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[成果] 1800120054 江苏
S51 应用技术 谷物及其他作物的种植 公布年份:2017
成果简介:土壤有机碳的稳定机制及影响因素存在许多不确定性,许多长期定位试验结果表明,土壤有机碳水平并没有随大量的外源有机物的加入而相应的增长,而不施任何肥料的土壤有机碳水平也没有持续降低。借助不同有机肥管理的长期定位试验,分析水稻土有机碳库的物理分组和生化性质、以及微生物活性、群落结构和多样性变化,铁铝矿物对有机碳(DOC)吸附和矿化的影响,基于13C同位素示踪技术着重研究微生物调控有机碳的影响机制。不同施肥措施对水稻土有机碳形态结构和微生物学性质影响研究发现:旱地和稻田土壤中,施肥尤其是化肥有机肥配施(NPKM),可以促进大团聚体、土壤有机碳、全氮和速效养分含量的增加;NPKM处理降低了旱地土壤中游离态铁铝氧化物含量,增加了稻田土壤络合态和无定型态铁铝氧化物;NPKM处理促进了旱地和稻田土壤中参与碳循环的蔗糖酶、纤维素酶、β-葡糖苷酶、木聚糖酶活性的增加,降低了稻田土壤中真菌/细菌比例,增加土壤微生物生物量;稻田土壤中,几乎所有的菌群PLFA与土壤有机碳(SOC)和全氮呈极显著正相关关系;旱地土壤中,真菌和细胞壁较厚革兰氏阳性细菌与土壤有机质和全氮相关性强。稻田和旱地土壤中,无定型和络合态铁、铝氧化物与稳定性有机碳(StOC)和SOC有很好的相关性,旱地土壤中游离态铁、游离态铝与StOC呈极显著负相关。铁铝矿物对水稻秸秆可溶性有机碳吸附和矿化的影响研究发现:土壤铁铝氧化物强烈吸附DOC,抑制其矿化,导致其矿化率显著降低。铝矿物对DOC吸附稳定作用强于铁矿物。磷在矿物对DOC的吸附稳定性中起着极其重要的作用;矿物的比表面积越小,磷在矿物表面对吸附点位竞争越强,矿物主要吸附低芳香性的DOC组分,与DOC以较弱的作用力结合,微生物更容易利用,吸附态DOC矿化率更高。吸附态DOC含有更高比例的活性组分、更高的矿化速率、更短的半衰期和平均保留时间。13C标记外源碳添加条件下稻田土壤有机碳和生物学特征的变化研究发现:外源有机碳对低碳土壤微生物影响大于高碳土壤微生物;低碳土壤纤维素酶与木聚糖酶活性高于高碳土壤,而蔗糖酶活性低于高碳土壤;低碳土壤中外源有机碳更多被革兰氏阴性菌、真菌与放线菌所利用,主要分解转化进入好氧微生物,而高碳土壤中外源碳主要被革兰氏阳性菌利用,更多分解转化进入厌氧微生物;外源有机碳对土壤有机碳的长期影响主要取决于矿质结合有机碳,而短期内的有机碳变化则受颗粒有机碳影响较大;高碳土壤的DOC结构较低碳土更加稳定,并含有更多的类富里酸与胡敏酸物质。通过该项目资助,已接收和发表论文5篇;培养2名硕士和2名博士研究生。
[成果] 1700520053 江苏
TS2 应用技术 屠宰及肉类加工 公布年份:2017
成果简介:肉类工业是中国第一大食品产业,关系国计民生。低温肉制品是指在巴氏灭菌温度条件下加工,产品中心温度达到68~72℃而成的一类肉制品,而传统的高温肉制品加工则在100℃以上。低温肉制品避免了高温加工过度煮制而带来的营养损失,保持了肉品特有的质地和口感,已成为发达国家肉制品消费主流。中国低温肉制品加工始于上世纪80年代,由于加工机理与品质变化规律不明,缺乏质量控制技术支撑,产品出水出油严重、褪色快、货架期短,每年造成经济损失高达120亿元,同时设备完全依赖进口,严重制约了产业发展。该项目揭示了低温肉制品主要品质形成机理与变化规律,研发了质量控制关键技术,创制了国产化的关键加工装备。主要科技创新如下:1、揭示了肌肉蛋白乳化、凝胶机制及主导色素变化规律,形成低温肉制品质量控制关键技术理论基础:低温肉制品的品质主要取决于肌肉蛋白的乳化与凝胶特性和主导色素的保护,该项目发现乳化过程中蛋白质α-螺旋减少,β-折叠增加,使得疏水基团暴露,并与脂质融合,是乳化界面蛋白膜的主要成因。证实了肌原纤维蛋白在热诱导作用下交联并形成凝胶的机制,通过调节离子强度及种类、pH和升温速率等加工因素,可促进盐溶性蛋白溶出,自由水比例降低,提高产品保水性和质构。发现1-亚硝酰亚铁卟啉血色原是典型低温肉制品的主导色素,阐明了其结构变化与产品褪色的关系。2、研发出低温肉制品质量控制关键技术,有效解决了产品出水出油严重、褪色快和货架期短的重大技术难题:基于上述肌肉蛋白的乳化和凝胶机理,研发出高效乳化技术、注射-嫩化-滚揉一体化腌制技术和高效复配腌制剂,优化了腌制、滚揉、斩拌和热加工关键工艺参数,创制出低温肉制品加工新工艺,使蒸煮损失由13%降低至8%以下,有效解决了产品质构差和出水出油严重等技术难题。研发了色泽保持技术和腐败菌抑制技术,使主导色素含量提高50%以上,产品0-4℃的货架期从30天延长至60天。3、研发出可替代进口的加工关键装备,支撑了中国低温肉制品的产业化发展:研制出加工冷冻原料肉的双系统高效绞肉机,克服了传统解冻所需能耗大的难题。创制了高效乳化斩拌机和双结构桨式肉糜搅拌机,实现了肉糜与辅料的高效混合与乳化,搅拌时间缩短30%。研制出盐水高压雾化注射和全自动变压真空滚揉设备,使单次注射率由常规的35%提高至65%,滚揉总时间减少30%。研制出熏蒸煮多功能一体化装备,实现了干燥、熏蒸、喷淋冷却等关键工序的自动化控制。以上关键装备的创制,解决了中国低温肉制品加工装备完全依赖进口的局面,有力支撑了产业发展。该项目获国家发明专利12项,发表SCI论文57篇,自主研发装备6套、新产品50余种,成果在中国低温肉制品主要领军企业得到产业化应用,近三年实现累计销售额71.92亿元,新增利润9.46亿元,产生了显著的经济和社会效益。经同行专家评价,项目总体水平达到国际先进,加工技术达到国际领先。
[成果] 1800120082 广东
S14 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:项目利用专一堆肥起爆剂将甘蔗产业中产生的主要废弃物快速发酵至腐熟;从障碍土壤中分离、筛选出可供培养的具有拮抗土传病害的特定功能微生物菌株,并进行液体高密度增殖;根据目标作物营养特性及土传病害致病因素,复合几种特异功能菌种进行二次固体温和发酵培养,生产高品质具有拮抗土传病害的专用复合微生物有机肥,并进行推广应用。不同固体有机物料堆肥菌群起爆剂筛选、分离,根据堆肥微生物生态行为特征进行组合配方筛选,形成针对不同的固体有机废弃物快速发酵腐熟微生物菌种,开发出专用腐熟菌种;利用不同的腐熟堆肥和部分外源材料研制适合拮抗土传病害微生物存活、生长的空间载体;利用堆肥二次固体发酵研制具有拮抗土传病害的功能微生物肥料。
[成果] 1700510032 河南
S43 应用技术 农业服务业 公布年份:2017
