诱导后可表达大小约为70 kD的蛋白(含约3.8 kD的组氨酸标签)。RT-PCR结果显示, 30 mmol L ^{- 1} KNO ₃处理小麦幼苗1 h, 亚硝酸还原酶基因表达量最高。酶活性测定表明, 随着KNO ₃处理时间延长亚硝酸还原酶活性增强。AS-PCR检测发现, 该基因在普通小麦6A及6B染色体上至少各存在1个拷贝。

β-葡聚糖酶是一类能降解β-葡聚糖的水解酶。本研究分别通过电子克隆和棉纤维发育cDNA文库筛选法克隆到2个棉花β-葡聚糖酶新基因，内切-1,4-β-葡聚糖酶基因( GhEG，GenBank登录号为HM462003)和1,3-β-葡聚糖酶基因( GhGLU，GenBank登录号: HM462004)。 GhEG全长ORF为1 581 bp，编码526个氨基酸残基。 GhGLU全长ORF为1 410 bp，编码469个氨基酸残基。基因组水平分析表明， GhEG含5个内含子和6个外显子，而 GhGLU无内含子，仅1个外显子。新克隆的2个基因在二倍体棉种非洲棉和雷蒙德氏棉中含1个拷贝，而在四倍体陆地棉和海岛棉中存在2个拷贝。通过开发SNP标记分别将 GhEG和 GhGLU在四倍体中的一个拷贝定位在第19染色体和第4染色体上。Q-PCR表达分析表明， GhEG在根、茎、叶中表达水平很低，而在纤维伸长期优势表达，在15 DPA和20 DPA纤维中，该基因在海岛棉海7124中的转录本显著高于陆地棉TM-1。 GhGLU在根、茎、叶及纤维发育不同时期均有表达，属于组成性表达基因，特别在根、纤维发育初始期和伸长后期优势表达，且表达水平在陆地棉TM-1和海岛棉海7124间也有显著差异。

选用来源于中国黄淮和美国的熟期组II~IV的8个大豆品种, 按Griffing方法II设计, 配成28个双列杂交组合, 包括8个亲本共计36份材料。选用300个SSR标记, 对8个大豆亲本进行全基因组扫描, 利用基于回归的单标记分析法, 对大豆杂种产量和分子标记进行相关性分析, 估计等位变异的效应和位点的基因型值, 剖析杂种组合的等位变异。结果表明, 300个SSR标记中有38个与杂种产量显著相关, 分布于17个连锁群上, 其中D1a和M等连锁群上较多, 有8个位于连锁定位的QTL区段内(±5 cM)。单个位点可分别解释杂种产量表型变异的11.95%~30.20%。杂种的位点构成中包括有增效显性杂合位点、增效加性纯合位点、减效加性纯合位点和减效显性杂合位点4部分, 其相对重要性依次递减。从38个显著相关的SSR标记位点中, 遴选出Satt449、Satt233和Satt631等9个优异标记基因位点, Satt449~A311、Satt233~A217和Satt631~A152等9个优异等位变异, 以及Satt449~A291/311、Satt233~A202/207和Satt631~A152/180等9个优异杂合基因型位点。这些结果为理解杂种优势的遗传构成和大豆杂种产量聚合育种提供了依据。

Rubisco活化酶(RCA)是一种可激活光合作用关键酶Rubisco的伴侣蛋白，可通过对Rubisco的活性调节决定植物的碳同化效率。为了研究玉米 ZmRCA1的多态性，本研究参考GenBank中编码玉米Rubisco活化酶的 ZmRCA1基因组序列设计引物对玉米微核心种质的95份自交系的 ZmRCA1进行测序，获得长约1 680 bp的基因组序列。多态分析表明，在1 680 bp的区间内共发现22个SNP和8个InDel，其中5个SNP和1个InDel变异产生氨基酸序列改变；频率在0.1以上的13个多态性位点共形成27种单倍型，利用6个多态性位点就可以分辨约90%的单倍型。 ZmRCA1基因具有高度序列保守性，基因DNA序列相似性为97.9%,而氨基酸序列的相似性则达99.8%；中性检验表明 ZmRCA1基因符合中性进化模型假设，没有发生纯化选择。

携带抗白粉病基因 Pm21的小麦材料对白粉病免疫，叶片可见坏死斑。苗期人工接种小麦白粉菌( Blumeria graminis f. sp. tritici)和病原侵染初期的细胞学观察表明，在互作位点，携带 Pm21基因的抗病材料上表皮细胞乳突形成时间与感病对照差异不明显，但乳突的大小、致密度、持续时间及乳突中H ₂O ₂染色较对照有明显差异，并由此显著降低白粉菌的侵入频率。抗病材料上发生多次侵染未成功导致白粉菌附着胞畸形。对于少数成功侵入并形成吸器的白粉菌，抗病材料表皮细胞发生过敏性反应，限制白粉菌吸器和二级菌丝的发展。因此， Pm21调控的白粉病抗病反应在细胞水平上表现为细胞壁加固和过敏性反应的发生。

利用木薯的419对EST-SSR引物和182对基因组SSR引物在5个麻疯树品系和2个橡胶树品系中进行通用性分析。结果显示，木薯EST-SSR在麻疯树和橡胶树中的通用性比例分别为55.85%和38.90%，而木薯基因组SSR在麻疯树和橡胶树中的通用性比例分别为37.36%和26.37%。由此推测，EST-SSR的通用性高于基因组SSR。此外，木薯EST-SSR和基因组SSR的通用性在麻疯树中高于在橡胶树中。本研究发掘的通用性SSR引物可以用于木薯、麻疯树和橡胶树间的比较作图、基因发掘和QTL定位研究。

