表观遗传调控是指在不改变DNA序列的基础上，通过DNA甲基化、组蛋白修饰、RNA修饰、染色质重塑以及非编码RNA等机制，对基因表达进行可遗传性调控的过程。表观遗传学为园艺作物的改良提供了额外且灵活的性状变异来源，开创了培育应对气候变化、抗病抗虫和品质提升等新品种的创新途径。本综述对表观遗传修饰的主要类型（如DNA甲基化的CG/CHG/CHH分型、组蛋白乙酰化/甲基化、m6A等RNA修饰及非编码RNA调控等）进行了系统梳理，重点阐述了其在园艺作物营养生长、花器官发育与开花、果实发育及采后品质维持中的调控机制，以及在抗生物胁迫（病害、虫害）和非生物胁迫（低温、干旱、盐碱等）中的作用。同时，汇总了全基因组甲基化测序(WGBS)、CRISPR/dCas9表观编辑系统等表观遗传育种工具的应用进展。研究旨在为深入理解园艺作物性状形成的表观遗传基础提供理论参考，并为表观遗传育种技术在园艺作物改良中的推广应用提供技术支持。
为了构筑高效、可持续的RNAi育种防控体系，本综述归纳了RNAi技术在作物抗病虫中的应用潜力，总结了当前转基因RNAi作物的研发现状，分析了多靶点串联RNAi的设计策略与协同抗性机制；重点阐述了“dsRNA/microRNA稳定表达系统”“复合病虫害（小麦赤霉病-蚜虫、棉花黄萎病-棉蚜）联合控制模型”“延缓抗性进化的基因精准干预途径”等内容，指出递送效率低、dsRNA环境稳定性差及生产成本高仍是RNAi技术规模化应用的瓶颈。提出通过纳米载体-植物共生递送、串联表达多基因沉默盒、结合生态平衡监测的精准施放技术，有望在5~10年内实现多病虫害协同治理；认为该体系将推动农业向“基因精准干预+生态平衡维护”的可持续模式转型，为全球粮食安全提供关键支撑。
土壤盐渍化对全球粮食安全和生态环境构成严重威胁，培育耐盐作物品种，提升作物耐盐性能够有效应对盐渍化胁迫甚至开发盐碱地利用。本文基于植物耐盐分子机制的解析，聚焦作物耐盐育种前沿技术，系统阐述多组学联合分析、基因编辑、根际促生菌、表观遗传修饰等技术原理及其在作物耐盐育种中的应用成果，这些前沿技术为作物耐盐育种注入强大动力，通过技术融合与创新，有望快速精准培育耐盐作物新品种，推动盐碱地农业高效可持续发展。
本研究聚焦于水稻茎秆强度的遗传机制，旨在为抗倒伏分子育种提供坚实的理论依据。通过对学术文献以及研究报告进行系统的综述与深入的分析，阐述了茎秆强度、茎秆化学组成、激素调节以及株型相关基因的调控机制及其抗倒伏分子机理。分析结果显示，水稻茎秆强度受到形态结构（例如基部节间直径、壁厚）和化学成分（纤维素、半纤维素和木质素含量）的共同影响，其中下部节间的力学特性是决定水稻抗倒伏能力的关键因素。从基因层面来看，SCM3（OsTB1等位基因）借助独脚金内酯信号通路增强茎秆强度；WAK10对次生细胞壁纤维素的合成起到调控作用；OsTCP19促进木质素-纤维素的平衡；IPA1突变体则通过优化株型实现抗倒伏与高产的协同效应（减少无效分蘖、增加茎秆粗度，实现抗倒伏与穗粒数增加的平衡）。在育种应用方面，采用分子标记辅助选择的方法对相关QTL(quantitative trait loci)位点（如prl5、lrt5）进行筛选；利用基因编辑技术(CRISPR/Cas9)对茎秆强度关键基因进行定向改良；通过回交改良构建近等基因系聚合多个强秆基因（如SCM1-4）（NIL-SCM1、NIL-SCM2、NIL-SCM3和NIL-SCM4，以及双、三聚合体），成功培育出抗倒伏新品种‘Sakura prince’和‘Monster Rice 1’。本研究提出，未来应在以下几个方面开展工作：挖掘新型抗倒伏基因（如STRONG2模块），解析多基因协同效应；建立茎秆强度与穗重、穗数的遗传平衡模型；结合全基因组关联分析优化基因聚合策略；探究环境因子（台风、密植）对茎秆强度的影响规律等，以期实现水稻抗倒伏性与产量的同步提高。
ERF转录因子(Ethylene Responsive Factor)属于植物AP2/ERF转录因子超家族，是植物应对生物与非生物胁迫的关键调控因子，其通过AP2/ERF保守结构域与顺式作用元件GCC-box结合，调控靶基因的时空表达。本文综述了植物ERF转录因子的结构特点、分类体系、分布规律及生物学功能：结构上包含DNA结合域、转录调控域等功能区域，其中AP2/ERF结构域第14和19位氨基酸是分类的关键标志；分类上，ERF与DREB亚族各自可进一步划分为6个亚组；分布上，不同植物中该家族成员数量差异显著，且双子叶植物ERF亚族成员通常多于单子叶植物。重点阐述了ERF在生物胁迫响应中的功能机制：一方面通过激活PR、PDF1.2等抗病基因增强植物对病原菌的抗性，另一方面含EAR基序的ERF可作为负调控因子抑制靶基因表达。同时，本文总结了花生ERF的研究现状，包括家族鉴定（本课题组2022年在栽培花生中鉴定完成76个ERF家族成员）、抗逆功能验证（如AhERF008和AhERF019可增强非生物胁迫耐受性）及当前存在的局限（如系统性分析不足、调控机制尚不明确等）。最后展望了未来研究方向，提出需结合多组学与基因编辑技术解析ERF介导的抗逆网络，为花生抗逆分子育种提供理论依据与技术靶点，助力花生抗逆工程研究。