成果简介:河南是农业大省,蔬菜种植面积约2600万亩。由灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)引起的灰霉病是该省蔬菜生产上的重要病害,造成的产量损失一般在10-20%,严重者可达60%以上,造成严重的经济损失,威胁该省蔬菜生产安全。生产上灰霉病主要以化学防治为主,但由于灰霉病菌具有繁殖快、遗传变异大和适合度高的特点,陆续对这些杀菌剂产生了抗药性,甚至出现了多抗性菌株,致使田间防效明显下降或完全丧失,给农业生产带来了重大损失。在国家自然科学基金项目和河南省高等学校重点科研项目的支持下,该研究成果明确了河南省设施蔬菜灰霉病抗药性群体发展动态,针对其流行危害和抗药性类型特点,基于环介导恒温扩增技术(LAMP)研发了抗多菌灵的灰霉病菌的快速分子检测方法;建立了河南省灰霉病菌对咯菌腈的敏感性基线,评估了咯菌腈的抗药性风险;研发了精准防控抗药性灰霉病的两元复配剂;确定了6种羟基类化合物作为下一步开发抑菌剂的先导化合物,为抗药性番茄灰霉病的防治和研发新高效、低毒的新型防控灰霉病的药剂提供了理论依据。(一)从河南省灰霉病菌的抗性频率及分布特点、抗药性表型和靶标基因突变类型等方面多角度阐明了河南省灰霉病菌对多菌灵、腐霉利、乙霉威和嘧霉胺等常用防控药剂的抗药性群体发展动态,为制订灰霉病抗性治理策略提供了理论依据。(二)基于LAMP技术研发了抗多菌灵的灰霉病菌的快速分子检测方法。该检测方法具有简单、快速、成本低,灵敏性高等特点,能大大提高检测效率,可用于灰霉病菌对多菌灵抗性群体发展的动态监测与抗性风险评估,对灰霉病的有效防治、抗药性流行预警具有重要的现实意义。(三)建立了河南省灰霉病菌对咯菌腈的敏感性基线,评估了咯菌腈的抗药性风险。针对河南省抗药性灰霉病流行规律和特点,明确了咯菌腈、氟啶胺、啶酰菌胺和苯醚甲环唑4种不同作用机制的杀菌剂单剂及其两元复配剂对灰霉病菌的毒力,确定了4种杀菌剂分别进行两元复配的最佳配比,对阻止或延缓灰霉菌抗药性的进一步加剧,生产上综合防控灰霉病和抗药性治理,科学合理的用药具有重要的指导意义。(四)明确了1-羟基萘,2'-羟基-4'-甲氧基苯乙酮、2-甲基-3-羟基-4-吡喃酮、2-异丙基-5-甲基环己醇、3,7-二甲基-6-辛烯-1-醇和4'-去甲基表鬼臼毒素等6种羟基化合物作为下一步研发防治抗药性灰霉病的先导化合物,为研发高效、低毒的新型防控灰霉病的药剂提供了理论依据。该研究成果在国内外学术期刊发表研究论文8篇,其中SCI收录4篇,授权国家发明专利2项。在河南省郑州市、洛阳市、许昌市和漯河市得到了大力推广应用,三年来累计增收6300万元。有效的控制了设施蔬菜灰霉病的流行危害,提高了设施蔬菜的产量,使种植户增产增收。同时减少了化学农药的使用,有效的控制了生产成本,减少了农药残留,提高了设施蔬菜品质,保障了设施蔬菜的生产安全、农产品质量安全和生态环境安全,促进农业可持续发展。项目推广取得了显著的经济和社会效益,推广应用前景广阔。
[成果] 1800120212 江西
S12 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:该项目利用ACP(Artificial system,Computational experiment和Parallel management)方法,突破平行管理系统构建、精准作业计算实验设计、基于平行执行的精准农作方案评估和优化共三项关键技术,建立大田和果园农作精准管理方案设计与调控模型,研发精准农作平行管理服务系统,为精准农业作业技术和装备的作业效果提供有效的评估手段。主要技术创新点:农业精准管理平行系统,利用ACP方法,即①构建人工系统(A)或者说虚拟系统;②基于人工系统的计算实验(C);③实际和人工系统的平行执行(P),构建了水稻、小麦、玉米和柑橘精准平行管理系统。该系统由精准农作平行管理系统体系框架研究、精准农作平行管理系统实现关键技术研究、精准农作平行管理服务系统研发和验证示范四大部分内容组成。提出了精准农作平行管理系统结构,构建了理论框架体系,实现了稻麦、玉米和柑橘管理决策的“空间上平行管理、时间上超前计算、措施上对比试验”,提供了一种全新的可评估、可控制的精准农业管理决策方式。
[成果] 1700520313 江苏
S18 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:中国海涂面积3500多万亩,并以每年30万亩的速度持续增长。高效利用与改造海涂,是保障国家耕地、粮食和环境安全的重要举措。该成果针对海涂土壤自然脱盐慢、引淡洗盐改土成本高、耐盐高值植物品种少、利用方式单一等制约瓶颈,创新发展了海涂生态高值农业理论,构建并推广了海涂生态高值农业技术与产业体系:1.阐明了海涂雨水、咸水等对滨海盐土作用特征及其调控机制,创建了海涂高位蓄淡养殖改土为核心的技术体系:在研究了海涂降雨强度对盐分运移影响、咸水灌溉对土壤水变化规律、耐盐植物利用高水势土壤水分及其盐土修复潜力的基础上,阐明了海涂高位汇蓄雨水的淋、洗、泡、抑盐叠加效应及其生产力提升机制,揭示了盐土调理剂-功能生物肥料-耐盐植物相耦合的海涂盐土改良机理,创建了海涂咸水、雨水等多水源汇聚循环、植物错时融合及盐土调理等多因素相互耦合增效的海涂脱盐培肥技术体系,脱盐培肥周期比传统方式缩短了约2/3,耕层有机质增速提高50%以上,改土节水50%以上。2.创制了海涂耐盐新资源植物新品种,建立了配套的规模化轻简栽培技术体系:发明了咸水组培与栽培交替胁迫筛选耐盐高值植物新品种的方法,创制了耐盐菊芋等新资源植物新品种5个,育成新品系29个,在揭示了其耐盐策略及机制的基础上,建立了海涂免耕播种立苗、中耕覆垄、周年生物覆盖的立体种植等技术体系21套,节肥约1/2,节水约2/3,节约成本30%以上。3.首创了海涂时空食物链综合生态高值农业模式,建立了种养融合技术体系:研制并拓展了海涂种养融合的田间农业工程和技术体系,建立了海涂高位汇蓄雨水系统,实施鱼-耐盐植物混套作高值生态利用技术方法,首创了海涂时空食物链综合生态高值农业模式,该模式贮存能值、能值产出率和净经济效益是单一养殖模式的1.7倍、1.4倍和1.4倍以上,均比单一盐土种植模式提高3倍以上,减少90%以上海涂养殖N、P排放,推动了海涂高效可持续利用。4.研发了耐盐新资源植物高值化利用的核心技术,构建了海涂生态农业产业链:研发了海涂新资源植物原料质量调控-活性物质提取、分离及纯化的核心技术,形成了小试-中试-量产的高值化利用工艺流程,延伸了海涂利用产业链;促成了两个国家级海涂生态高值农业科技示范园区的建立,实现了海涂盐土农渔复合生态农业、观光农业和新资源植物新产品开发等协同发展,加速了海涂生态高值农业产业化升级。获国家发明专利10件,审(鉴)新品种5个;发表论文176篇(SCI论文48篇),其中第1完成人SCI论文他引356次,CNKI论文他引1754次;制定企业标准5个。近3年累计推广1927万亩次,有效利用雨水资源54.42亿m3,增加产值395亿元,增收135亿元,节支16亿元。先后获教育部科学技术进步奖一等奖2项,中国产学研合作创新成果一等奖1项。