利用设计合成的特异γ-醇溶蛋白基因引物，采用PCR方法从小麦品种陕253克隆获得一个γ-醇溶蛋白基因(GenBank登录号GQ857626)。序列分析表明，该基因编码产物的II区由于碱基转换产生一个额外的半胱氨酸残基。构建了GQ857626的原核表达载体并转入表达菌株 E. coli Rosetta gami B(DE3)，IPTG诱导其成功表达。使用HisTrap HP组氨酸标记亲和层析柱纯化该基因的表达产物，并使用4 g粉质仪分析其功能。结果显示，将此纯化蛋白通过氧化还原反应整合到基础面粉后，面团的形成时间缩短，稳定时间减少，弱化度增加，导致主要的粉质指数明显下降，说明该亚基对面团流变学性质整体表现不利。

根据植物结构基因外显子拼接位点的保守序列，设计扩增外显子的ET-ISJ (exon targeted intron-exon splice junction)标记引物。利用1 280对ET-ISJ引物组合，在陆地棉品种渝棉1号和T586中，筛选获得69对多态性引物组合，占引物组合的5.4%。用多态性ET-ISJ引物组合检测(渝棉1号×T586)F _2:7重组近交系群体，得到70个位点。以70个ET-ISJ标记位点与523个SSR、59个IT-ISJ、29个SRAP和8个形态标记进行连锁分析，构建的遗传连锁图谱包括59个连锁群和673个位点(68个ET-ISJ、510个SSR、58个IT-ISJ、29个SRAP和8个形态标记)。连锁图覆盖3 216.7 cM，占棉花基因组的72.3%，标记间平均长度为4.8 cM。68个ET-ISJ标记分布于20条染色体。研究表明ET-ISJ标记多态性较高、稳定性好，可有效用于棉花与其他植物遗传连锁图谱构建。

从回交近交系(backcross inbred lines, BIL)群体中选取纤维长度差异较大的两个系NMGA-062 (33.03 mm)和 NMGA-140 (25.87 mm)，利用Affymetrix棉花基因芯片，分析其开花后10 d (DPA, days post anthesis)棉纤维伸长相关基因表达谱。在24 029条转录本中，两材料间差异表达的转录本有7 282条，占总数的30.31%；其中差异表达倍数在2倍或2倍以上的转录本有3 993条，占筛选转录本总数的16.62%，功能分类表明这些转录本主要包括功能预测基因(15.57%)、翻译、核糖体结构相关基因(13.54%)和翻译后修饰、蛋白质转换相关基因(9.29%)3大类。为了验证芯片数据的可信性，8个差异表达显著的基因( Ghi.10655.1.S1_s_at, ACO1, ARF1, SAHH, TUA6, TUA7, β-tub1, β-tub10)被用于实时荧光定量PCR。两种检测手段表现出一致性。随后，利用实时荧光定量PCR对3个与棉纤维相关基因( ARF1, β-tub1, β-tub10)在纤维发育不同时期(5、10、15、20和25 DPA)的表达模式进行了研究，结果表明，3个基因在纤维伸长发育时期(10和15 DPA)大量表达，推测这3个基因可能与棉纤维伸长有重要关系。

烟草连作障碍是制约烟草产量与品质的关键因素。以连作12年的烟草土壤为对象，施用不同肥料, 调查施肥后的土壤对连作烟草作物的生长、土壤微生物功能多样性的影响及其对土壤化感自毒的调节作用。结果表明，烟草根际土壤化感自毒潜力以施用常规复合肥最大，施用农家肥最小。基于Biolog平板法的微生物功能多样性研究表明，施用常规复合肥利于氨基酸类、胺类物质为碳源的微生物生长；施用有机肥利于羧酸类物质为碳源的微生物生长；而施用农家肥则利于糖类、脂肪酸、酚酸类物质为碳源的微生物生长。土壤微生物利用单一碳源的主成分分析结果表明，与碳源利用相关的主成分1、主成分2可分别解释变量方差的74.37%和25.63%。在主成分分离中有主要贡献的是糖类、脂肪酸类、酚酸类碳源。相关性分析结果显示，烟草土壤的化感自毒潜力与以糖类和酚酸类物质为碳源的微生物AWCD值呈显著正相关，而与以脂肪酸类物质为碳源的微生物AWCD值呈显著负相关。此外，农家肥施用最利于微生物生长，有机肥次之，常规复合肥最差。

为了明确磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)过量表达能否提高水稻的光合速率，测定了42个表达不同PEPC水平的转玉米PEPC基因水稻株系及对照(受体亲本中花8号)开花期和灌浆期的光合速率。结果表明，在水田条件下，转基因株系光合速率与未转基因对照相比没有明显差异；而在旱地条件下，转基因水稻的光合速率显著高于对照(27%和24%)。随机选取2个PEPC相对活性分别为10倍和25倍的转基因株系进行网室精确控水盆栽实验得到相似的结果。说明单纯导入PEPC并不能提高水稻的光合速率，而干旱胁迫下转基因水稻的光合优势可能是由于PEPC参与水稻的抗旱反应而减轻了干旱胁迫对光合作用的抑制作用。

叶绿素缺失突变体对于研究植物光合作用机制, 揭示叶绿素生物合成与降解途径, 发掘鉴定光合作用相关新基因以及了解基因间的相互作用有重要意义。空间诱变创制的小麦叶绿素缺失突变体Mt135的叶色表现为完全白化、条纹和绿3种类型, 其中完全白化株叶片完全白化, 于苗期死亡; 条纹株叶片为绿白相间的条纹, 能够正常成穗结实, 但其株高、穗长、株粒数、株粒重、千粒重都显著低于原始亲本, 生育期比原始亲本延长5~7 d; 绿株与原始亲本没有显著差异。初步遗传分析表明, Mt135是一个由核质基因共同作用的突变材料。对突变体及其原始亲本叶绿素荧光动力学参数分析表明, 当光照强度为110 μmol m ^-2 s ^-1时, 条纹株绿色组织光系统II的最大量子产量与原始亲本无显著差异, 光系统II的潜在活性显著低于原始亲本, 而光化学猝灭系数、非光化学猝灭系数、实际量子产量、调节性能量耗散的量子产量、非调节性能量耗散的量子产量在不同的生育期间变化不同。另外, 不同的光照强度下, 条纹株绿色组织的电子传递速率、光化学猝灭系数、实际量子产量的变化也不相同。条纹株白色组织和完全白化株则完全失去光合能力。上述结果证实, 小麦叶绿素缺失突变体Mt135的光合作用受到很大的影响, 光合特性发生了改变, 较高的光照强度在拔节期对突变体影响较大, 抽穗期影响相对较小。条纹株光合特性的改变与其株高、穗长和产量相关性状显著降低的结果相互印证。

