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1、3 福建省重點實驗室建設申請報告實驗室名稱:福建省農業微生物重點實驗室依托單位:福建省農業科學院農業生物資源研究所通訊地址:福建省福州市五四路247號郵編:350003聯系人:劉波聯系電話手機報時間:二o一二年三月一日福建省科學技術廳 2012年2月制編寫提綱(7000字以內)目錄一、建設實驗室的目的、意義11農業微生物制劑研發的重要性12農業微生物制劑行業發展的需求13建立福建省農業微生物重點實驗室將具有重要社會和經濟意義4二、國內和我省最新研究進展和發展趨勢5三、建設主要內容61. 農業微生物資源基因庫的建立與基礎微生物學研究62.

2、微生物殺蟲劑的研究與利用73. 微生物殺菌劑的研究與利用74. 環境微生物與資源高效利用75. 農業微生物制劑的分子生物學研究86. 建立項目選題、預研儲備體系87. 建立合作、開放的示范基地8四、現有研究工作的基礎、水平91. 申報單位基本情況92項目申報情況93項目完成情況104獲獎成果情況105. 獲審(認)定品種、專利、品種權、軟件著作權及相關標準(規程)情況106. 發表論文、論著情況107.主要成果應用情況10五、科研隊伍狀況及培養人才的能力111. 學術帶頭人簡介:劉波,男,博士,研究員,現任福建省農業科學院院長112.科研隊伍狀況及培養人才的能力12六、已具備的科研條件12七、

3、開放合作和運行管理制度131.開放合作132,運行管理制度13八、附件:141固定人員名單(20人以上)142儀器設備清單153其它有關證明16(1)國家科學技術進步二等獎證書16(2)福建省科學技術進步獎證書(3項)18福建省農業微生物重點實驗室申報書 21一、建設實驗室的目的、意義1農業微生物制劑研發的重要性農業微生物制劑主要包括農業生物藥物、生物肥料、生物獸藥和飼料、微生物降污劑、其他微生物制劑(生物保鮮、生物除臭、生物激素等)5大類,現在成為國家863研究的重要領域之一。農業微生物制劑研究的范疇和目標為:(1)農業微生物制資源的基礎研究:采用基因組學、蛋白組學和代謝組學等技術和方法,研

4、究農業微生物的生長規律、作用機理、基因調控、代謝規律和靶標對象,建立具有自主知識產權的技術基礎;(2)農業微生物工程技術研究:引入基因工程細胞工程酶與發酵工程組織工程蛋白質工程抗體工程干細胞研究克隆技術轉基因技術納米生物技術高通量篩選技術和生物毒素藕合技術等,注重建立工藝研究平臺;(3)農業微生物產品開發:農業微生物制劑包括生物殺蟲劑、生物殺菌劑、生物殺線蟲劑、生物除草劑和生物激素等;生物肥料方面包括固氮接種劑、解磷鉀生物肥料和農業廢棄物分解菌等;生物獸藥和飼料包括益生素酶制劑和生物營養制劑等;微生物降污劑包括微生態制劑、農藥殘留微生物降解劑、養殖環境除臭劑和養殖水體凈化劑等與化學藥物相比,微

5、生物制劑具有以下優點:(1)農業生物藥物具有更低的哺乳毒性。(2)僅對靶標害蟲有效,不會對有機體如鳥類和昆蟲以及哺乳動物造成危害影響。(3)用量少,分散快,可以避免環境污染。隨著社會的進步和科技的發展,人們已意識到農業生產過程中施用化學農藥和化學肥料造成的危害及其嚴重程度。我國政府已將食品安全和農副產品的無公害化生產加工技術列入重要的議事日程,制定了一系列加強食品安全、保障人體健康、實施環境保護政策和措施。加入wto后,農產品國際貿易的市場壁壘(關稅壁壘)已經打破,農產品質量實際上反映了各國科學技術的實力,wto成員國都在提高農產品檢測的質量標準,在公平競爭原則下,設置國際貿易的門檻。無公害技

