稻瘟病菌引起的稻瘟病是危害最严重的水稻病害之一。在侵染过程中，稻瘟病菌向水稻细胞释放大量效应子，改变水稻的生理状态和代谢，并抑制其免疫反应以促进侵染。深入了解稻瘟病菌效应子的特性及其与水稻之间的作用机制，可为稻瘟病的防治提供重要参考。本文综述了稻瘟病菌效应子分泌进入细胞的机制、效应子对稻瘟病抗性的复杂调控机制，以及效应子的分类等方面的研究进展。同时，讨论了当前稻瘟病菌效应子研究中存在的问题，并对未来的研究方向进行了展望，以期为稻瘟病的防治提供理论依据。

作物秸秆的合理利用对实现农业的可持续发展具有重要意义。我国在秸秆综合利用方面取得了显著进步。秸秆还田是秸秆资源化利用的一种有效途径，对保证粮食生产力和促进土壤良性循环有积极影响，同时，秸秆还田会改变稻田土壤特性进而改变土壤微生物组成和活性，最终影响温室气体排放。本文综述了秸秆翻耕还田、免耕覆盖还田和炭化还田等秸秆还田方式对稻田土壤特性和温室气体排放的影响及机制，总结了秸秆还田条件下的配套水肥栽培调控措施，并提出了存在的问题和讨论了未来研究重点。

稻飞虱包括褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱，是全球水稻生产的主要威胁之一。为了抵抗这些害虫，水稻进化出了一系列防御机制，包括抗生性、趋避性或不选择性、耐害性。与此同时，稻飞虱也进化出多种适应机制，如复杂的化学感受系统识别各类化学物质，分泌的唾液蛋白精细调控植物防御反应，肠道内的解毒酶代谢各类有毒物质，体内的共生菌提高对生态系统的适应性，翅型分化使其根据寄主营养状况进行生长发育等。本文依据稻飞虱适应水稻抗性机制的最新发现，总结了水稻抗稻飞虱基因和稻飞虱致害性机理，重点就稻飞虱与水稻的化学通讯、唾液成分、解毒酶、共生菌和翅型分化方面进行综述。稻飞虱的生物型进化和抗虫品种的推广后易失去抗性问题是当前稻飞虱防控面临的主要挑战。未来研究需要进一步探索稻飞虱适应性变化的分子机制，并开发新型的、更有效的管理策略，以实现稻飞虱防控的长远目标和可持续性。此外，本文还探讨了如何通过基因组学、转录组学、代谢组学和表观遗传学等现代生物技术，深化对稻飞虱与水稻互作网络的理解，以及如何利用这些知识制定更有效的害虫管理策略。

【目的】类病斑突变体(Lesion mimic mutant, LMM)是研究植物细胞死亡和抗病机制的理想材料，可为作物抗病育种提供新的分子靶点和育种材料。【方法】利用图位克隆技术对水稻类病斑突变体lm52的突变基因进行了定位，并利用CRISPR/Cas9敲除技术对候选基因进行了功能验证，同时鉴定了lm52对水稻对主要病害(稻瘟病、纹枯病和白叶枯病)的抗性，并分析其抗性机制。【结果】突变体lm52从4叶期开始逐渐出现褐色点状病斑，成熟期病斑扩展至全叶；ATP酶基因LOC_Os06g03940上的单碱基突变(G₁₄₄₀A)是lm52产生类病斑表型的原因；lm52显著增强了对水稻三大主要病害(稻瘟病、纹枯病和白叶枯病)的抗性，且这与突变体中活氧性(ROS)的过度积累和防御基因的激活表达有关。【结论】ATP酶基因LM52的突变增强了水稻对不同类型病原菌的抗性，为水稻抗病分子育种提供潜在的靶标基因。