在大田生产条件下，以紧凑型高秆品种宁麦9号和矮秆品种矮抗58、中间型品种扬麦12、松散型品种淮麦17为材料，测定并分析了3个施氮水平下不同生育时期的小麦冠层叶型特征，以及开花期小麦叶长和叶宽、单叶面积、茎叶夹角、分层叶面积指数和群体透光率的垂直分布特征。结果表明，小麦叶型特征存在显著的基因型差异，而施氮量的调控作用因叶型性状和生育时期不同而各异。叶片定形后，从植株基部向上，4个小麦品种不同叶位叶片单叶面积呈“升－降－升－降”的变化趋势，而茎叶夹角呈递减趋势。其最大分层叶面积指数所在的相对冠层高度为0.60。从冠层基部向上，群体透光率逐渐增加，符合二次多项式曲线。施氮提高了单叶面积，其中扬麦12和淮麦17的增加幅度较大。施氮提高了各叶位茎叶夹角，且对宁麦9号、淮麦17和扬麦12冠层下部茎叶夹角的调控作用大于冠层上部，而对矮抗58正好相反。施氮提高了各株型小麦品种的分层叶面积指数，降低了群体透光率，但过量施氮条件下，宁麦9号和矮抗58透光率的下降幅度小于扬麦12和淮麦17。各株型小麦品种群体透光率随累积叶面积指数的增加而递减。籽粒产量为N150 (150 kg hm ^-2) > N225 (225 kg hm ^-2) > N75 (75 kg hm ^-2)。施氮显著提高了小麦品种穗数和收获指数，但对千粒重的影响不显著。穗粒数以高氮处理最高，低氮处理其次。籽粒产量、千粒重、穗数、穗粒数和收获指数在4个株型品种间差异显著，籽粒产量为矮抗58 > 宁麦9号 > 扬麦12 > 淮麦17，穗数和穗粒数是造成籽粒产量差异的主要原因。

采用大田试验与实验室分析相结合的方法，研究了集雨限灌对旱作马铃薯田蒸散量、灌水利用率、产量、产量性状及薯块品质的影响。结果表明，集雨限灌45 mm条件下马铃薯水分利用效率(WUE)显著提高，在此基础上增加灌水量，WUE降低；苗期限灌处理的WUE和灌水利用效率(IWUE)均高于薯块膨大期；苗期限灌45 mm处理综合用水效率较高。限灌可提高旱作马铃薯产量、大薯率与中薯率，降低小薯率，苗期限灌有利于大薯率的提高，薯块膨大期限灌有利于中薯率的提高；限灌降低马铃薯单株结薯数，可提高单株薯产量；超过45 mm随限灌量的增加，产量增加不显著，绿薯率和烂熟率显著增加。限灌能降低马铃薯薯块淀粉含量，提高薯块蛋白质含量。苗期限灌45 mm为半干旱区马铃薯最佳集雨限灌模式。

确定水稻安全齐穗期是安排各品种播栽期的重要依据。本研究应用江苏由北至南4个代表性地点(赣榆、淮安、扬州和吴县)近50年(1958—2007) 5~11月逐日日平均温度资料，根据生产上常用的耐寒性较弱和较强的粳稻安全齐穗期的温度指标，得出了近50年及其前25年和后25年4地点两类粳稻保证率为50%、80%和90%的安全齐穗日期，发现后25年各地的安全齐穗日期较前25年普遍延迟，延迟的幅度在3~4 d；后25年各地的安全齐穗日期的变异亦明显增大。进而提出了北南各地点一般粳稻安全齐穗日期分别为9月18日、9月20日、9月24日和9月28日，这比目前各地生产中习惯应用的安全齐穗日期迟约4~6 d。本文分析方法可以供我国各稻区相关研究参考，其结果也可供我国类似稻区借鉴，并在气候变暖的大背景下对水稻安全齐穗期的变化给予新的认识。指出应对现用主体粳稻品种出穗开花期的耐寒性进行观察研究，确定出各地各类型粳稻品种的安全齐穗日期，以更具体准确地指导水稻播(栽)期的安排。

为实现氮素效率和玉米产量的协同提高，以山东省泰安市和兖州市为试验地点，连续3年在4个田块上进行了基于土壤硝态氮测试的氮素实时管理，结果表明，优化施氮处理产量比农民习惯施肥增加2.73%~14.22%，平均增产7.90%；氮肥用量比习惯施肥减少36.80%~53.85%，平均减少44.75%。与农民习惯施肥相比，优化施氮处理氮素吸收效率增加13.68%~115.91%，氮肥表观利用率增加44.26%~377.89%，氮肥农学效率增加54.31%~271.31%，氮肥偏生产力增加53.38%~141.23%，产/投比增加37.35%~93.18%。说明应用土壤硝态氮测试进行氮肥实时管理可以明显减少玉米氮肥用量，提高氮肥利用效率，增加产量和经济效益。

