丛枝菌根真菌（AMF）是草地植物获取养分、维持土壤结构的关键共生微生物。本文从碳输入类型、氮添加及其交互作用的角度，总结了草地AMF在定殖、菌丝生长、群落组成和共生网络等方面的研究进展。大气CO₂富集主要通过增加植物地下碳分配促进AMF菌丝生长和生物量积累；生物炭和有机肥能改善土壤孔隙结构与养分保持条件，提升AMF定殖和群落恢复能力；可溶性碳输入的效果则受植物功能群及氮磷供给的共同调节。长期或高强度氮添加通常抑制AMF，这与土壤酸化、植物菌根碳投入减少及群落重组密切相关。碳氮交互作用受碳源类型、氮遗留效应和土壤有效养分供给制约。因此，未来需加强碳输入类型可比性研究，明确碳源、施氮强度与持续时间共同调控AMF响应的边界条件，为草地土壤养分调控和退化草地恢复提供科学参考。

狼尾草属（Pennisetum）牧草是热带、亚热带重要优质牧草，生物量高、抗逆性强、饲用价值优良，是缓解我国饲草供给不足的关键资源。目前我国审定狼尾草属牧草品种共17个，多适配南方生态区，北方抗逆高产品种匮乏，优质新品种选育需求迫切。本文综述了引种驯化、杂交育种、诱变育种等常规育种技术，以及分子标记辅助育种、基因工程育种等分子育种的研究进展，分析了自主不育系短缺、远缘杂交效率低、分子育种体系不完善等问题，并对种质资源挖掘、育种目标优化与新技术应用进行展望，为狼尾草属牧草遗传改良与产业化提供参考。

杂交狼尾草（Pennisetum glaucum × P. purpureum）是重要的高产优质牧草，但耐寒性差，限制了其在北方及高纬度地区的推广应用。重离子是一种较新型的诱变源，在牧草育种中的应用尚不多。本研究以杂交狼尾草‘邦得1号’种子为材料，设50，100，150，200，300 Gy重离子辐射处理，系统分析苗期生长表型及低温胁迫下生理指标，进行综合评价。旨在探讨其诱变效应，建立狼尾草种子重离子辐射诱变技术体系，创制耐寒新种质。结果显示，重离子辐射对杂交狼尾草表现出明显剂量效应，其中100 Gy处理下能在保证成苗率的同时显著提高可溶性糖含量和超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性，降低膜损伤水平，半致死温度最低，表现出最优耐寒性并且诱变效率较高。本研究通过实验室和大田2个尺度、结合主成分分析、隶属函数分析、田间存活率和大田越冬率等多个维度综合评价，筛选出3株诱变当代潜在耐寒突变体。

GRAS家族是植物体内普遍存在的一类特异性转录调控因子，在调控植物生长发育、应对生物与非生物逆境胁迫等过程中发挥重要作用。探究象草GRAS基因家族基因的特征及功能，解析其在低温胁迫下的调控作用具有重要意义。本研究以象草基因组数据为基础，对GRAS家族成员进行鉴定，并分析染色体位置、理化特性、基因结构特征、系统进化关系等，以及低温胁迫条件下不同抗寒性象草材料的表达模式。结果表明，在象草基因组中鉴定到18个GRAS基因，分布在10条染色体上，系统进化分析将其分为5个亚家族。顺式作用元件分析表明有10个PpGRAS成员的启动子区域含有低温应答相关调控元件。共线性分析表明象草与高粱（Sorghum bicolor）的同源基因数量显著多于水稻（Oryza sativa）。表达模式分析发现GRAS基因家族中多个成员，特别是亚家族LISCL，如基因PpGRAS7、PpGRAS10等的表达模式与材料的抗寒能力呈显著正相关。研究结果为深入探讨象草GRAS家族及其低温胁迫响应提供了有价值的信息。

豆科牧草紫花苜蓿（Medicago sativa L.）种子产量与品质受水肥管理影响显著。本研究旨在探讨水肥梯度处理对紫花苜蓿种子产量及内容物含量的影响，试验设计了不同灌溉（600 m³·hm⁻²， 900 m³·hm⁻²， 1200 m³·hm⁻²）和磷肥（100 kg·hm⁻²， 200 kg·hm⁻²， 300 kg·hm⁻²）组合处理方案，测定了种子产量、产量组分、可溶性蛋白质和淀粉含量等指标，获取种子19个波段的多光谱信息，构建了nCDA-CNN模型，评估多光谱图像技术在水肥处理种子检测中的应用潜力。结果表明，适量水肥施用显著提高了种子产量、蛋白和淀粉含量（P<0.05）。其中灌水量600 m³·hm⁻²、施磷量200 kg·hm⁻²处理的种子产量最高（885.44 kg·hm⁻²），较对照增产287.96 kg·hm⁻²；灌水量600 m³·hm⁻²、施磷量100 kg·hm⁻²处理的种子可溶性蛋白和淀粉含量较高。通径分析显示，每荚果种子数对种子产量影响较大。种子多光谱图像分析发现，nCDA-CNN模型能够准确预测水肥处理的紫花苜蓿种子，识别准确率达到95%，这为紫花苜蓿种子生产高通量无损检测提供了可能。优化水肥管理可显著提升紫花苜蓿种子生产效益，多光谱图像技术结合深度学习模型在草种业质量检测与可持续发展中具有重要应用前景。