6、術已成為世界農產品貿易的關鍵,加強無公害化農業的實施,降低農產品的農藥殘留量,提高農產品質量,是農產品參與國際競爭的基礎。而生物藥物將為我國綠色農產品保駕護航,沖破“綠色壁壘”,使之在競爭激烈的國際市場占有一席之地。2農業微生物制劑行業發展的需求2.1農業微生物制劑產業體系需求農業微生物制劑包括了生物農藥、生物肥料、生物飼料、生物保鮮、生物降污等微生物活菌制劑。如生物農藥是指利用生物活體或其代謝產物對害蟲、病菌、雜草、線蟲、鼠類等有害生物進行防治的一類農藥制劑,或者是通過仿生合成具有特異作用的農藥制劑。中國生物農藥按照其成分和來源可分為微生物活體農藥、微生物代謝產物農藥、植物源農藥、動物源農藥

7、四個部分。按照防治對象可分為殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、殺螨劑、殺鼠劑、植物生長調節劑等。隨著人們對環保和健康的關注,高效、高毒的有機磷農藥的使用在各國都受到不同程度的限制。高效、低毒、低殘留是農藥產業的發展方向,主要包括兩大類高效、低毒的化學農藥和生物農藥,所以生物農藥的發展前景廣闊。2008年1-11月,中國生物化學農藥及微生物農藥制造行業規模以上企業實現累計工業總產值95億元,比上年同期增長了45.20%;實現累計產品銷售收入86億元,比上年同期增長了41.50%;實現累計利潤總額6.2億元,比上年同期增長了29.98%。2009年1-11月,中國生物化學農藥及微生物農藥制造行業規模以上企業

8、累計實現主營業務收入比上年同期增長20.89%;累計實現利潤總額比上年同期增長了17.86%。雖然當前國內的農藥市場上仍然存在一些阻礙生物農藥行業發展的因素,但就長期來看,國家政策扶持逐步帶動農民收入增長;行業整合起步,優勢企業將脫穎而出;高毒農藥削減,為生物農藥騰出巨大空間;國際農藥產業向中國轉移;生物農藥的發展前景不可限量,近幾年會保持一個相對平穩、快速的發展態勢。2010-2012年行業增長速度基本上比較穩健,2012年收入將達到235.3億元;2012年利潤可達17.1億元(中投顧問發布的2010-2015年中國生物農藥市場投資分析及前景預測報告),表現出良好的增長性。普遍存在的問題是

9、:各生物農藥相關企業都認為生物農藥開發制劑單一,品種太少,建設同樣一套發酵裝置,生產品種少,直接影響到產業化設備的利用率和效益,專業的生物農藥企業的生存有困難,必須向農業微生物制劑發展,開發多品種、新品種,提升產品質量,用同樣的設備生產農業微生物制劑,包括微生物農藥,微生物肥料,微生物獸藥(益生菌、豬病原抑制菌),污染降解菌,微生物保鮮菌等,為綠色農業的發展的產業鏈上提供整體的農業微生物制劑產品。2.2改變生物農藥研發思路農業微生物制劑的發展契合低碳經濟理念、循環經濟理念、清潔綠色化經濟理念。未來我國生物農藥的發展需要依靠國家實質性政策支持,從而促進它應用推廣的提速。眾所周知生物農藥對于保證農

10、產品質量安全和生態環境安全,提高人民生活水平質量具有重要的積極意義,同時生物農藥的發展契合了目前全球化學工業發展的幾大主要理念低碳經濟理念、循環經濟理念、清潔綠色化經濟理念。我國生物農藥的研究與生產已經初具規模,目前全國有30余家研究機構,在研發水平上與世界水平相當,其中發酵技術已處于世界前沿。全國約有240多家生物農藥生產企業,年產量約12萬噸,銷售額占農藥銷售總額的5%左右。目前,國內生物農藥登記的品種80多個,產品2500多個,在品種和規模上與發達國家地區差距不大。其中,以農用抗生素為代表的井岡霉素、瀏陽霉素等一批我國擁有自主創新的生物農藥新品種已經形成規模,并在農作物上大面積使用多年,