种子平衡水分(EMC)是评价种子吸湿或解吸动态变化的重要指标。本研究以不同初始水分(IMC)小麦和玉米种子为试材，研究了不同贮藏条件下的吸湿解吸规律，并建模验证。结果表明，玉米种子在8.0%IMC、15℃、相对湿度(RH)<18.8%， 25°C或40℃和RH<48.1%条件下; 以及在13.5%IMC或18.0%IMC、15°C、25°C或40℃、RH<48.1%条件下呈解吸变化; 而在其他条件下均呈吸湿变化。小麦种子在贮温15、25和40℃时，8.0%IMC在RH≤18.8%、18.0%IMC在RH≤48.1%时解吸，其他条件下吸湿; 13.5%IMC在15℃和RH<48.1%以及25、40℃和RH<18.8%时解吸，其他条件下吸湿。小麦种子在15℃和RH=53.0%、25℃和RH=48.0%以及40℃和RH=43.0%时的安全水分(SWC)依次为13%、11%和9%; 玉米种子在15℃和RH=55.0%、25℃和RH=50.0%以及40℃和RH=40.0%时，其SWC依次为14%、12%和9%。小麦种子EMC在15℃和RH>50.0%、25℃和RH>50.0%、40℃和RH>48.0%时超过其对应条件下的SWC; 玉米种子EMC在15℃和RH>50.0%、25℃和RH>47.0%以及40℃和RH>47.0%时超过其对应条件下的SWC。玉米郑单958的平衡时间( d)与IMC( x)、RH( y)和温度( z)的预测模型为 d = 35.34 + 4.32 x - 0.28 y - 0.35 z - 0.031 xy - 0.012 xz - 0.0011 yz + 0.003 y ²，农大108为 d = 39.76 + 2.35 x - 0.39 y - 0.27z - 0.022 xy - 0.014 xz - 0.0057 yz + 0.008 y ²，小麦山农15为 d = 25.69 + 7.65 x - 0.27 y - 0.89 z - 0.12 xy - 0.07 xz - 0.007 yz + 0.006 y ²+ 0.04 z ²，泰农18为 d = 46.67 + 0.39 x - 0.28 y - 1.72 z - 0.006 yz + 0.006 y ²+ 0.017 z ²。模型经验证，预测性良好。

红麻遗传连锁图谱的构建和性状的基因定位，可促进红麻的分子辅助育种研究的发展。本研究以埃及的阿联红麻与福建农林大学育成的高产优质抗病新品种福红992杂交，F ₁和F ₂自交衍生162个F _2:3家系为材料，在笔者已完成的红麻遗传连锁图谱构建的工作基础上，对红麻的叶柄色、叶形、花冠大小、花冠形状、后期茎色5个质量性状进行基因定位。用Mapmaker/Exp 3.0软件进行连锁分析，结果表明，后期茎色基因与叶柄色基因连锁，存在紧密的连锁关系，其遗传距离为2.8 cM，定位于第5条连锁群；花冠大小与花冠形状这2个基因之间也存在一定的连锁关系，其遗传距离为14.7 cM，定位于第6条连锁群，叶型与花冠大小和花冠形状的遗传距离分别为38.2 cM 与23.5 cM，虽然都定位于第6条连锁群，但是否存在连锁关系有待进一步研究。所获结果在红麻遗传学和育种学上有一定的现实意义和分子辅助育种实用价值。

以化感抗稗草长雄野生稻( Oryza longistaminata)，非化感栽培稻RD23以及它们的F ₁代(RD23 × O. longistaminata)为材料，采用实验室内生物测定和田间调查相结合方法，研究水肥对长雄野生稻化感作用的影响和探讨对野生稻化感作用及其田间抑制杂草作用的互作关系。在移栽后20~50 d内设淹水、2种形式的干湿交替和旱种等4种田间管理方式，对每种水分管理方式分别设3个施氮(尿素)水平处理。野生稻叶片的水提液，检测了对稗草的化感作用。结果表明，长雄野生稻化感作用在干旱与不施氮水平下最强，对稗草根长与干重的抑制率分别达到69.3%和74.6%，但随着施氮水平的提高与淹水时间的延长而降低；田间则以干湿交替条件下控制稗草效果最好，旱种管理后进行灌水能显著提高野生稻控制稗草的效果。水分与氮互作效应对长雄野生稻化感作用及其田间抑制杂草效果极显著，对F1代化感作用及其田间抑制杂草效果也达显著水平。

一氧化氮(nitric oxide, NO)是植物中一种重要的信号分子, 在诱导种子萌发, 影响植物生长发育, 促进植物细胞衰亡等方面发挥着重要作用。然而对于外源NO是否参与了Se诱导的脂质过氧化调节过程仍不为人知。我们研究了0.2 μmol L ^-1和20 μmol L ^-1Na ₂SeO ₃及一氧化氮供体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP)处理对水稻叶片叶绿素、H ₂O ₂和硫代巴比妥酸反应产物(Thiobarbituric Acid Reactive Substances, TBARS)含量, 愈创木酚过氧化物酶(guaiacol peroxidase, GPX)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)以及抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase, APX)活性等生理生化指标的影响。结果表明, 1 μmol L ^-1SNP处理促进GPX、APX和CAT活性, 缓解膜脂过氧化, 降低TBARS含量; 显著提高0.2 μmol L ^-1Na ₂SeO ₃处理下水稻叶片中叶绿素含量。在20 μmol L ^-1Na ₂SeO ₃处理下, 外加1 μmol L ^-1SNP更加显著促进GPX和CAT活性, 与此同时明显降低20 μmol L ^-1Na ₂SeO ₃处理引起的H ₂O ₂含量上升, 并降低TBARS含量。NO对植物中由Se引起的脂质过氧化具有调节作用。