【目的】本研究旨在通过反向遗传学策略，深入探究水稻真核翻译起始因子OseIF6.2在水稻生长发育中的具体功能，以期为OseIF6.2功能的进一步解析奠定基础。【方法】首先，利用生物信息学方法进行多重序列比对及进化树的构建，以分析OseIF6.2与其他真核生物中eIF6蛋白的系统发育关系；运用CRISPR/Cas9基因编辑技术，对水稻(日本晴)中的OseIF6.2基因进行精准编辑。其次，通过qRT-PCR技术，检测OseIF6.2在水稻不同组织中的表达水平；借助激光共聚焦显微镜，观察OseIF6.2在细胞内的精确定位。然后对野生型与oseif6.2突变体的粒长、粒宽、粒厚及千粒重等关键农艺性状进行比较分析。最后，通过酵母双杂交(Y2H)及双分子荧光互补(BiFC)实验，验证OseIF6.2与其潜在互作蛋白OseIF6.1的相互作用。【结果】系统发育分析结果表明，OseIF6.2与其他真核生物中的eIF6蛋白具有高度保守性，凸显了其在真核生物翻译调控中的普遍重要性。qRT-PCR结果显示，OseIF6.2在水稻茎中的表达水平较高。通过将OseIF6.2蛋白与GFP融合后注入本氏烟叶片细胞，并在激光共聚焦显微镜下观察，发现OseIF6.2在细胞核及细胞质区域均有荧光信号分布，明确了其亚细胞定位。此外，与野生型相比，oseif6.2突变体在粒长、粒厚及千粒重等性状上均表现为显著降低。Y2H及BiFC实验均成功验证了OseIF6.2与OseIF6.1蛋白之间的直接相互作用。【结论】综上所述，OseIF6.2作为水稻真核翻译起始因子，其功能异常显著影响水稻的粒型特征，进一步揭示了该因子在水稻生长发育及粒型形成中的关键作用。

【目的】水稻(Oryza sativa L.)是全球重要的主粮作物，其生产安全受到稻瘟病的严重威胁。抗稻瘟病材料的鉴定及相关抗稻瘟病基因的解析，有助于揭示稻瘟病抗性机制。本研究旨在系统创制和鉴定水稻抗稻瘟病基因OsDR8的遗传材料，并对其进行单倍型和进化分析，以期筛选优异单倍型，探究其亚群分化，为OsDR8基因的抗病育种应用提供理论依据。【方法】创制了OsDR8基因的过表达株系和敲除株系，并用RO1-1和RB22稻瘟菌对过表达株系、纯合敲除株系和对应野生型材料进行稻瘟病抗性鉴定。同时，基于水稻超级泛基因组变异图谱，进行OsDR8基因的单倍型分析和进化分析。【结果】对这些材料进行症状观察和稻瘟病抗性鉴定，发现相比野生型株系，敲除突变体株系病斑显著增大，发病叶面积占比也显著上升；而过表达株系病斑显著减小，发病叶面积占比也显著降低。结合单倍型及进化分析，说明携带优异单倍型Hap2的材料抗病性较强，籼稻亚群中95.52%材料为Hap2单倍型。【结论】OsDR8基因正调控水稻稻瘟病抗性，优异单倍型Hap2可能与籼稻稻瘟病抗性较强有关。

【目的】稻瘟病是一种由丝状子囊菌稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的世界性真菌病害，严重影响水稻的品质和产量，培育和种植抗性品种是控制稻瘟病发生最经济有效的措施，而抗性基因的挖掘和利用是选育抗病品种的基础和关键。本研究以三明市农业科学研究院选育且具有广谱抗性的优质籼型杂交稻保持系康丰B (KFB)为研究材料，对其抗稻瘟病基因Pi-kf2(t)进行抗谱分析、克隆和功能验证。【方法】利用来自全国不同地区的100个稻瘟病菌株对KFB[Pi-kf2(t)]、75-1-127 (Pi9)、C101A51 (Pi2)、IRBLzt-T (Piz-t)、EBZ (Pi50)和GM 4 (Pigm) 3~4叶期幼苗进行喷雾接菌；结合半定量PCR (RT-PCR)和实时荧光定量PCR (qRT-PCR)技术对Pi-kf2(t)两个候选基因Pi-kf2(t)-NBS2和Pi-kf2(t)-NBS4进行表达模式分析；采用同源克隆技术并构建系统进化树对Pi-kf2(t)基因进行克隆以及分析Pi-kf2(t)与Pi9、Pi2、Piz-t、Pi50和Pigm之间的进化关系；通过转基因互补试验对Pi-kf2(t)候选基因进行功能验证。【结果】Pi-kf2(t)与Pi9、Pi2、Piz-t、Pi50和Pigm存在明显的抗谱差异，其抗谱分别为93%、90%、91%、78%、95%和96%；候选基因Pi-kf2(t)-NBS2在KFB苗期叶片具有较高的表达水平且不受稻瘟病菌诱导，属于组成型表达，而Pi-kf2(t)-NBS4表达量极低；多重氨基酸序列比对分析表明，Pi-kf2(t)-NBS2与Pi9、Pi2、Piz-t、Pi50和Pigm蛋白分别存在45、31、34、2和2个氨基酸的差异；系统进化树分析表明，Pi-kf2(t)-NBS2与Pi50和Pigm具有更近的亲缘关系和更高的同源性；另外，转基因互补试验进一步验证了候选基因Pi-kf2(t)-NBS2即为Pi-kf2(t)抗稻瘟病基因。【结论】Pi-kf2(t)为Pi2/Pi9基因家族中一个新的稻瘟病抗性基因，本研究为Pi-kf2(t)后期抗病机理研究提供了理论基础，同时为选育抗稻瘟病水稻新品种提供了重要种质资源。