11、bt(蘇云金桿菌)殺蟲劑原藥、井岡霉素原藥的制造水平分別與美國和日本相當。盡管我國生物農藥生產與研究具有較好的基礎,但是生物農藥的應用與發達國家和地區及現代農業發展要求相比差距甚大,如目前我國生物農藥的使用比例約在3%-5%,而發達國家已達到20%以上。生物農藥良好生態與安全性能但是并不被市場認可,業界人士認為主要因素有:一是推廣應用力度不夠;二是價格高、效果慢而且廣譜性較差;三是劑型較少且質量不穩定。最核心因素是生產成本較高,市場接受度不夠,從而影響生產企業經濟效益和生產積極性。因此作為生態安全具有低碳概念的生物農藥,它的發展應與目前風能、太陽能、秸稈鍋爐、電動汽車等具有節能減排概念的產業一

12、樣享受國家實質性優惠政策,方能有效地促進我國生物農藥加速發展。國家可以在以下方面給予支持:一是研究開發過程的支持,在國家各項科技獎勵基金中,對于農藥行業應偏重于生物農藥,在新品種、新工藝、新劑型的開發上給予優先重點考慮,在評審過程中涉及到生物農藥的應給予較高的評分,從國家層面上扶持和鼓勵相關機構加快生物農藥的創新與產業化。二是生產過程中的支持,在生產過程中涉及到生物農藥的裝置,國家統一制訂規范與政策,在水、電、汽、稅收等方面給予一定優惠,從而提升生物農藥與化學農藥在價格上的競爭優勢,有效降低生物農藥的生產成本。三是應用過程中的支持,不僅要在應用推廣、建立示范試驗區等方面加大力度,更為直接的支持

13、是給予銷售和應用生物農藥的經營者和農民一定的補貼。基于上述,鑒于生物農藥安全低碳效應,生物農藥的生產與應用具有非常重要的意義,未來的發展需要依靠國家層面上實質性政策支持,同時調整研究思路,降低生產成本,穩定產品質量和效果。不僅利于食品安全、環境保護,同時也利于農業結構調整、農產品出口和增加農民收入。有理由相信通過政策的支持和國家經濟的快速發展的拉動,我國生物農藥的發展前景一片光明。普遍存在的問題是:以往的生物農藥研究是按照化學農藥研究的思路進行,篩選微生物-尋找有效成分-工業化制劑生產銷售等等,沒有充分發揮農業微生物活菌制劑的作用。同時生物農藥隨著作物、病蟲、定殖、氣候、土壤、季節、地理等因素

14、的影響,影響到生物農藥的保存期和定殖能力,使用效果差異很大,作用不穩定,無法形成基本的應用需求和產業規模。在研究思路上調整方向:a、利用養殖的廢棄物與功能微生物的結合,做成基質型農業微生物制劑-生物肥藥,如防青枯病、枯萎病、根腐病的生物肥藥,提高微生物存活能力、產品的保質能力和在田間的定殖能力,保護微生物活菌,發揮生物農藥的功能;b、利用植物的內生菌和病源改造成無致病力菌株,研制成植物疫苗,接入植物體內,起到防病抗病作用;將具有抑制豬病濃能的微生物制成益生菌,添加在飼料中替代抗生素,抑制豬病,促進動物健康生長。2.3從綠色農業產業鏈的整體需求開發農業微生物制劑傳統的生物農藥是指利用生物資源開發

15、的農藥。微生物源農藥如蘇云金桿菌(b.t.)、阿維菌素、瀏陽霉素、殺蚜素、南昌霉素、韶關霉素、梅嶺霉素、齊螨墩素、井岡霉素、公主霉素、春雷霉素、農抗120、農抗5102、中生菌素、武夷菌素、多抗霉素、蠟質芽孢桿菌、熒光假單孢、雙毒桿菌、枯草桿菌(臺灣寶)、白僵菌、綠僵菌、擬青霉、npv(核多角體病毒)、gv(顆粒體病毒)、芫菁夜蛾線蟲、蝗蟲微孢子蟲、云杉卷蛾微孢子蟲等,主要針對植物病蟲防治。從綠色農業產業鏈的研究看,農業微生物制劑包括了生物農藥、生物肥料、生物飼料、生物獸藥(益生菌)、生物降污、生物保鮮等,適合綠色農業產業鏈使用,才能發揮整體效益。作為綠色農業產業鏈中的企業和農業微生物制劑生產

