土壤盐渍化是制约苦荞生长的重要非生物胁迫。为构建苦荞苗期耐盐碱性综合评价体系并筛选优异种质，本研究系统比较了中性盐(NaCl、Na₂SO₄)与碱性盐(NaHCO₃、Na₂CO₃)的胁迫效应。以160份苦荞种质为材料，于苗期设置4种盐分胁迫处理，每种盐设3个浓度梯度，测定14个农艺性状及甜菜碱(GB)、活性氧(ROS)、Na⁺/H⁺逆向转运蛋白(NHX) 3个生理指标。采用主成分分析、隶属函数法计算综合耐盐指数(D值)，结合聚类分析及逐步回归构建鉴定模型，并分析生理响应机制。结果表明，碱性盐对苦荞的抑制强度显著强于中性盐，抑制梯度为Na₂CO₃ > NaHCO₃ > Na₂SO₄ ≈ NaCl。主成分分析提取3个主成分，累计方差贡献率达76.40%~80.78%，其中，第一主成分(贡献率55.72%~59.65%)的核心载荷指标为地下部鲜重、地下部干重、根投影面积等根系性状。基于D值的聚类分析将种质划分为高耐至极敏5个等级，依据农艺性状筛选出7份在4种盐胁迫下均表现高耐的种质，进一步整合生理指标后获得5份兼具优良农艺性状与生理抗性的耐盐碱种质。逐步回归构建了高精度鉴定模型(R² = 0.992~0.997, P < 0.01)，确定株高、最长根长、茎粗、地上部鲜重、地下部鲜重、地下部干重、根表面积、根体积、叶面积9个指标为苗期耐盐碱核心鉴定指标。生理机制分析表明，苦荞采用“动态策略切换”适应不同盐害：在NaCl胁迫下耐盐性与NHX含量呈正相关，在Na₂SO₄及碱性盐胁迫下则与ROS积累呈显著负相关，GB在中性盐与碱性盐胁迫下发挥差异化的抗氧化调节作用。本研究构建了苦荞苗期耐盐碱性综合评价体系，筛选出优异种质及核心鉴定指标，为苦荞耐盐碱机制解析及分子育种提供了理论依据和优异种质资源。

富含半胱氨酸的多梳样蛋白(CPP)转录因子在植物应对逆境胁迫中发挥关键的调控作用。基于前期对高粱CPP基因家族的生物信息学分析以及结合转录组数据以及RT-qPCR，筛选出的SbCPP01基因可能在盐碱胁迫下存在功能，因此为验证高粱CPP基因在盐碱胁迫下的功能，本研究对SbCPP01基因进行克隆和功能研究。利用反转录PCR克隆获得SbCPP01的编码序列并构建过表达载体，将其过表达至拟南芥中来研究其功能。在相同的盐碱胁迫条件下，SbCPP01显著增强了转基因拟南芥的耐盐碱性，表现为盐碱胁迫条件下植株发芽率、根长及鲜重均显著高于野生型。且转基因株系的POD活性、SOD活性、CAT活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、淀粉含量和脯氨酸含量均优于野生型，H₂O₂含量、O₂^?含量和MDA含量均低于野生型，说明SbCPP01能够提高抗氧化酶的活性，减少活性氧的累积。对拟南芥幼苗胁迫7 d后，通过对其表型进行观察发现，野生型拟南芥的叶片枯萎发黄，转基因拟南芥生长情况良好。在盐碱胁迫处理下，通过RT-qPCR分析盐碱胁迫关键基因的表达量，发现转基因株系中AtSOS1、AtSOS3、AtP5CS1、AtCBL10、AtLEA3、AtNHX1、AtRD29A和AtNCED3基因的表达量均高于野生型。因此，SbCPP01过表达可以提高拟南芥的耐盐碱性。SbCPP01可作为盐碱抗性分子育种的目标基因，为高粱及其他作物的耐逆遗传改良提供理论支撑和技术手段。