【目的】广谱抗稻瘟病基因PigmR对水稻抗稻瘟病遗传改良具有重要育种价值。根据其编码区变异位点开发竞争性等位基因特异性PCR(Kompetitive allele specific，PCR KASP)标记，有利于提升PigmR育种利用的效率。【方法】通过序列比对明确PigmR基因编码区存在单核苷酸变异，开发KASP分子标记PigmR-K，通过对水稻品种和F₂分离群体进行基因型分析，结合稻瘟病表型鉴定，并开展分子标记辅助选择育种，对标记的精准性和高效性进行验证。【结果】根据PigmR基因编码区序列第2503位存在特异性单核苷酸A>C变异，建立基于KASP的PigmR精准高效基因分型技术体系，通过对159份水稻品种、270份F₂群体单株以及247份BC₁F₃群体单株进行基因型检测，PigmR-K能够高效区分供试水稻材料的纯合抗病、纯合感病和杂合基因型，并与人工接种穗颈瘟症状一致。【结论】利用PigmR基因编码区变异位点开发的KASP标记PigmR-K具有精准高效等优势，有利于稻瘟病抗性遗传改良。

【目的】明确盐−旱复合胁迫对水稻籽粒灌浆特性的影响及其与产量形成的关系。【方法】以江苏滨海盐碱地主栽的粳稻品种南粳9108为试材，设置盐胁迫与干旱胁迫组合处理，盐胁迫设置无盐(Non-salinity, NS, 盐浓度0%)和高盐(High-salinity stress, HS, 盐浓度0.3%)处理；干旱胁迫于拔节期至抽穗期设置浅水层灌溉(Well-watered, WW)、中度干旱(Moderate drought, MD)和重度干旱(Severe drought, SD)。【结果】与无胁迫相比，1）单一盐胁迫、单一干旱胁迫和盐−旱复合胁迫后产量分别下降36.8%、13.7%~30.0%和60.3%~107.1%(两年平均值)。2）单一盐、单一干旱和盐−旱复合胁迫下单位面积穗数、每穗粒数、结实率和千粒重均较低，且以盐−旱复合胁迫下的降幅更大；水稻穗长、穗部强、弱势粒的结实率和千粒重亦呈类似趋势。3）单一盐、单一干旱和盐−旱复合胁迫显著降低了抽穗期和成熟期干物质量及抽穗期至成熟期干物质积累量、抽穗后20 d和40 d叶片光合速率和SPAD值，盐−旱复合胁迫下的降幅高于单一盐和单一干旱胁迫。4）单一盐、单一干旱和盐−旱复合胁迫下强、弱势粒的最大灌浆速率和平均灌浆速率均较低，强势粒达最大灌浆速率的时间和有效灌浆天数则呈增加趋势，弱势粒达最大灌浆速率的时间和有效灌浆天数差异则较小。单一盐、单一干旱和盐−旱复合胁迫下灌浆前、中、后期的天数较高，灌浆速率和灌浆量则较低。5）单一盐、单一干旱和盐−旱复合胁迫处理降低了籽粒中淀粉合成关键酶活性，尤其是AGPase和GBSS酶活性。【结论】本研究表明，单一盐、单一干旱胁迫和盐−旱复合胁迫下水稻强、弱势粒灌浆速率和淀粉合成关键酶活性显著下降，弱化强、弱势粒充实性状，且以盐−旱复合胁迫下降幅更大。盐−旱复合胁迫对籽粒强、弱势粒灌浆速率和灌浆量以及产量的抑制效应高于单一盐和单一干旱胁迫。