采用盆栽方法，连续两年研究了豫麦34在田间最大持水量40%(40%FC)、60%(60%FC)和80%(80%FC)条件下花后旗叶与籽粒中谷氨酰胺合成酶(GS)及其同工酶活性和可溶性蛋白含量及籽粒产量等的变化特征。结果表明，旗叶中GS活性较同期籽粒中GS活性高10倍以上，并均在波动中下降；旗叶中有GS1、GSx和GS2三种同工酶，其中GS2活性最高，GSx活性最低；籽粒仅有GS1。小麦花后旗叶和籽粒中GS和GS同工酶活性表现为60%FC>80%FC>40%FC，尤以旗叶GS2活性受影响最大。籽粒灌浆高峰前期，旗叶中可溶性蛋白含量表现为60%FC>80%FC>40%FC，随后表现为80%FC>60%FC>40%FC。籽粒中可溶性蛋白含量均表现为80%FC>60%FC>40%FC；60%FC处理的旗叶GS和GS2活性与可溶性蛋白含量呈显著正相关。籽粒产量和蛋白质含量均以60%FC处理最高，说明豫麦34生长中后期适宜的水分管理指标为田间最大持水量60%。

分子设计育种通过多种技术的集成与整合，对育种程序中的诸多因素进行模拟、筛选和优化，提出最佳的符合育种目标的基因型以及实现目标基因型的亲本选配和后代选择策略，以提高作物育种中的预见性和育种效率，实现从传统的“经验育种”到定向、高效的“精确育种”的转化。分子设计育种主要包含以下3个步骤：(1)研究目标性状基因以及基因间的相互关系，即找基因(或生产品种的原材料)，这一步骤包括构建遗传群体、筛选多态性标记、构建遗传连锁图谱、数量性状表型鉴定和遗传分析等内容；(2)根据不同生态环境条件下的育种目标设计目标基因型，即找目标(或设计品种原型)，这一步骤利用已经鉴定出的各种重要育种性状的基因信息，包括基因在染色体上的位置、遗传效应、基因到性状的生化网络和表达途径、基因之间的互作、基因与遗传背景和环境之间的互作等，模拟预测各种可能基因型的表现型，从中选择符合特定育种目标的基因型；(3)选育目标基因型的途径分析，即找途径(或制定生产品种的育种方案)。本文评述近几年来我国在遗传研究材料创新、重要性状遗传分析、育种模拟工具开发和应用、设计育种实践、分子设计育种技术体系建设等方面取得的重要进展，结合国内外研究现状对分子设计育种的未来进行展望，最后指出我国近期应加强育种预测方法和工具、基因和环境互作、遗传交配设计、作物功能基因组学、生物信息学方法和工具、设计育种技术体系和决策支持平台等领域的研究，同时重视人才培养和团队建设。

近10年我国小麦育种研究在3个方面取得新进展：育成一批高产优质多抗新品种，周8425B、鲁麦14和普通小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系在全国小麦育种中发挥了重要作用，育种技术研究也取得重要进展。但育种工作也存在4个主要问题。从育种角度评述分子标记辅助育种中连锁标记和功能标记的研究现状和存在的主要问题，并提出今后的重点领域。概括小麦品质研究中与育种密切相关的实用技术和方法，即面包、面条和饼干品质育种中的品质评价方法和选择指标，建议今后加强5个方面的工作。对未来小麦育种4个重要问题做了分析，提出国内进一步加强高产潜力研究的初步设想，建议加大持久抗性的研究力度，重视抗旱、抗热及适应性等与气候变化相关性状的研究，还分析了种业商业化等问题。

利用RT-PCR、RACE和LA PCR相结合的方法，从大豆中克隆了 GmAOS基因及其启动子序列(登录号：EU366252)， GmAOS基因共1 789 bp碱基，等电点8.97，分子量58.3 kD，在3种不同抗性大豆材料中均有2个拷贝。生物信息学分析表明，GmAOS酶的N末端有典型叶绿体定位信号肽，基因序列上有多个丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸的磷酸化位点。该研究克隆到ATG上游472个碱基的 GmAOS基因启动子部分序列，其含有赤霉素的响应元件(TAACAA)，可诱导性抗性基因响应元件(W box)，细菌和盐诱导的响应元件(GAAAAA)，茉莉酸诱导的响应元件(G box)。 GmAOS能强烈响应茉莉酸的诱导，且在黄皮小青豆(高抗斜纹夜蛾)中表达量高于徐疃大豆，两种材料抗虫性的差异可能是由 GmAOS基因受诱导后的表达量差异引起的，即 GmAOS基因与作物抗虫性相关，可做为培育高诱导抗性材料的候选基因。

利用32个高粱( Sorghum bicolor L.)核基因组多态性SSR(simple sequence repeats)位点，以69份国外品种为对照，对12个地区的184份中国高粱地方品种进行了遗传多样性分析。研究结果表明，中国高粱的遗传多样性明显低于国外高粱。中国高粱和国外高粱的等位基因丰度( R_s)和基因多样性( H_e)分别为9.81、0.629和11.52、0.745。中国高粱的遗传多样性明显低于东非( He=0.732)、北美( He=0.707)和南亚( He=0.712)高粱，与南非高粱相当( He=0.609)。不同地区中国高粱地方品种遗传变异水平存在明显差异，12个地区高粱种质等位基因丰度在3.64~4.88之间，基因多样性值在0.517~0.714之间。吉林高粱地方品种遗传变异最为丰富( He=0.714)，与北美、南亚高粱相当。中国高粱与国外高粱之间遗传分化明显，而中国高粱地方品种地区间和类型间分化极弱。主成分分析(PCA)能够明显区分中外高粱种质但不能将中国高粱按地区或类型分开。分子方差分析(AMOVA)表明，中外高粱间的遗传变异占全部参试材料遗传变异的20.43%。中国高粱遗传变异主要存在于地区内材料间(占总变异91.94%)或生态区内材料间(占总变异94.97%)。在品种类型方面，中国高粱绝大部分遗传变异存在于穗型内材料间(占总变异97.93%)。本研究支持中国高粱外来说的观点。