生产中高产潜力与病害抗性常难以协同改良，探究甘蓝型油菜BnKIX8同源拷贝在生长发育和菌核病抗性中的功能及分子机制，对单株产量提升与抗病性协同改良具有重要意义。本研究以拟南芥AtKIX8为参考基因，鉴定了甘蓝型油菜中BnKIX8同源拷贝并分析其表达特征，利用CRISPR-Cas9技术创制BnKIX8s的功能缺失突变体，通过比较纯合突变体的农艺性状和菌核病抗性变化明确其功能，并结合转录组初步探究其分子机制。结果表明：(1) 甘蓝型油菜中共鉴定到4个BnKIX8同源拷贝，BnKIX8.A7和BnKIX8.C7在18个采样点均有表达，且在角果和种子中高表达，然而BnKIX8.A1和BnKIX8.C1未见有表达量。(2) CRISPR-Cas9基因编辑成功获得无T-DNA的纯合bnkix8.a7、bnkix8.c7单突变体和bnkix8.a7bnkix8.c7双突变体；表型分析表明，与WT相比，bnkix8s突变体的花朵大小、角果长度、种子大小、千粒重显著增加，种子发芽指数和活力指数显著提高；双突变体的表型呈加性效应，BnKIX8.A7和BnKIX8.C7在油菜生长发育调控中功能冗余。(3) 菌核病抗性鉴定显示，接种后36 h和48 h，bnkix8s突变体的病斑面积均比WT显著增大，表明BnKIX8.A7和BnKIX8.C7正调控菌核病抗性。(4) 转录组KEGG富集分析结果表明，在正常生长状态下，BnKIX8.A7和BnKIX8.C7可能通过影响IAA和JA信号转导通路参与“生长-防御权衡”；接种核盘菌后24 h，BnKIX8.A7和BnKIX8.C7可能通过影响α-亚麻酸代谢和硫胺素代谢通路参与菌核病抗性反应。本研究为后续深入解析BnKIX8s的功能提供了候选通路和基因资源，为油菜高产抗病育种提供了理论依据。

明确施肥时间及氮肥种类对春玉米产量、肥料氮去向的影响，可为黄土塬区雨养春玉米合理氮素管理提供理论依据。本研究于2020—2022年采用田间大区和微区结合的方法，设4个大区处理：(1) 不施氮(CK)；(2) 分次施普通尿素(S-U，基施40%，十叶期(V10)追施60%)；(3) 一次性基施普通尿素(B-U)；(4) 一次性基施基质缓释尿素(B-SRU)。微区内采用¹⁵N标记尿素(10.14 atom%)对施入氮肥进行示踪，其中分次施肥处理另设仅基肥为¹⁵N标记尿素(S-Ub_m)和仅追肥为¹⁵N标记尿素(S-Ut_m)两个微区。所有施氮处理施氮量均为180 kg hm^?2。结果显示，B-SRU产量较高，但与其余施氮处理未达显著差异，其经济效益较S-U显著增加2338 yuan hm^?2。各施氮处理整季氮素累积量无显著差异，但植株氮素来源于肥料氮的量(Ndff)的阶段特征随施肥时间和肥料种类而异。与B-U_m相比，S-U_m显著降低53.7% V10前Ndff，增加63.2% V10后Ndff；B-SRU_m降低12.4% V10前Ndff，增加22.4% V10后Ndff。S-U_m植株氮素来源以追肥氮为主，但S-Ub_m第1季¹⁵N利用率高于S-Ut_m。氮去向方面，S-U_m第1季¹⁵N利用率、残留率和损失率分别为29.7%、49.6%和20.8%，B-U_m第1季¹⁵N利用率与S-U_m无显著差异，但残留率显著降低29.3%，损失率增加70.7%，¹⁵N累积利用率降低18.5%。B-SRU_m较B-U_m增加0~20 cm土层31.4% ¹⁵N土壤残留量，残留率显著提高39.5%，损失率降低26.7%，并增加后茬作物对残留氮素的吸收，¹⁵N累积利用率提高7.4%。综上，黄土塬区雨养春玉米区一次性基施基质缓释尿素不仅能维持产量，而且可有效增加经济效益，降低氮素损失率，是适宜当地春玉米轻简化种植的科学施肥措施。