本研究系统综述了分子育种技术在芸薹属作物遗传改良领域的应用进展。针对细胞核雄性不育系(GMS)、细胞质雄性不育系(CMS)及自交不亲和系(Self-incompatibility, SI)三大制种体系，重点阐述了基因编辑技术（如CRISPR/Cas9）在定向创制GMS系统（如通过靶向DAD1、BnaMS1、BnaMS2、OPR3等基因构建双突变体或温敏两系体系）、CMS系统（如敲除orf138恢复可育性）及新型SI亲本（如编辑BnS6-Smi2、BoSP11、Exo84c等基因）方面的创新应用。同时介绍了基于orf224/atp6、orf222、orf138等不育基因开发的分子标记技术，实现了甘蓝型油菜Pol、Nap、Ogu等3种细胞质类型的精准鉴定。研究表明，这些技术显著提升了杂种优势利用效率，为培育高产优质抗逆新品种提供了精准创制不育系、高效筛选优良种质的有效途径。未来研究可围绕以下方向展开：（1）深入挖掘CMS相关线粒体基因功能；（2）优化CRISPR/Cas9介导的多基因协同编辑策略；（3）整合多组学数据与人工智能算法实现杂种优势组合预测；（4）开发非转基因自交亲和系创制新技术。本研究为突破传统育种瓶颈、推动芸薹属作物精准育种提供了理论依据和技术支撑。
为明确四川地区小麦品种（系）的白粉病抗性表型及育种中涉及的抗源基因，为小麦抗病育种提供理论依据与实践指导，本研究收集了168份四川小麦品种（系），苗期接种白粉菌生理小种Bgt E09进行抗性鉴定，并结合分子标记检测与基因组原位杂交(GISH)分析抗源基因。结果显示，35份小麦(20.8%)材料表现抗病；分子标记检测发现34份小麦品种（系）携带Pm21基因，1份小麦品系（‘蜀麦2352’）携带Pm56；GISH分析证实‘绵麦367’含一个小麦-簇毛麦臂间易位（6VS·6AL，该易位携带Pm21基因），‘蜀麦2352’含小麦-黑麦臂间易位（6RS·6AL，该易位携带Pm56基因）。研究表明，四川小麦品种（系）白粉病抗性资源匮乏，主要依赖Pm21抗源基因，亟需挖掘利用其他抗病基因以拓宽抗源遗传基础。
为挖掘与新疆山羊繁殖性状相关的差异表达基因，筛选出与山羊繁殖相关的关键基因。本研究运用转录组测序分析法，比较新疆山羊不同繁殖力卵泡期和黄体期的下丘脑组织的转录组，筛选卵泡期和黄体期高、低繁殖力新疆山羊下丘脑与繁殖相关的关键基因。在卵泡期下丘脑差异表达分析中，XJLSX vs XJLDX组（卵泡期高繁殖力母羊vs卵泡期低繁殖力母羊）共筛选出680个差异表达基因，其中210个差异基因上调，470个下调，对差异表达基因进行GO和KEGG功能分析，发现了9个GO Term包含16个差异基因和8条KEGG通路包含23个差异基因与山羊繁殖性状相关，结合差异基因蛋白质互作网络分析及相关文献，共筛选出6个差异基因NPR1、KITLG、GABRAI、CRHR2、ADCYAP1、IGF2BP3，可能是影响新疆山羊繁殖性状的关键基因。在黄体期下丘脑差异表达分析中，XJHSX vs XJHDX组（黄体期高繁殖力母羊vs黄体期低繁殖力母羊）共筛选出656个差异表达基因，其中178个差异基因上调，478个差异基因下调，对差异表达基因进行GO和KEGG功能分析发现了7个GO Term包含9个差异基因与卵母细胞生长和分化、卵泡发育以及生殖激素相关，6条KEGG信号通路包含10个差异基因与山羊繁殖性状相关，结合差异基因蛋白质互作网络分析及相关文献，共筛选出5个差异基因WT1、IGF1、ESR1、NR5A1及MET，可能是影响新疆山羊繁殖性状的关键基因。本研究筛选出与山羊繁殖相关关键基因，这为培育新疆山羊高繁多胎新品系提供理论基础和分子标记。
通过RNA-Seq技术筛选不同年龄阶段德新肉用细毛羊肌肉生长相关的候选基因，初步揭示德新肉用细毛羊背肌肉差异形成的分子机制，为其肌肉生长研究提供理论依据。以相同饲养条件下的3月龄、6月龄、12月龄德新肉用细毛羊公羊为研究对象，对德新肉用细毛羊背屠宰性能进行分析比较，通过转录组测序对德新肉用细毛羊背最长肌进行分析比较，采用Illumina NovaSeq平台进行mRNA转录组测序和分析，发掘对肌肉生长有影响的相关候选基因。利用RNA-Seq技术测序，3个年龄阶段共筛选出2468个差异表达基因，其中有30个DEGs在3组中都有表达，而分别在3组中特异性表达的DEGs分别为468、458个、544个。对差异基因进行GO功能注释分析结果显示，其显著富集在2997个GO条目(P<0.05)；在KEGG富集分析表明DEGs富集在93条通路中，与生长发育有关的通路有、JAK-STAT信号通路、PI3K-Akt信号通路、MAPK信号通路、细胞因子-细胞因子受体信号传导、FoxO信号通路等通路。进一步筛选出IGF2和MYL4基因。研究获得的IGF2和MYL4候选基因为肌肉生长发育提供更多参考资料，从而为后续德新肉用细毛羊肌肉生长的研究提供理论依据。