穗部性状与产量密切相关，因此对其进行遗传剖析可为玉米高产育种提供理论基础，尤其是对干旱胁迫下的稳产有重要意义。本研究以玉米骨干亲本黄早四分别与自交系掖478和齐319进行杂交，构建了两套F _2:3群体(分别记为Y/H和Q/H)。在正常水分灌溉和干旱胁迫下对穗长、穗粗、轴粗、穗行数、行粒数、穗粒重和穗重等7个穗部性状进行了表型鉴定，采用基于混合线性模型的单环境分析和相同处理水平的联合分析方法进行了QTL分析。结果表明，在干旱胁迫下，2个群体的亲本及F _2:3家系的各性状值均低于正常水分条件，且穗粒重与穗长、穗重、穗粗呈正相关。在干旱胁迫下和正常水分条件下，通过两种检测方法共定位到75个玉米穗部性状QTL，其中Y/H群体共定位了20个QTL，分布在第1、第2、6、第5、第7、第10染色体上；Q/H群体共定位了55个QTL，分布在第2、第3、第4、第5、第6、第7、第9、第10染色体上；但是在干旱条件下两群体分别只检测到4个和19个QTL，明显低于正常水分条件下检测到的QTL数目。通过联合分析只检测到3个QTL与环境发生显著互作和6对QTL存在上位性互作效应，说明玉米穗部性状的遗传基础较为复杂。同时还发现，Y/H群体在正常灌溉与干旱条件下检测到2个一致性的QTL，分别是 qKRE1- 5-1和 qKRE1- 7-1，对表型变异解释的变化范围是6.15%~19.48%；Q/H群体检测到3个一致性QTL，分别是 qKRE2-5-1、 qGW2-10-1和 qKRE2-3-1，对表型变异解释的变化范围是7.14%~16.65%，说明这些QTL受环境影响较小，能够稳定遗传，可以作为分子标记辅助选择的候选区间应用于玉米穗部性状抗旱性改良。

利用本实验室构建的遗传连锁图谱和复合区间作图法检测重组自交系GH06×P174(SWU-1)和GH06×中油821(SWU-2)群体在2个环境中含油量差值的QTL。以SWU-1群体在2个环境中检测到2个含油量差值QTL，分别位于2个不同的连锁群，单个QTL可解释表型变异的10.31%~12.45%；以SWU-2群体在2个环境中检测到3个含油量差值QTL，分别位于2个不同的连锁群，单个QTL可解释表型变异的6.60%~10.58%。分析结果表明，含油量受环境影响较大，差值的变异幅度达到0~18.66个百分点，变异系数达到58.24%，说明在油菜的油脂合成中，存在对环境敏感和钝感的基因。含油量差值QTL与2个环境中分别检测到的含油量QTL没有明显的连锁关系，初步分析说明对环境敏感或钝感的基因与油脂合成基因不是同一个系统。

人工合成小麦是改良现代小麦的重要基因资源。川麦42是人工合成小麦与普通小麦杂交育成的高产、抗条锈、广适小麦新品种。利用小麦全基因组的1029个SSR标记扫描，检测了川麦42遗传背景中人工合成小麦导入位点，并利用川麦42与四川小麦品种川农16构建的127个重组自交系(RIL, F ₈)，在4年6个环境下种植获得的农艺性状数据，分析了人工合成小麦导入位点对小麦产量和产量构成因子的遗传效应，在川麦42遗传背景中发现一个高产的人工合成小麦导入位点Barc1183。根据Barc1183分子标记，将RIL群体中的127个株系分为川麦42基因型(具人工合成小麦导入位点)和川农16基因型(具川农16位点)两组，前者的人工合成小麦导入位点能促进分蘖能力，提高有效穗数、每平方米粒数，增加收获指数、籽粒生产率，在4年6个环境下较后者平均增产达8.92%，Barc1183为一高产的人工合成小麦导入位点。利用中国春双端体和硬粒小麦Longdon的D染色体代换系验证，将其定位于小麦4D染色体长臂。川麦42遗传背景中的高产人工合成小麦导入位点Barc1183，对于进一步开展小麦高产育种研究具有重要价值。

由立枯丝核菌引起的水稻纹枯病是世界性的水稻严重病害之一，且在育种和生产上可利用的抗病种质极少，迫切需要发掘抗源。本研究鉴定了来自中国南方11个省(市、自治区)的166个籼型杂交稻组合对纹枯病菌的苗期抗性。未发现免疫或高抗的组合，但不同组合间的抗性差异极显著，平均病情指数符合正态分布 N(5.27，0.68 ²)，变化幅度为2.84~7.64。根据动态聚类分析，参试组合被划分为抗、中抗、中感、感和高感5级，分别占总数的1.20%、13.86%、36.14%、43.37%和5.42%。参试的大多数组合为感病，仅K优88和中优9801抗病，但其抗性还需在大田进行成株期验证。用Bayes法建立了各抗性级的判别函数，判别准确率达96.39%。根据综合病情指数，上述5级的组合分别占总数的1.20%、13.25%、63.25%、21.69%和0.60%。与动态聚类比较，两者极显著相关( r＝0.81， P<0.01)，说明这两种方法均可用于水稻对纹枯病的抗性评价。但动态聚类法较适用于接种环境相对一致的苗期鉴定，而不能比较不同环境条件下的鉴定结果；综合病情指数法则不受时间、地点和批次的限制，更具实用性。通过这两种方法共筛选出26个抗或中抗的组合，它们之间的遗传距离为0.04~0.71；在遗传距离为0.36处，可将其中的22个组合聚为一簇，表明其遗传基础较窄。系谱追踪表明26个抗或中抗的杂交稻亲本亲缘关系较近。因此，在抗纹枯病育种中，需要拓宽抗病种质的遗传基础，培育聚合有数量抗性的材料或组合。