[成果] 1700520021 北京
S54 应用技术 谷物及其他作物的种植 公布年份:2017
成果简介:该成果由“十一五”、“十二五”时期国家科技支撑计划、农业成果转化资金、星火计划重大项目、中国科学院科技服务网络计划及西藏区域创新集群建设重点任务、西藏重大科技专项等连续十余年区内外协同创新工作凝练而成,主要针对草地退化、饲草短缺、利用低效、草畜失衡等西藏草业发展瓶颈,突破了高原地区草业关键技术和共性技术,建立了生态保护和精准脱贫双贏的发展模式。该成果包含学术论文86篇(其中SCI论文23篇)、专著(编著)4部、发明专利6项、其他知识产权6项、西藏地方标准8项等,相关研究先后获得西藏自治区科学技术奖一等奖3项,二等奖1项。(1)突破了西藏野生牧草驯化、栽培牧草引种选育和主栽牧草本地繁种关键技术。搜集了野生牧草种质资源1000余份,驯化选育出“巴青披碱草”等6种优良野生牧草,选育出了“中兰2号”苜蓿新品种,引种筛选出“中兰1号”苜蓿、“科青1号”青饲玉米、“绿麦草”等10余种优良栽培牧草,实现了苜蓿、箭筈豌豆、绿麦草和垂穗披碱草等主栽牧草品种的本地繁种,在拉萨、山南和日喀则等地建立了种子繁育示范基地3000余亩,为西藏高寒区人工饲草基地建设和退化草地恢复治理提供了优良牧草品种。(2)提出了高原牧草种植时空拓展理念,制定了饲草高产栽培技术标准。研发了边际土地牧草种植技术和粮饲复种模式,促进了西藏河谷区土地、余热资源的合理开发利用;集成了人工牧草高产种植技术,建立了优质高产牧草栽培技术示范基地,累计示范面积达50万亩以上,占西藏人工草地面积1/4以上,有效缓解了西藏草畜失衡的困境。(3)研发了适合于西藏的饲草料加工贮藏技术。揭示了农作物秸秆与牧草混合青贮过程中发酵品质的动态变化规律,开发了西藏青稞酒糟青贮添加剂,筛选出西藏乡土乳酸菌,研制了青贮乳酸菌制剂,制定了农作物秸秆与牧草混合青贮技术标准,集成了西藏青贮、青干草、全价草颗粒和草块生产关键技术。(4)创建了不同退化草地生态系统的恢复技术与治理模式。揭示了天然草地退化机制,确定了免耕混播、生态防控鼠害等不同退化草地生态系统的恢复治理模式,研发了“中华羊茅+垂穗披碱草+草地早熟禾”的混合补播模式,通过补播和合理施肥促进植被恢复、产草量提升30%以上,在那曲地区治理退化草甸和草原100余万亩,为西藏退化草地治理提供了坚实的技术支撑。(5)构建了典型农业村、半农半牧村草业发展技术体系,探索了“农牧民专业合作社+核心农户群”的生态草业发展模式,建立了产业化经营示范平台,创建了西藏高原特色草业科技服务网络,有效推动了技术成果在西藏农牧区转化,显著增加了示范区农牧民经济收入,相关工作得到了国家领导人的肯定。
[成果] 1800120045 江苏
S56 应用技术 谷物及其他作物的种植 公布年份:2017
成果简介:油料作物育种的关键是改进油脂产量和品质以及保障产量和品质遗传潜力得以实现的抗病、抗耐性状。掌握优异亲本,特别是拥有大量有利的受体亲本是关键。优异亲本(包括优异供体亲本和受体亲本)的合理利用是育种成败的关键。该项目以解决中国油料作物育种中提高单产的突出问题为目标,以油料作物优异受体亲本或骨干亲本为重要研究对象,以研究油脂产量(籽粒产量和油脂含量)和品质(油脂脂肪酸组成和蛋白质含量)等相关性状的遗传构成为重点,开展优异受体亲本的遗传剖析和育种利用的研究。项目主要阶段性成果:对现有的耐旱、优质等特异种质或优异供体亲本进行遗传剖析,揭示其遗传规律,标记、定位甚至克隆重要的目的基因。在该基础上,建立起优良基因资源高效组配的设计育种理念与技术体系,改良现有的优异亲本和创制未来优异亲本。在该领域国际核心刊物上发表SCI论文169篇,在Science和Nature系列刊物上发表论文4篇。获授权发明专利44件;获奖成果10项。选育出优质高产多抗新品种22个,申请品种权保护15项。所获得的主要阶段性成果及创新点如下:(1)从基因组水平解析了油脂合成调控的分子机理。积极参与国际竞争和国际合作,牵头或参与完成了五大油料作物基因组测序。发表甘蓝型油菜和亲本种白菜、甘蓝,棉花,芝麻等油料作物基因组测序和分析。首次以油菜、大豆、芝麻等油料作物全基因组测序为基础,在全基因组水平将关联分析和QTL定位有机结合,揭示优异亲本有利基因群形成的分子机制。(2)从表现型、QTL和基因水平上大规模、系统地剖析中国油料作物优异亲本形成的遗传基础,初步阐明了优异亲本有利基因群的形成机制。通过分子标记手段,研究揭示了大豆、油菜等油料作物优异亲本重要等位基因演化规律。以大豆为例,从野生大豆到地方品种到育成品种,油脂、油酸平均含量逐步升高,同时等位变异的总数在逐步减少,其中,增效等位变异所占比例逐渐增加。通过检测优异等位变异,并通过基因组辅助选择育种保持和聚合将是未来农作物分子育种的一个重要研究内容。(3)提出提高含油量育种的新途径。遗传研究发现母体基因型对油菜种子含油量效极大(达86%)。油菜含油量母体调控机理研究,不仅可以从源头寻找出提高含油量的新途径和新基因,在油脂合成调控基础研究方向取得新突破,弥补现阶段含油量研究多集中于胚珠的缺陷,还可以为其它作物母体调控研究提供借鉴,提供一个新的研究平台。(4)开发出复杂性状遗传解析、基于优异亲本分子育种的系列统计分析方法和相应的软件。在统计分析方法和软件开发方面也取得了突破性的进展,提出了基于“X组学”定位QTX。该项目研制出基于“X组学”定位QTX的新方法及其软件QTXNetwork,能同时开展定位基因组QTS、转录组QTT、蛋白组QTP和代谢组QTM,而且拓展到可对转录组、蛋白组和代谢组分子信息与性状表现型进行关联分析,分析方法和GPU平行软件优化技术均属国际创新。
[成果] 1700320043 江苏
S60 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:梨是中国第三大水果,在满足国民需求、农民增收方面有重要作用。但梨产业存在育种效率低、优异品种少、品种更新慢;传统栽培树形复杂、花果管理技术落后、果实品质较差、生产效率及效益低等突出问题。针对这些产业问题,该团队在国家公益性行业科技专项等项目支持下,重点开展了梨优异种质与提质增效技术创新,形成重大成果并应用。1.发明梨果实品质性状分子鉴定标记,创建分子辅助育种技术体系,发掘品质性状功能基因,创立种间远缘杂交高效育种技术,为梨种质创制奠定了坚实基础:在植物上最先采用BAC-by-BAC与新一代测序技术结合的策略,解决了高杂合基因组组装的世界性难题,高质量绘制国际第一个梨全基因组图谱;开发1543对SSR、IRAP等标记,占国际公开报道梨标记数量的96%;构建国际上密度最高的梨SSR和SNP图谱,含标记3241个,平均间距0.71 cm;准确定位11个品质性状32个QTL位点,发明梨品质性状SNP分子标记13个,建立分子辅助育种技术体系,最先实现品质性状早期分子辅助筛选,育成红梨品种‘宁霞’;发掘控制梨果实糖酸、风味及色泽等性状功能基因31个,为品质改良提供了重要基因资源;发明提高种间远缘杂交种子成苗率和缩短童程的技术,解决了远缘杂种成苗难的问题,显著提高育种效率。