为解析高抗寒性狼尾草（Pennisetum alopecuroides） WRKY基因家族的分子特征及其在冷胁迫响应中的作用，本研究采用全基因组与转录组联合分析，对 WRKY 基因家族进行系统鉴定、进化分析及冷胁迫表达模式研究。结果表明：共鉴定出104个含完整 WRKY 结构域的 PaWRKY 基因，这些基因不均匀分布于9条染色体；编码蛋白均为亲水蛋白，多数体外稳定性较弱，易降解。经系统进化分析，将其分为7个亚族，Ⅱc 亚族成员最多，共预测10个核心保守基序；该家族与粳稻存在广泛同源共线性关系。PaWRKY 基因启动子区富集大量逆境与激素响应顺式作用元件。转录组数据表明，8个 PaWRKY 基因在冷胁迫下出现差异表达，其中4个上调，4个下调，且均含有茉莉酸甲酯响应元件。本研究明确了狼尾草 WRKY 家族的分子与进化特征，筛选获得冷胁迫响应关键基因，为狼尾草抗寒分子育种及黍亚科 WRKY 家族进化研究提供理论依据。

光敏色素A（phyA）是植物感知远红光信号并调控生长发育及逆境应答的关键受体。为探究MsphyA基因功能及其在紫花苜蓿（Medicago sativa L.）中响应非生物胁迫的分子机制，本研究对已克隆的MsphyA基因全长质粒进行测序鉴定及完整结构域生物信息学分析，并通过qRT-PCR技术检测该基因在不同非生物胁迫下的表达模式。生物信息学分析显示MsphyA基因编码序列（Coding sequence，CDS）区全长3375 bp，编码1124个氨基酸，具有典型的PHY家族的PAS，PHY和GAF motifs特殊结构域；蛋白分析显示其相对分子量为124.3 kDa，理论等电点为6.1，属于不含信号肽的非分泌不稳定亲水性蛋白且不具备跨膜结构；亚细胞定位预测该蛋白定位于细胞核；系统进化树表明MsphyA蛋白与蒺藜苜蓿MtphyA亲缘关系最近。qRT-PCR结果表明，盐、干旱、酸、高温、低温处理均能诱导MsphyA的表达，MsphyA广泛参与紫花苜蓿的非生物胁迫应答过程，本研究为进一步探究紫花苜蓿MsphyA基因功能提供了参考。

乙烯响应因子（ERF）是植物响应非生物胁迫的核心调控蛋白，本研究基于象草基因组数据，鉴定出53个PpERF基因家族成员，其编码的氨基酸数量、等电点和分子量范围分别为 191~1145 aa、4.75~11.79和20 536.11~124 866.3 Da，其中3个基因未定位到染色体，其余分布于8条染色体上。系统发育分析将其分为3个进化分支，多数蛋白包含高度保守的Motif 1，2，4，启动子区域存在多种胁迫响应相关顺式作用元件。表达分析显示，11个PpERF基因在低温胁迫下具有时空表达特异性，PpERF17， PpERF21， PpERF32在24 h显著上调，烟草瞬时过表达实验进一步证实这3个基因可显著增强植物低温耐受性。本研究为解析象草低温响应机制及抗寒牧草育种提供了理论依据与基因靶点。

为明确表征多年生饲用狼尾草（Pennisetum spp.）耐寒性的关键指标，本研究以42份狼尾草种质为材料，采用室内低温模拟试验和田间试验相结合的方法，分析了狼尾草苗期和全生育期生长生理特征、越冬率及相关性。低温胁迫显著降低幼苗干物质累积（41.55%）和株高（11.53%），叶片和分蘖节丙二醛含量显著升高90.43%和108.48%，渗透调节物质以及抗氧化酶活性响应显著，通过主成分分析筛选出分蘖节和叶片可溶性糖（SS）、丙二醛（MDA）含量等9个表征苗期抗寒性的指标；‘苏牧2号’‘桂牧1号’、杂交狼尾草7号和甜象草耐寒性较强（越冬率>75%），武强杂交狼尾草和中华粮草耐寒性较弱（越冬率<50%）；越冬率与分蘖节MDA含量显著负相关，与芽SS含量显著正相关。MDA和SS含量是表征狼尾草耐寒性的重要指标。本研究为高抗寒性饲用狼尾草新种源的创制提供了理论参考。

狼尾草属（Pennisetum spp.）植物兼具生态修复、园林观赏与饲用价值，开展狼尾草种质资源遗传多样性研究，可为新品种选育与开发利用提供理论依据。本研究以48份狼尾草种质资源为材料，通过表型性状测定和简单重复序列（Simple sequence repeats，SSR）分子标记技术，系统评价其表型、遗传多样性及群体结构。结果显示，4个表型性状变异系数为28.10%~96.92%，遗传多样性指数为2.49~2.83，多样性丰富；株高与叶宽极显著正相关，分蘖与株高显著负相关、与叶宽极显著负相关；表型聚类可分为3类。SSR标记从20对引物中检测到122个等位基因，平均每对6.10个，Shannon’s多样性指数0.35~0.64，多态性信息含量0.25~0.79，平均遗传距离0.43；基于不同相似系数阈值，UPGMA聚类将供试材料划分为3~5个类群，群体遗传结构可分为3组且组间遗传背景差异显著。本研究阐明了48份狼尾草种质的遗传多样性及群体结构，为后续种质鉴定和新品种选育奠定理论基础。