为了研究热带玉米株高的遗传机制, 利用温热组合黄早四×CML288衍生的重组自交系群体构建了一个包含278个组合的永久F ₂群体, 分别在海南三亚、河南郑州和洛阳、北京昌平和顺义等5个地点3种光周期环境中进行株高鉴定。利用复合区间作图法在3种光周期环境下共定位到12个不同的玉米株高QTL。位于第1染色体上的 qPH1-2和位于第4染色体上的QTL qPH4在3个环境中同时被检测到, 表明这2个QTL在不同日照环境下均能稳定表达。位于第3染色体上的 qPH3在短日照环境下能解释株高遗传变异的32.13%, 而在2个长日照环境下并未被检测到, 表明此QTL是短日照环境下特异表达的主效QTL。第10染色体上QTL qPH10-1分别解释2个长日照环境中株高遗传变异的25.39%和39.58%, 是长日照环境下特异表达的主效株高QTL。

水稻小穗具确定性，一个小穗内只包含一个可育的小花。本文报道一个多小花小穗突变体，其一个小穗内出现两朵及以上小花，暗示小穗分生组织确定性的丢失；另外，这些小花的花器官也表现不正常，包括外稃的伸长、浆片的缺失和雄蕊的减少。遗传分析表明该突变性状受1个隐性单基因控制，暂被命名为 multi-floret 1 ( mf1)。利用 群体分离分析法(bulked segregation analysis, BSA)， MF1基因被定位在第3染色体上SSR标记PSSR3和RM7576之间，物理距离大约为34 kb，包含4个候选基因。研究结果为 MF1基因的图位克隆和功能研究奠定了基础。

从中棉12 (Gh12)、中棉36 (Gh36)和海岛棉7124 (Gb7124)品种中克隆并鉴定了棉花的 CBF基因，该基因编码一个由184个氨基酸组成的蛋白CBF，该蛋白具有CBF转录因子典型的序列标签“PKRRAGRKKFQETRHP”和“FADSAW”。Southern杂交表明， CBF基因在3个棉花品种中均以基因家族的形式存在。围绕海岛棉7124的 CBF基因( GbCBF1)开展的逆境表达谱分析表明， GbCBF1基因受低温、干旱、盐和ABA等多种逆境条件的诱导表达。将 GbCBF1基因构建到由强启动子35S和弱启动子NOS这2种启动子控制的植物表达载体pCambia2301上并转化烟草NC89，经过筛选及PCR鉴定，共获得26株转基因烟草。对部分T ₁代植株进行的PCR和RT-PCR检测表明， GbCBF1基因可以在烟草中正常转录并遗传。分析表明，在低温下，转基因烟草的电解质渗漏率普遍低于野生型烟草，而游离脯氨酸含量和可溶性糖含量均高于野生型烟草，说明转 Gb CBF1基因提高了烟草的耐寒性。

小麦胚芽鞘和胚根在不同渗透溶液下的长度变化是鉴评小麦幼苗抗逆性的重要指标。以小麦花培3号×豫麦57的DH株系衍生的含168个组合的永久F ₂ (immortalized F ₂, IF ₂)群体为材料，在蒸馏水(正常条件)以及10%、20%和30%聚乙二醇(PEG-6000)模拟水分胁迫处理下，进行胚芽鞘长和胚根长度的数量性状基因(QTL)定位分析。利用完备区间作图法，共检测到影响胚芽鞘和胚根长度的23个QTL，单个QTL对表型的贡献率为4.93%~35.37%。位于4B染色体区间Xcfd39.2–Xcfd22.2上影响胚芽鞘长度的位点 QCl4B，具有最大的遗传效应，贡献率为35.37%；在3D染色体Xcfd223–Xbarc323区段，正常条件和20% PEG-6000处理下同时检测到影响胚芽鞘长度的QTL ， QCl3D-a，其贡献率分别为7.83%和11.74%。另外，在10% PEG-6000处理下，3D染色体上的相近区域还定位出了影响胚芽鞘长度的 QCl3D-b位点；在染色体1A和染色体5A1上各检测出与胚根长度有关的2个和3个不同的QTL；在6D染色体Xswes679.1–Xcfa2129和Xwmc412.1–Xcfd49区间分别检测到2个影响胚芽鞘长度和胚根长度的QTL。这些主效QTL可用于胚芽鞘和根系的分子标记辅助选择。

气候变暖呈现明显的非对称性，冬春季和夜间的增温趋势显著。参考国外先进的田间开放式增温方法，2007—2009年在江苏南京开展了昼夜不同增温对冬小麦籽粒淀粉和蛋白质含量及其组分的影响研究。 全天、白天和夜间3种增温处理分别显著提前了冬小麦的灌浆期，并改变了灌浆期高于32℃高温的出现时间和天数，引起了籽粒中淀粉组分、蛋白质含量及蛋白质组分的明显变化。3种增温处理中，冬小麦总淀粉含量差异不显著，但均显著提高了籽粒中直/支淀粉的比例。其中白天增温的直/支比最高，两年分别比对照提高6.9%和46.2%。增温处理使籽粒中总蛋白质含量显著降低，并呈现对照>白天>夜间>全天的趋势。与对照相比，全天、白天和夜间增温的籽粒蛋白质含量两年平均分别下降9.1%、5.4%、6.9%。增温处理对籽粒蛋白质组分的影响比较复杂，但两年结果表明，白天增温对蛋白质组分的影响趋势一致，均清蛋白含量最低，球蛋白含量最高，谷/醇比最低。上述结果表明，气候变暖不仅将影响作物的生育时期，而且还直接影响温度高低。增温对冬小麦品质的影响比较复杂，不同年份及变暖情景之间的增温效应差异显著。