【目的】研究不同基肥氮素类型对再生稻模式下水稻根功能、光合作用能力、氮代谢酶活性、产量和氮素利用效率的影响，为江汉平原再生稻高产高效生产提供理论依据。【方法】于2020年—2021年在湖北省荆州市长江大学农场开展大田试验。试验设有4种基肥处理：未施氮肥(N0)、常规尿素(CK)、50%常规尿素+50%缓释尿素(T1)和50%常规尿素+50%畜牧粪便(T2)，其中N0处理在水稻生长季未施用氮肥，3个施氮处理追肥的氮素种类和用量一致。在水稻关键生长时期测定根系干质量和活力，叶面积指数和净光合速率，在头季稻和再生稻抽穗期测定氮代谢酶活性，测定两季水稻产量及氮素利用效率。【结果】总的来说，T2处理具有较高的根干质量、根活力、叶面积指数和净光合速率。3种氮代谢酶活性和两季水稻产量的大小顺序均为T2>T1>CK>N0。与N0相比，水稻总产量在CK、T1和T2处理下分别提高了75.13%、97.37%和137.86%。与CK相比，T1和T2提高了两季水稻的每穗粒数、结实率和千粒重。两季水稻氮素回收利用率、氮素农学利用率和氮素偏生产力的大小顺序均为T2>T1>CK。【结论】50%常规尿素用畜牧粪便替代作基肥施入，提高了水稻根系功能、光合作用能力和氮代谢酶活性，具有最高的水稻产量和氮素利用效率，是江汉平原再生稻模式较为合适的基肥氮素类型。

【目的】明确磷肥用量对湖北省直播水稻产量、磷素积累、磷肥利用率及经济效益的影响，为湖北省直播水稻的科学施肥提供理论依据。【方法】在湖北省水稻主产区的县(市、区)采用多点试验，设置0、45、90、135 kg/hm² 4个磷肥用量处理。对比分析了不同磷肥用量下水稻的产量、磷素含量、磷素积累量、磷肥利用率和经济效益。【结果】与不施磷(0 kg/hm²)处理相比，各试验点磷肥用量为45、90、135 kg/hm²处理分别增产0.18~1.80 t/hm²、0.30~3.24 t/hm²和0.60~2.61 t/hm²，平均增幅分别为9.15%、16.08%和18.24%，水稻地上部磷素积累量分别增加了1.57~9.18 kg/hm²、2.67~12.77 kg/hm²、4.16~15.06 kg/hm²，平均增幅分别为29.14%、44.92%、53.60%。整体而言，磷肥用量在0−90 kg /hm²范围内，水稻产量随磷肥用量的增加而增加，磷肥用量超过90 kg/hm²时水稻产量无显著差异。随着磷肥用量的增加水稻磷素积累量、产值和纯收入呈现先增加后保持不变的趋势，而磷肥偏生产力、磷肥农学利用率、磷肥回收利用率和产投比随磷肥用量的增加而下降。磷肥用量和试验地点对直播水稻产量、秸秆磷素含量、秸秆磷素积累量、磷肥偏生产力、磷肥农学利用率、磷肥回收利用率、产值、纯收入和产投比的影响均存在交互作用。【结论】适宜的磷肥用量可以显著提高直播水稻产量、地上部磷素积累量和磷肥利用率。综合考虑产量、磷素积累、肥料利用率和经济效益，湖北省直播水稻磷肥推荐用量为58~104 kg/hm²，平均为82 kg/hm²，理论最高产量可达6.97~12.18 t/hm²，平均为9.14 t/hm²能够保障水稻产量的同时能减少养分损失和环境污染。

【目的】探索印度梨形孢(Piriformospora indica)在水稻生产中的使用方式及应用效果。【方法】以泰优203和ZY246籼稻品种为研究材料，以1 g/L的印度梨形孢菌液为基准施用量，运用灰色关联度分析方法，综合评估了印度梨形孢、复合肥及其组合施用三种处理方式对水稻机插秧秧苗素质的影响。【结果】复合肥不会影响印度梨形孢在水稻根部的正常定殖，可以将印度梨形孢与复合肥组合施用；两者的组合施用不仅能显著促进秧苗生长，提高秧苗生物量、叶绿素含量、根系活力和硝酸还原酶活性，还能促进生长相关基因的表达。【结论】本研究不仅深化了对印度梨形孢促进水稻生长机制的理解，而且为印度梨形孢在水稻生产中的实际应用，尤其是机插秧育秧环节，提供了理论依据和实践指导。