海岛棉纤维细长、强力高，是纺制高档和特种棉纺织品的重要原料。新疆是我国唯一的海岛棉产区。然而，与陆地棉相比，海岛棉存在产量偏低的问题，近年来植棉比较效益下降，种植面积持续缩减，严重影响了我国优质棉的有效供给。因此，解析海岛棉产量形成机制、明确单产提升技术途径具有重要意义。当前栽培条件下，海岛棉单株结铃数高于陆地棉，但单铃重远低于陆地棉，故提高单铃重是增产的关键。然而，单铃重形成的生理机制及调控途径尚不明确。本研究基于单果枝层次的铃叶系统(含主茎叶、果枝叶、棉铃及其他非叶器官)，比较了海岛棉(零式果枝和二式果枝品种)与主栽陆地棉(二式果枝品种)在铃叶系统光合性能、干物质积累与分配上的差异。2年试验结果表明，与陆地棉相比，零式果枝和二式果枝海岛棉的单铃重分别低43.0%和49.5%；铃叶系统净光合速率分别低22.2%和29.1%，叶面积分别低24.0%和13.5%，表明海岛棉铃叶系统光合能力不足；干物质积累动态显示，零式果枝和二式果枝海岛棉的棉铃最大干物质积累速率分别为陆地棉的65.5%和51.5%，快速积累持续期均缩短2~3 d；在干物质分配上，二者铃壳占比分别较陆地棉高出10.9%和5.4%，表明同化物向种子和纤维的分配比例偏低。此外，零式果枝海岛棉花后主茎叶持续生长，与棉铃竞争同化物，进一步制约了棉铃内部物质积累。综上，铃叶系统光合速率低是海岛棉单铃重偏小的共性限制因素；而提升策略应因品种竞争位点而异：零式果枝海岛棉需缓解花后主茎叶与棉铃的养分竞争，二式果枝海岛棉则应着重改善果枝叶光合能力。研究结果为以提升单铃重为目标的海岛棉高产育种与栽培调控提供了理论依据。

明确不同施氮量下青贮玉米间作拉巴豆对饲草产量、营养品质、氮素利用及温室气体排放的响应特征，为西北灌区优质饲草高产高效绿色生产提供理论依据。本研究于2023—2024年在西北绿洲灌区开展裂区试验，主处理为2种种植模式，即青贮玉米单作(SM)和青贮玉米间作拉巴豆(ML)；副处理为不同施氮量：N₀ (0 kg hm^?2)、N₇₅ (75 kg hm^?2)、N₁₅₀ (150 kg hm^?2)、N₂₂₅ (225 kg hm^?2)和N₃₀₀ (300 kg hm^?2)。测定系统干草产量、营养品质、氮素吸收与利用效率及温室气体排放强度，并利用结构方程模型分析各因子间的相互关系。结果表明，施氮和间作均显著提高了饲草产量和营养品质。与单作相比，在相同施氮量下，间作系统干草产量和粗蛋白产量分别提高18.68%和30.85%，粗蛋白含量、总可消化养分和相对饲喂价值分别提高19.81%、8.47%和11.35%。单作体系产量在N₃₀₀处理达到最高；间作体系则在N₂₂₅处理达到峰值。此外，在N₇₅~N₃₀₀施氮条件下，与单作相比，间作处理的粗蛋白含量、总可消化养分和相对饲喂价值分别提高18.30%~24.51%、7.02%~10.61%和9.49%~12.70%。在相同施氮条件下，间作系统基于干草产量和粗蛋白产量计算的温室气体排放强度较单作分别降低8.51%~20.03%和13.87%~29.08%。结构方程模型揭示了施氮量和种植模式主要通过提高LAI和氮素吸收促进产量形成与饲草品质改善，其中氮素吸收是驱动干草产量提升的关键因子，单位产量温室气体排放强度在过量施氮条件下显著升高，而适量施氮能够在提高产量的同时实现相对较低的排放水平。综上所述，青贮玉米间作拉巴豆结合施氮225 kg hm^?2可显著提高饲草产量、营养品质和氮素利用效率，并有效降低温室气体排放强度，可以作为西北灌区优质饲草高产、高效和绿色生产的适宜模式。