2.挖掘梨优异亲本180份,创制新种质62份,育成‘红香酥’等特色优质新品种,丰富了品种类型,满足了梨果市场需求:系统评价梨种质资源,挖掘出成熟早、风味浓、肉质细、外观美的优异亲本180份;利用种间远缘杂交及分子标记辅助选择等技术,创制早熟、肉细、汁多、色艳的优良种质62份,育成不同熟期、红色等新品种6个。其中‘红香酥’栽培面积近50万亩,约占中国红梨总面积的65%;‘宁霞’实现了长江中下游红梨品种的稳定生产;早熟优质新品种‘早白蜜’、‘宁早蜜’实现了梨果六月上市,提前了鲜果供应期。新品种改变了中国早熟梨和红梨品种少的局面,完善了品种结构。3.发明梨高光效树形、液体授粉等轻简化管理技术,实现梨果生产提质增效:建立梨果实生长发育模型,解析了果实品质形成的生理及分子机制;发明梨树倒“个”形等新树形及“刻槽高接”技术,解决了老树形结构复杂、果实品质差、机械化管理难及传统“高改”造成树体早衰等问题,实现低效梨园品种、树形的快速改造,引领梨轻简化栽培模式的发展;发明梨果实脱萼技术,使‘库尔勒香梨’脱萼率由47.3%提高到98.2%,解决了萼片宿存果实品质差的问题;发明梨树液体授粉技术,授粉用工量节省90%,改变了以往授粉低效高投入的局面。该项目已获授权国家发明专利34项;育成了‘红香酥’、‘早白蜜’等特色梨新品种;制定地方标准11项;发表论文219篇,其中在Genome Research等期刊发表SCI论文45篇;出版了《梨学》专著。项目成果在全国累计推广233.2万亩,新增利润28.1亿元,为中国梨品种更新和技术升级做出了重要贡献。已获得省部级一等奖3项、二等奖1项。
[成果] 1700320267 江苏
S43 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:疫霉菌属于茸鞭生物界卵菌门,有120余种,多数是重要的植物病原菌,引起的作物疫病严重威胁着人类生态安全和粮食安全,每年给中国马铃薯、大豆、棉花、蔬菜和果树等造成的经济损失高达数百亿元。疫霉菌的致病过程与其他真菌明显不同,由于病菌难以分离培养与遗传转化,对其致病机理的了解比较滞后,限制了病害控制技术的研发。疫霉菌在致病过程中能够分泌大量效应子破坏植物的抗病性,而植物又能识别特定效应子产生抗性,因此效应子是疫霉菌致病和植物抗病的关键因素。该项目在国家973计划和公益性行业专项等的支持下,以中国大豆生产上的主要病害——大豆疫病为研究对象,以效应子为切入点,就大豆疫病发病过程中病原菌如何利用效应子干扰寄主的抗病性、效应子如何通过寄主细胞膜向胞内转运、效应子如何变异导致田间作物抗性丧失等重要科学问题开展了系统的研究,取得了以下重要科学发现:揭示了疫霉菌利用效应子干扰植物抗病性的分子机理:发现多个关键效应子能够以不同的方式干扰植物的抗病反应,疫霉菌在侵染的不同阶段能够对不同功能效应子进行精确的转录编程,不同效应子可以相互协作以团队作战的方式干扰植物的抗病性;阐明了效应子向寄主胞内转运的分子机理:发现疫霉菌分泌的效应子能够与寄主细胞膜上的磷脂酰肌醇类化合物结合,通过胞吞作用进入寄主细胞内,而且这种机制在其他真核病原菌中广泛存在,提出了通过抑制效应子转运的植物抗病育种新策略。澄清了疫霉菌无毒基因的分布及变异规律:创建了一套克隆疫霉菌无毒基因的新方法,鉴定了大豆疫霉无毒效应子Avr3b,明确了大豆疫霉菌主要无毒基因在中国的分布和田间变异规律,提出了基于无毒基因分布指导大豆抗病基因利用的作物疫病精准控制策略。该研究成果显著推动了国内外同行关于真核病原菌效应子的研究,不但对认识作物疫病菌的致病机理提供了重要的基础理论知识,也为基于识别和抑制效应子的抗病分子设计育种提供了理论支撑,对发展作物疫病可持续性控制策略具有重要的指导价值。该成果获2014年度教育部自然科学一等奖。项目8篇代表性论文分别发表在Cell、Plant Cell和PLoS Pathogens等国际权威期刊,累计影响因子88.878 (5篇>8,单篇最高35.532)。被他引470次,SCI他引330次,单篇最高134次,其中被综述文章引用106次(32%)。发表的论文分别被德国马普研究所、英国Sainsbury Lab实验室、康奈尔大学、瓦赫宁根大学等国际顶尖植物学研究机构在Annual Reviews、Nature Reviews等权威综述,以及Cell、Science, PNAS和Plant Cell等高水平期刊引用或评述。20篇论文被SCI他引477次。该项目培养了2位长江学者和3位国家杰青,第一完成人王源超教授是该领域核心期刊MPP和MPMI的高级编委,并应邀于2016年7月在美国召开的第17届MPMI大会上进行大会特邀报告。
[成果] 1700320116 江苏
S85 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:猪圆环病毒病是因猪圆环病毒2型(PCV2)感染引起的一种全球性重要猪传染病,发病率达40%~50%,死淘率在20%以上,仅中国每年经济损失超过100亿元。由于存在病毒培养滴度低、疫苗抗原规模化制备技术瓶颈及诊断技术准确性低等世界性关键技术难题,加上该病诱发因素复杂,国内外长期缺乏有效的防控措施。该项目在国家科技支撑计划等资助下,经过14年系统攻关,成功研制出PCV2灭活疫苗、诊断试剂及抗应激和PRRSV混合感染控制等综合防控技术,改变了完全依赖进口疫苗的局面,实现了中国对该病的有效防控,推动了生猪养殖业持续健康发展。1 .创建了高滴度PCV2培养细胞系,分离鉴定出中国PCV2b优势流行毒株。发现中国存在PCV2a向PCV2b的基因漂移和基因重组现象,明确了中国PCV2优势流行毒株为PCV2b基因型。分离鉴定出高纯净和高免疫原性的PCV2b SH毒株。通过PCV2感染细胞精准检测和筛选,构建了能稳定生产高滴度PCV2的PK15-B1细胞系,病毒滴度提高100倍以上,攻克了PCV2培养滴度低的世界性技术难题,为PCV2研究和疫苗创制及产业化奠定了关键性基础。2.创建疫苗生产工艺和质量标准,创制了中国第一个猪圆环病毒病疫苗。发明了高密度细胞培养技术,创建了高效低成本的疫苗生产工艺新技术,建立了国际上首个用于PCV2疫苗免疫效力检验的小鼠试验替代方法,制订了疫苗制造与检验规程及质量标准,创制出安全高效的猪圆环病毒2型灭活疫苗(SH株),实现了规模化生产。疫苗在全国广泛推广使用,显著降低了PCV2感染和发病,解决了该病防控的关键性技术难题。3.发明了PCV2特异偶联抗原,创制出PCV2抗体和抗原检测技术和试剂盒。发明了PCV2特异表位合成肽偶联抗原和单克隆抗体,创建出PCV2 ELISA抗体检测试剂盒和免疫微球检测试剂,并研制成功中国首个猪圆环病毒聚合酶链反应检测试剂盒,攻克了PCV2与PCV1因抗原交叉性高而难以鉴别检测的技术难题,为该病诊断和免疫评估提供了可靠技术和方法。4.发现了猪圆环病毒病的3个重要诱发因素,创制出相应防控技术和产品。发现了热应激、氧化应激及PRRSV混合感染是猪圆环病毒病的重要诱发因素,研制出具抗氧化应激作用的猪源益生菌制剂和安全稳定的PRRSV自然弱毒活疫苗(R98株),实现了产业化生产,显著降低了PCV2亚临床感染,并解决了PRRSV和PCV2混合感染难题,提高了猪圆环病毒病的综合防控水平。该成果获国家发明专利7项,国家新兽药注册证书3个,国家和行业技术标准2个。疫苗专利技术转让7家兽用生物制品企业,获技术转让费4180万元。在全国28个省市推广使用疫苗2.33亿头份,新增产值7.28亿元,新增利润2.31亿元。发表研究论文78篇,其中SCI论文30篇,影响因子78.72,被他引366次,出版专著2部。获中国专利优秀奖2项,2009年大北农科技奖“科技成果奖”1项。