为探明不同栽培方式水稻在长江下游稻-麦两熟制条件下的分蘖特性及其与群体生产力的关系，以超级稻淮稻9号和徐稻3号为材料，比较研究旱育中苗壮秧精量手栽、小苗机插、直播3种栽培方式水稻分蘖发生与成穗特点及其生产力和对产量的贡献。结果表明，不同栽培方式水稻产量差异极显著，手栽稻最高，直播稻最低。机插稻和直播稻主茎和一次分蘖群对产量贡献大，尤其是直播稻，主茎产量比例达27.5%，二次分蘖群仅5%左右，而手栽稻主茎产量比例小(16.7%)，二次分蘖群产量占近20%。一次分蘖群产量比例不同栽培方式间变化幅度较小，都在65.84%~67.09%之间。手栽稻分蘖发生叶位数多，且茎蘖成穗率高，单株成穗数多；一次分蘖群发生在主茎第1至第10叶位，其中第5至第8叶位分蘖发生率与成穗率较高，二次分蘖群以1/5、1/6、1/7发生和成穗为主。机插稻分蘖发生比较集中，一次分蘖群发生在主茎第3叶至第7叶位，第4至第7叶是分蘖发生与成穗的优势叶位，二次分蘖群发生以1/4、2/4、1/5为主，但主要依靠1/4成穗。直播稻一次分蘖群发生在主茎第1至第5叶位，其中第1至第4叶位分蘖发生率与成穗率较高，二次分蘖发生较多，但仅在1/1、2/1、1/2有成穗，且成穗率很低。3种栽培方式均未见三次及三次以上分蘖发生。各栽培方式主茎及优势叶位分蘖群生产力高、穗部性状好，对产量贡献大，产量的85%以上来自这些茎蘖。说明不同栽培方式水稻分蘖发生与成穗规律是不同的，提高茎蘖成穗率，增加单株成穗数，充分发挥分蘖群的 调控作用，对提高产量具有重要意义；同时生产中应根据各种栽培方式的实际，应用各自配套的管理技术措施，通过肥水等的精确合理调控，促进优势叶位分蘖早发、多发，抑制无效叶位分蘖发生，提高群体质量，发掘优势叶位的增产潜力，从而实现不同栽培方式水稻的高产高效生产。

为明确不同播期条件下，玉米主要生育时期对积温的需求及叶面积系数动态和活动积温的关系，以不同熟性品种(益农103、先玉335和登海661)为材料，设早播(5月3日)、中播(5月28日)、晚播(6月22日) 3个播种期和4个种植密度处理(4.5万株 hm ^-2、6.0万株 hm ^-2、7.5万株 hm ^-2和9.0万株 hm ^-2)，并进行全生育期的叶面积系数动态调查和记录田间生态因素，分析其叶面积系数动态特征及积温模型。结果表明，(1)对最大LAI及出苗至成熟的活动积温进行“归一化”处理后可有6个不同型模型，其中Ration曲线方程 y = ( a+ bx)/(1+ cx+ dx ²)具有很好的模拟效果和生物学意义，方程式为 y= (-0.05247+1.2766 x)/(1-2.6346 x+3.6359 x²)， r = 0.9479 ^**；通过对2008年的试验和另外试验的进一步验证，模拟的准确度(以 k表示)均大于0.9392 ^**，精确度(以 R ²表示)均大于0.9996 ^**。(2)方程式的参数 a、 c值在播期、密度和品种间变异很小； b、 d值在播期、品种间变异较大，密度间变异很小，可见播期主要通过调节参数 b、 d值实现对整个方程的调控。(3)在全生育期内，播期对生育天数、平均温度、活动积温、平均LAI、LAI变化速率和籽粒产量均具有调节作用；随着播期的推迟，生育天数、活动积温、平均LAI和籽粒产量均呈减少趋势，平均温度呈增加趋势；生育天数和活动积温均表现为登海661>先玉335>益农103，籽粒产量和平均LAI均表现为先玉335>登海661>益农103。

以普通玉米、甜玉米和糯玉米为材料，研究了淀粉糊化特性、热力学特性和颗粒分布等在果穗不同部位(基部、中部和顶部)间的变异情况。结果表明，甜玉米淀粉的糊化特征值各项指标均为顶部籽粒较高；普通玉米淀粉的峰值黏度和崩解值亦为顶部籽粒较高，回复值在各部位间无显著差异。糯玉米淀粉崩解值为顶部籽粒最高，峰值黏度和回复值在各部位间相对稳定。甜玉米淀粉转变温度(起始温度、峰值温度和终值温度)均为基部籽粒较高，而普通玉米在各部位间差异较小，糯玉米以中部籽粒较高，热焓值在3个类型玉米各部位间变化不一。淀粉颗粒体积均呈双峰分布，>17 μm的体积比例以顶部籽粒最低，中部籽粒最高，<17 μm的体积比例以顶部籽粒最高，中部籽粒最低。碘结合力在糯玉米不同部位间差异较小，而甜玉米和普通玉米以顶部籽粒最低。相关分析表明，淀粉颗粒体积分布和碘结合力等指标与糊化和热力学特征值存在一定的相关关系，表明果穗不同部位淀粉糊化和热力学特性的差异主要由颗粒分布及淀粉链长分布变化所致。

采用田间试验研究了氮肥后移对超高产夏玉米产量、氮素吸收积累和氮肥效率的影响，旨在了解超高产夏玉米(≥ 12 000 kg hm ^-2)的氮素吸收和转运特性，为实现夏玉米超高产合理施肥提供依据。结果表明，夏玉米施氮显著增产，增产幅度为9.62%~15.95%，氮肥后移比习惯施氮增产2.27%~5.33%。超高产夏玉米吐丝后氮素吸收积累量占总积累量的40.30%~47.78%，保证后期氮素养分充足供应对于夏玉米达到超高产水平至关重要；氮肥后移可促进超高产夏玉米后期的氮素吸收积累，降低夏玉米茎和叶片氮素的转运率，显著增强灌浆期夏玉米穗位叶硝酸还原酶活性，提高灌浆期叶片游离氨基酸含量，增加蛋白质产量；氮肥后移比习惯施氮的氮肥利用率提高1.88%~9.70%、农学效率提高0.96~2.21 kg kg ^-1，以“30%苗肥+30%大喇叭口肥+40%吐丝肥”方式施用氮肥的产量和氮肥利用效率最佳。