[成果] 1700590059 海南
S48 应用技术 农业服务业 公布年份:2016
成果简介:属于环境微生物及环境污染控制研究领域。主要内容:毒死蜱、氟磺胺草醚、灭幼脲、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、百草枯等农药在农田土壤中半衰期长于30d,通常被称为长残留农药,在热区农业生产中广泛使用。该项目成果针对此类长残留农药过频过量使用导致的产地环境污染与土壤持续生产力下降问题,以污染环境的微生物修复理论研究为切入点,开展联合协同创新,成果如下:富集分离得到对毒死蜱、氟磺胺草醚、苯甲酰脲类杀虫剂、乐果有直接降解功能的高效好氧降解菌4株,以及对百草枯、2,4-D有间接厌氧转化功能的Fe(III)/腐殖质还原菌8株,其中1株鉴定为新种。克隆到有机磷水解酶基因mpd和芳基酰胺酶基因ampA。阐明DT-1对毒死蜱和BY-1对氟磺胺草醚的好氧代谢途径。阐明Fe(III)/腐殖质还原菌促进2,4-D及百草枯的厌氧转化途径及机制;发明了一种基于Fe(III)/腐殖质还原菌的百草枯快速解毒液及方法。主要特点:菌株种质资源创新:分离得到12株高效菌株,发现其中11株菌环境新功能,其中,3株菌对毒死蜱、氟磺胺草醚、灭幼脲的降解脱毒能力国际领先,Fe(III)/腐殖质还原菌促进2,4-D或百草枯厌氧降解转化,降解转化率提高11.4-95.4%;鉴定细菌新菌1株;克隆农药降解关键酶基因2个;发表SCI论文3篇,中文核心/EI论文6篇,申请国家发明专利4件。微生物降解和微生物修复理论研究创新:阐明毒死蜱、氟磺胺草醚、2,4-D、百草枯的代谢途径;揭示9,10-蒽醌-2,6-二磺酸(AQDS)/Fe(III)协同介导2,4-D微生物还原脱氯机制,及腐殖质的微生物还原偶联百草枯厌氧降解生物-化学机制;发表SCI论文3篇。技术创新:研发了一种基于Fe(III)/腐殖质还原菌的百草枯快速解毒液及方法,1h内即可解除百草枯的毒性,适用于百草枯高残留土壤或水体的快速修复,也可为百草枯特异性解毒药的研制提供研究基础;申请国家发明专利1件。应用情况申请发明专利5件,其中获授权3件;发表论文22篇,其中SCI论文6篇,EI论文2篇,IF累计18.7,论文总引用次数205次,他引164次(其中,7篇论文单篇他引超过10次,单篇最高他引26次)。
[成果] 1700340012 上海
S63 应用技术 蔬菜、园艺作物的种植 公布年份:2016
成果简介:该项目所属学科为蔬菜园艺作物育种栽培。青花菜(商品名西兰花),系优质保健蔬菜,近年来生产面积迅速增长。西兰花生产中首要问题是缺乏自主知识产权优良品种,前些年种子市场几近被日美欧发达国家垄断,进口种子价格一再攀升到20000元/公斤,严重阻碍了中国西兰花生产发展。同时生产中过量施肥且施肥效益低,影响农民增收和农田环境。该项目先后培育出优势强、耐寒性好的西兰花中晚熟系列杂交新品种并在长江中下游西兰花主产区推广应用新品种和配套的测土配方施肥新技术。主要成果: 选育出自交不亲和性和雄性不育性状稳定、耐寒性和经济性状良好的自交不亲和系和雄性不育系,尤其是培育出克服不良性状的胞质雄性不育系。完成了西兰花种质资源的遗传多样性分子标记和聚类分析,并建立与不育基因紧密连锁的SRAP和相应SCAR标记,为西兰花分子标记辅助选择育种奠定了基础。发现花菜类Ogura-CMS胞质不育系和保持系的核DNA存在差异。首次完成了西兰花低温下红球耐寒和主要经济性状遗传分析,根据配合力对材料的经济性状、耐寒表现等进行早代同步选育,为西兰花的耐寒育种及栽培提供理论依据。 针对中国西兰花越冬生产需求,先后利用自交不亲和杂优技术培育出中熟“沪绿二号”、极晚熟“上海四号”,利用雄性不育杂优技术结合分子标记辅助筛选种质技术培育出晚熟“沪绿五号”和极晚熟“沪绿六号”等具有自主知识产权的高产、优质耐寒中晚熟系列杂交西兰花品种。“沪绿”系列中晚熟新品种全生育期分别约为80、110、130和150天,可实现长江中下游地区秋冬季排开播种连续生产,近十年来为逐步打破国外种子公司在西兰花种子市场的垄断地位发挥了作用。尤其是沪绿五号平均亩产超1500公斤,越冬低温下耐寒性好、不易红球,较日该品种“优秀”增产10%以上,成为长江中下游地区唯一和日美欧等进口品种抗衡的越冬西兰花主栽品种。以沪绿五号为主的西兰花系列品种和配套测土配方施肥新技术在长三角和多个省市近五年来已累计种植推广超100,000亩,五年来新增产值近4亿元,新增净效益近3亿元。 建立安全高效规模化的西兰花新品种杂交制种技术,制定了国内首个自交不亲和杂优利用技术为主的上海市地方标准“西兰花种子繁育技术规程”。尤其是运用雄性不育系开展西兰花杂优利用制种技术,弥补了杂交制种效率低和杂交纯度低的缺陷,实现规模化安全繁制新品种种子。首次研制出利用SRAP标记快速鉴定杂交种子纯度的新方法,保证杂交制种质量,并申请了国家发明专利。以上技术方法简化了制种程序,保证种子纯度提高到99%,大幅降低制种成本。 首次系统总结西兰花养分吸收分配规律,在国内首次建立了西兰花产量、品质及施肥利润的氮磷钾肥效应函数,形成针对内销高产和出口高外观成品率的不同生产目标下的平衡施肥模型、氮肥运筹模型和配方施肥模型。并在国内蔬菜作物上率先实现以施肥模型为基础的测土配方施肥关键技术突破,开发出“西兰花测土配方施肥自动测算系统”科学指导完成新品种差异化推荐施肥。
[成果] 1700590018 海南
S43 应用技术 农业服务业 公布年份:2016
成果简介:该项目研究成果属生物科学组土壤与植物营养学,项目性质为应用基础研究。主要内容及特点:生物有机肥研制及防病机理研究:从病区蕉园中的健康植株根际分离获得的拮抗菌W19和NJN-6,再将拮抗菌与特定有机物料进行二次固体发酵,制成生物有机肥,与对照施用普通有机肥相比,施用后可降低枯萎病发病率40%(相对防效)以上;菌株能够在香蕉根表有效定殖,通过产生植物生长素促进香蕉生长,产生iturin同系物、bacillomycin D同系物及surfactin同系物和挥发性有机物抑制土壤中尖孢镰刀菌的生长。蕉园抑病型土壤微生物区系的构建:针对新垦蕉园或香蕉土传枯萎病发病率小于10%的土壤,采用营养钵育苗和田间穴施双重施用生物有机肥技术体系。主成分及聚类分析表明,低发病或新垦蕉园土壤微生物群落特征明显区别于高发病蕉园土壤,前者具有更优的土壤细菌丰富度、多样性及均匀性,土壤中酸杆菌门的比例高于高发病土壤,拟杆菌门的比例低于高发病土壤,实现了构建健康或抑病型土壤微生物区系的目标,从而有效延缓或防控香蕉土传病害的发生。建立了轮作结合生物有机肥调控高发病蕉园土壤微生物区系防控香蕉枯萎病技术体系:针对香蕉土传枯萎病发病率在10%-30%的中发病蕉园土壤,采用先种植一季菠萝,调控连作香蕉园土壤微生物区系、降低土壤中尖孢镰刀菌的数量及其活性,轮作之后施生物有机肥,进一步优化土壤微生物群落,尤其是真菌群落,能够最大幅度降低病原菌相对丰度,从而显著降低下茬香蕉枯萎病发病率。针对香蕉土传枯萎病发病率在30%-60%的高发病蕉园土壤,采用添加稻杆淹水处理并联合水稻轮作、迅速降低土壤Eh和提高土壤pH,使土壤中尖孢镰刀菌数量减少80~90%,土壤中细菌的多样性指数提高,下茬香蕉种植前再施用生物有机肥,可使香蕉枯萎病发病率低于10%。建立了绿色熏蒸结合生物有机肥防治极高发病蕉园土壤的技术体系:针对香蕉土传枯萎病发病率较高的蕉园土壤,先用氨水或石灰与碳铵混合物熏蒸高发病蕉园土壤,然后施用功能生物有机肥重新构建健康土壤微生物区系,土壤中尖孢镰刀菌、总真菌数量显著下降,其他土壤微生物也明显下降,生物有机肥施用后能迅速建立新的微生物区系,从而有效防治极高发病蕉园的香蕉土传枯萎病。
[成果] 1700320113 山东
TB3 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:该项目属于农业领域,聚焦农林生物质资源高效综合利用。生物质是可再生资源,是制备环境友好材料的原料;大量废塑料存在处理难,高效转化途径少的问题;其用则为宝、废则为害。针对中国农林生物质和废塑料资源浪费、秸秆焚烧污染、粗放利用的问题,项目组从基础理论、工艺技术、关键设备和集成创新四方面进行系统研发。在国家科技支撑计划、省科技发展计划等项目的支持下,取得如下发明创造:1.创建了系列生物质/塑料复合材料的关键制备技术,提高了生物质/塑料复合材料综合性能,降低了生产成本。根据使用要求和原料特性,创建了系列生物质/塑料复合材料的关键制备技术,如微孔发泡、包覆共挤、长纤维增强等;实现了农林生物质的高值化利用,包括农业秸杆、林业加工废弃物、二次纤维等典型生物质。相比传统工艺,密度降为0.5-0.9g/cm<'3>,材料强度提高15%以上,生产成本降低10%以上,实现了材料及制品的多领域应用。2.发明了适用不同应用场合的生物质/塑料复合材料加工工艺,研发了生物质/塑料复合材料成型系统所需的关键功能组件,实现了高效清洁生产。根据应用要求,发明了适用不同应用场合的生物质/塑料复合材料加工工艺,如高强度建筑模板和家居装饰材料等;开发了系列具有新型结构和款式的制品。研发了生产线上集中上料系统、加热系统、供水系统、除尘系统等,实现了生物质/塑料复合材料制备过程中高效的物料输送、料筒加热、水冷充分、环境除尘等,保证了车间清洁和设备高效节能,提高了设备效能,实现了高效清洁生产。3.提出了生物质改性新方法,创建了抗老化、防霉等功能性生物质/塑料复合材料的制备方法。研究了生物质特性,获得了特征参数,提出了硅烷、氢氧化钠溶液、乙酸、水热等改性新方法,获得了不同改性对生物质和生物质/塑料复合材料性能的影响规律。创建了抗老化、防霉等功能性生物质/塑料复合材料的制备方法,解决了复合材料的老化、霉变、变形等问题,延长了使命寿命。4.开发了生物质/塑料复合材料工艺过程控制体系,集成了农林生物质制备高品质复合材料工程化新技术。开发了生物质/塑料复合材料工艺过程控制系统,实现了温度、压力、物料熔融特性等的实时监测分析,确保了产品质量。制定了复合材料及制品性能测试和等级分类的国家标准,规范了生产。创新集成了农林生物质制备高品质复合材料工程化新技术。获得相关知识产权30件,其中发明专利10件、实用新型专利19件、软件著作权1件;制定国家标准2项,企业标准1项,发表论文62篇,总引次数360次,鉴定成果9项,获得中国商业联合会科技进步一等奖1项、山东省科技进步二等奖1项、河南省科技进步三等奖1项。该项目在14家企业应用,近3年累计新增销售额32. 3亿元,新增利润4.0亿元。总产量约40万吨,收购生物质约20万吨,支付农民货款近1亿元,取得良好社会经济效益。
[成果] 1700320380 江苏
TS2 应用技术 液体乳及乳制品制造 公布年份:2016
成果简介:乳制品是中国食品行业的重要组成部分,其中以酸奶为代表的发酵乳制品是乳业中增速最快的产业。然而酸奶行业经过多年的发展正面临着产品同质化、发酵剂成本高、冷链不完善、益生菌长期依赖进口等问题。针对这些问题,该项目在国家863计划、国家杰出青年科学基金、国家农转资金计划等项目支持下,依托江南大学“食品科学与技术国家重点实验室”以及光明乳业“乳业生物技术国家重点实验室”等,围绕前期选育的优良益生菌,深入开展专利菌株功能的二次开发以及新型发酵乳制品的创制,先后攻克菌种、发酵剂、发酵工艺、生产技术以及生产设备等多层面的难题。项目主要内容包括:1)建立优良益生菌的系统评价方法和体系,深入挖掘前期筛选的20多株专利菌种的遗传、生理、功能、安全、生产性状和环境胁迫等特性,实现符合生产要求的优良菌株的二次开发;2)开发新型液氮深冷发酵剂,实现超浓缩发酵剂的瞬时造粒,菌体存活率达90%以上;开发新型液芯包囊发酵剂,可用于酸奶的连续化接种,菌体浓度提高10倍;3)开发高剪切粘度损失控制和二次巴杀技术,突破常温酸奶生产过程中高效传质换热及黏度补偿的技术障碍,国内首创长货架期酸奶新产品,填补市场空白,连续三年成为国内乳品行业单品销售冠军;开发益生菌协同发酵技术,研制全球销量最大的植物乳杆菌发酵乳制品;建立了年产20万吨的新型益生菌发酵乳生产线,累计实现新增销售额200多亿元。该成果具有以下科技创新:1)通过益生菌功能二次开发系统地解析了优良益生菌在工业生产上的各种特性和益生性状,打造了一批具有自主产权的知名益生菌;2)创新性地开发了液氮深冷、液芯包囊等新型发酵剂,顺应了大规模生产的要求,显著降低发酵剂生产成本一半以上;3)国内首创了常温酸奶、植物乳杆菌发酵乳等新型酸奶产品填补空白,常温酸奶货架期达到5个月,有效突破中国现阶段冷链不完善的限制,扩大了城乡市场。该成果已在上海光明乳业、南京卫岗乳业等企业实现产业化,近三年累计实现新增销售收入205亿元,新增利润14多亿元,并参与制定发酵乳的食品安全国家标准(GB 19302-2010),创造了良好的经济效益,树立了科技创新、引领中国乳业健康成长的标杆。其中莫斯利安常温酸奶2014年和2015年销售额分别达到60亿和70亿元,在酸奶产品中的市场占有率达到35%,并开创了国内常温酸奶的先河,有力推动了酸奶的品类创新,成为全行业增速最快、单品销售额最大的产品。畅优植物乳杆菌产品2015年销售额达到15亿元,成为世界植物乳杆菌第一品牌。昂立公司产业化的益生菌菌粉已走出国门,远销至法国、意大利等欧洲国家及东南亚地区。该项目成果共获国家发明专利授权54项,其中获PCT国际专利3项;发表SCI论文97篇。专利菌株获2015年中国专利奖金奖,益生菌发酵乳制品获2015年江苏省科学技术奖一等奖,益生菌及发酵剂获2014年上海市科技进步奖一等奖。
[成果] 1700320617 江苏
S43 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:水稻条纹叶枯病(RSV)与水稻黑条矮缩病(RBSDV)均由灰飞虱传播,是中国和东亚国家及地区的水稻重要病毒病害。本世纪初以来,这两种病害在中国稻麦轮作区突然先后暴发成灾。其中,2005年江苏、安徽发病面积4000余万亩,给水稻生产、粮食安全和农村稳定造成严重影响。该项目针对病害暴发成因不明、监测预警手段缺失、高效防控技术缺乏等关键科技问题,经10多年联合攻关,成功实现了病害防控从被动应急到主动高效的转变,取得了以下创新成果。1.阐明了病害致害成灾规律,确定病害防控关键时空点。查明稻麦轮作区初侵染毒源主要来自前茬麦田,明确病害暴发的主要因素是粳稻面积扩大和免耕套作推行引发介体灰飞虱种群数量激增。揭示了RSV利用灰飞虱卵黄原蛋白运输途径实现经卵传播、SP蛋白影响水稻PsbP引发条纹症状等分子机制,找到了麦田毒源持续累积、病毒感染和水稻幼苗更易感病的分子依据。明确始穗期麦田、秧苗期秧田、麦播前稻田分别是带毒介体种群增殖、传毒致害和越冬存活的主要场所,也是病害防控的关键时空点。2.攻克了病毒监测关键技术,实现病害早期预警。创新性地利用玉米病株瘤状突起为免疫原,攻克RBSDV抗体制备难关,成功获得高效特异RBSDV单克隆抗体。基于自主研发的两种病毒的单克隆抗体,建立快速准确(3-5小时,准确率99%)、高通量(500头/批次)、便捷化(基层农技人员可在田头操作)的田间单头灰飞虱带毒免疫检测技术。创建两种病害的早期预警体系,并嵌入全国农作物重大病虫害数字化监测预警系统,实现了病害中期(20天)长期(45天)精准预测,准确率达90%,被农业部列为行业标准和主推技术。3.创造性地提出了“麦田控毒源、秧田阻传播”的防控新策略,集成应用了“防虫网(切断传毒链条)+”高效绿色防控体系。根据始穗期麦田、秧苗期秧田和麦播前稻田为病害防控三个关键时空点,提出“麦田控毒源、秧田阻传播”的防控新策略,集成了以压低介体基数、切断传毒链条、破坏越冬场所为关键技术的绿色防控体系。根据病害早期精准预测结果,针对两种病害区域性流行风险,分别集成“防虫网+”的绿色防控体系。依托政府部门推广和该项目开展的观摩、培训与示范,显著减少化学农药使用,大面积防效达85%-95%。该项目整体技术于2013-2015年在江苏、安徽等省累计推广4668.6万亩次,挽回稻谷损失106.3万吨,减少稻田用药5042.02万亩次,净增间接经济效益20.73亿元。发表论文123篇(SCI论文41篇,总IF=127.15),出版专著1部、科普读物2册、授权发明专利12件,制定农业部行业标准5项。获2015年教育部科技进步一等奖和2014年中国植物保护科学技术一等奖。
[成果] 1600100428 江苏
S56 应用技术 谷物及其他作物的种植 公布年份:2015
成果简介:大豆花叶病毒(SMV)严重影响大豆产量和品质,导致减产约15%,严重时绝产,是江苏大豆产量徘徊不前的重要因素之一,抗病育种是控制危害最经济有效的手段。该成果立足江苏,辐射全国;建成全国SMV株系统一鉴定体系,明确各地区株系组成和优势株系并监测其动态变化,监测品种的抗性动态;发掘和创新抗性种质,阐明抗性机制,定位和挖掘抗性基因;育成抗病品种,服务江苏大豆生产。该成果系统、创新、独特、实用,国际领先。该成果申报应用类-社会公益类奖项。1.采集江苏、安徽等24省田间病样3520个,监测了SMV的动态变化,发现了5个新株系,将中国SMV株系确定为22个,建成了全国统一的SMV株系鉴定体系,明确了6大生态区的优势株系;发现重组型SMV。在以往对江苏及周边地区SMV株系鉴定基础上,将监测地区扩大到全国24省,新采病样3520个,发现5个新株系SC18~SC22,将中国SMV株系确定为22个,形成全国统一的SMV株系鉴定体系。发现江苏优势株系由Sa和Sc变为SC7、SC10、SC11和SC18;发现黄淮地区SC18比率上升,东北地区2号株系比率下降;确定SC3、SC7、SC15和SC18等8个株系为6个生态区的优势株系,它们是抗病育种主攻对象。发现菜豆普通花叶病毒(BCMV)与SMV重组形成一种SMV新类型,主要分布在江苏、浙江等南方地区。2.建立定性和定量结合的品种抗性鉴定方法和配套分级标准,评价了中国黄淮、长江中下游、西南山区、西北、华南5大区和苏、鲁、皖、冀、豫、浙、鄂、京8省市5268个区试大豆品种的抗性;监测了品种的抗性变化,发现近期新育成品种的抗性大幅提高。建立了定性、定量结合的抗性鉴定方法和配套的6级分级标准,主持全国5大区及江苏等8省大豆品种区试抗性鉴定,累计鉴定品种5268个。发现大豆抗病新品种的比率大幅上升。发现江苏徐州、山东济南等地的品种抗性较强,抗性基因主要来自徐豆1号、齐黄1号等抗源。3.发掘出针对22个株系的优异抗源,揭示了抗性遗传规律,定位了15个重要株系的抗性基因,精细定位其中8个,分子标记辅助选择聚合抗性基因,创造了兼抗20个株系的新种质。通过5268个品种的抗性鉴定,发掘出对全部22个株系的优异抗源,江苏等省内外单位利用其选育出“徐豆14”等16个品种。明确对不同株系的抗性分别由单显性基因控制,将15个抗性基因定位在大豆染色体Gm02、Gm06、Gm13和Gm14上,精细定位其中8个抗性基因。开发出选择效率88%~100%的高效分子标记;利用标记辅助选择聚合了齐黄1号、科丰1号和大白麻分布在3条染色体上的抗性基因,创造出5个兼抗20个株系的新种质GPR5-1~GPR5-5。4.育成9个抗病、高产、优质、专用大豆品种,服务江苏大豆生产。杂交育种和分子标记辅助选择相结合,育成南农99-6、南农32等9个抗病、高产、高蛋白、毛豆、黑大豆、出口等不同类型大豆品种,满足了江苏省大豆生产对不同类型品种的需求。成果的应用与推广:为国家5大区和江苏、山东等8省5268个品种提供抗性鉴定。鉴定后的主栽品种推广5462.7万亩,经济效益36.1亿元。育成9个抗病品种,推广400多万亩,效益4.1亿元。为32个单位提供抗性鉴定和抗源,育成16个品种。为23个单位提供病毒材料。发表论文48篇(其中SCI论文20篇),被引178次,他引74次。培养博士后、博士、硕士24人。
[成果] 1600100014 江苏
S14 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2015
成果简介:氮磷是作物最需要也是最感缺乏的必需营养元素,高产优质农业离不开氮磷肥的施用。农业绿色革命和高产耐(耗)肥品种的选育为保障粮食安全做出了重大贡献,但同时也加速了氮磷肥的需求和利用率的下降,导致了资源浪费、农业面源污染加剧和农业温室气体排放攀升等生态环境问题。该项目立足于解析作物高效吸收利用氮磷的分子生理机制,挖掘其遗传潜力,为实现农业生产“减肥”的国家战略目标提供科学依据,取得了以下重要发现:明确了根际硝化作用及铵硝平衡对水稻生长和氮素吸收利用的协同机制传统认为水稻是喜铵作物而忽视了硝营养的贡献,该项目提出并在田间条件下验证了水稻根系铵硝混合营养的理论。发现水稻根际硝化微生物多样性和硝化作用(铵氧化成硝)强度取决于不同品种根系的通气组织发达程度,发现硝促进根系生长和铵的吸收,而铵增强硝在叶片的还原同化,从而形成铵硝协同效应。发现了水稻吸收硝态氮的主要途径及提高氮素利用效率的新基因鉴定了水稻质子-硝酸根共运蛋白OsNAR2/OsNRT2双组份家族基因的功能,首次发现OsNAR2.1与OsNRT2.1、OsNRT2.2、OsNRT2.3a同时分别在转录和蛋白水平上的调控和互作,OsNRT2.3b可独立吸收和转运硝酸根,从而构成了水稻硝态氮吸收的主要途径,为作物高产和氮素高效吸收利用的分子育种提供了新基因。揭示了水稻磷素吸收、转运、再分配的关键基因及其作用机理揭示了水稻质子-磷酸根共运蛋白Pht1家族成员的运输动力学特征及功能协调。发现OsPT1为承载磷吸收转运基本功能的组成型蛋白;OsPT2为磷低亲和力转运蛋白,负责磷从根系向地上部的转运;OsPT6主要用于缺磷条件下根表磷的吸收和转运;OsPT8在体内磷素分配,尤其在磷从茎叶向种子的转运中起关键作用。这些基因被公认为是磷高效分子育种的重要基因。发现了菌根诱导的磷转运蛋白基因和microRNA及偶联缺磷和菌根信号的调控元件明确了菌根诱导和磷调控的Pht1家族基因表达调控的保守与变异特征;首次鉴定了参与调控菌根特异性表达的顺式作用元件P1BS和MYCS及microRNA,解释了为什么在磷充足条件下难以形成菌根共生体系及不能诱导其磷转运蛋白基因的表达问题,被评价为直接偶联植物缺磷信号和菌根共生信号的重要发现。阐明了根系质膜质子泵协同调控氮磷吸收转运的生理和分子机制发现在高铵、低磷条件下水稻根系中部分编码细胞质膜质子泵的基因表达增强,质子泵活性提高,其OsA8基因不仅调控根系磷的吸收而且也影响磷在体内的分配与转运,首次明确了质子泵在氮磷协同吸收利用中的功能。研究成果共发表SCI论文52篇,其中2006-2012年间发表的20篇代表作累计影响因子近140,Google Scholar引用1071次,SCI引用624次(他引476次),有3篇为ESI高频引用(前1%)论文,被Nature Biotechnology,Annual Review of Plant Biology等权威期刊评价或引用。获得了1篇全国优秀博士学位论文和1篇提名,5项新基因发明专利,其中ZL200810195257已被美国孟山都公司(Monsanto Co.)、德国拜耳(Bayer AG)公司、国内多家育种单位用于氮素高效新品种培育。该研究为解析作物氮磷吸收利用的分子遗传途径和培育氮磷高效新品种提供了坚实的理论和实践基础。
[成果] 1700320288 北京
S60 应用技术 农业科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:花卉产业具有集经济、社会、生态效益于一体的显著特征,是国家调整农业产业结构、增加农民收入、加快新农村建设重大战略的组成部分。1992-2014年间,花卉种植面积增加90. 7倍,花卉种植面积居世界之首。但在项目实施之初,中国花卉生产缺乏科学的种植布局,缺乏精准化的栽培技术,缺乏高效环保的采后技术,导致产量低、质量差、能耗高。针对这些问题,项目组自1992年选定占中国切花产值总量70%以上的月季、菊花、百合和唐菖蒲四种花卉,在科技部农业科技成果转化资金项目等项目资助下,联合全国农业花卉科技领域的核心力量,持续20年攻关,取得了系列成果:1.创建了保障全年供应的高效低能耗生产布局和良种繁育技术体系。针对在花卉重点消费地就近生产存在能耗高、品质差的问题,解析了植物生长与光温资源需求的定量关系;基于全国785个气象站30年资料建立了气候分异模型;耦合两组数据,在国内外首次开发出花卉种植适宜的数字化区域分布图。依次引导全国花卉产业界开展了气候生态大区的季节性轮回种植,使因加温、降温等生产能耗降低70-80%。根据各产区气候特点,从621个品种中优选出64个切合主产区气候特征的品种类型,占技术辐射区主栽品种的85%以上。解析了菊花种苗和百合种球种性退化的生理机制,开发了规范化的三圃配套菊花良种繁育技术,优质种苗均一化率在95%以上,在推广区内国产菊花种苗占有率达到82. 6%;实施了全产业链病原物隔离和防控的百合种球规模化生产,确保商品球带毒率低于5%。开发了百合种球4℃休眠解除和冰温长期贮藏关键技术,贮藏时间由4个月延长到8个月,在推广区内百合种球自给率由10%提高到55%。2.创建了以花期调控和水肥精准供给为核心的优质高效栽培技术体系针对月季和菊花的产花期不集中、优质花率低的生产关键问题,在国内外率先解析了月季成花积温需求规律和菊花长日成花抑制机理,开发了分别基于积温监控结合激素施用和光周期调节的月季和菊花花期调控技术,最终实现了成花整齐度高、采收期控制在7-9d的精细调节。结合肥水适时定量供应和新型光合促进剂ALA施用技术,使优质花率平均提高了23-38%。3.创建了以生理生化调控为核心的采前采后联控技术体系。针对月季等鲜花高达35%-50%的采后损耗,在国际上率先阐明乙烯与失水两大因素影响月季切花开放和衰老的分子生理机制。围绕鲜花采后贮运链的关键环节研发了真空预冷、气调包装、保鲜剂处理等技术,集成了采前乙烯抑制剂和蒸腾抑制剂喷施结合采后保鲜液处理的联控技术。技术应用使采后损耗降低到10%-20%。主编著作14部,发表论文303篇,其中在Plant Cell等植物学和Scientia Horticulturae等园艺学SCI期刊上发表论文69篇,论文他引2957次,其中SCI他引413次。制定国家等标准30项;获得授权国家发明专利15项。推广应用22. 3万亩,占全国同类花卉生产面积的14.3%。近三年新增效益24. 0亿元。项目成果于2010和2015年分别获得教育部自然科学一等奖和科技进步一等奖。
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