16、企業,希望能利用循環經濟的原理,從動物生物飼料(益生菌)、生物降污、生物獸藥的研究出發,生產農業微生物制劑,應用于養殖企業,利用養殖企業的廢料(發酵豬糞等),與功能微生物結合,生產生物肥藥,應用于作物病害的防治,同時利用分子生物學技術,研究植物疫苗和動物益生菌,作用于動植物體內,達到防病促長的作用。農業微生物制劑的各種產品,對于綠色農業是互相關聯的。普遍存在的問題:綠色農業產業鏈的微生物應用要求整體的農業微生物制劑,微生物制劑廠家的產品單一、服務對象的單一,無法滿足產業的發展。因而,服務于綠色農業產業過程的農業微生物制劑產品研發,是發展需求。3建立福建省農業微生物重點實驗室將具有重要社會和經濟

17、意義3.1農業微生物制劑的研究是發展現代健康農業的重要基礎農業微生物制劑研發是食品安全、人體健康、環境保護的需要。進入21世紀,食品安全、人體健康、環境保護成為舉世矚目的大問題,國際市場上“綠色壁壘”高筑,對農產品品質提出新的要求。我國政府已將食品安全和農副產品的無公害生產加工技術列入重要的議事日程。農業微生物制劑研發是發展農產品國際貿易的需要。隨著我國農產品世界貿易日益頻繁,農產品國際貿易的市場壁壘已經打破,“綠色壁壘”、“技術壁壘”高筑,在國際貿易中對農產品品質提出新的要求。加強無公害農業的實施,降低農產品的農藥殘留量,提高農產品質量,是農產品參與國際競爭的基礎。3.2農業微生物菌種資源的

18、是農業微生物制劑的研發基礎農業微生物菌種保存即是指為滿足農業微生物制劑研究及其產業化需要,保存相關菌種基因資源,包括農業微生物制劑菌種資源收集、保存、評估及利用,是一項跨學科課題的重要基礎工程,涉及到分類學、遺傳學、分子生物學、生物工程等不同領域,需眾多專家學者共同參與,成立專門機構,長期開展工作。專家指出:如今建立一個可持續發展社會的首要任務是,尋求能夠用于環境治理、緩解全球氣候變遷、開發新能源、維護人口健康的有效方法,而微生物能夠完成所有這些過程。農業微生物制劑的研發無一不是從菌種資源出發開始研究,因此,菌株的匱乏對研發產生嚴重的束縛作用,長期來,行業內各部門各自為戰,大量的菌種采集和保存

19、工作占用了農業微生物制劑研發的大量人力和物力,重點實驗室的建立將有助于資源共享,減少重復建設。農業微生物制劑微生物菌種資源的搜集、保存、評估及利用是未來農業微生物制劑研發的重要基礎,目前世界上許多國家都把品種資源作為開發生防農藥的基礎來抓。發展中國家如印度、泰國等投人大量資金來進行本國微生物菌種資源的調查與鑒定,而發達國家如日本、美國等則在全球范圍內搜集土樣、蟲樣,然后再把開發出的產品推銷到樣品來源國。農業微生物制劑行業菌種資源的豐富程度對該行業發展起著至關重要的作用,菌種資源是農業微生物制劑創新研發的核心基礎之一。3.3農業微生物重點實驗室的建立可有力促進農業微生物制劑的發展我省地處亞熱帶地

20、區,氣候高溫多濕,微生物種類繁多,菌種資源極為豐富。為了開發利用微生物資源,促進農業微生物制劑研究,有必要在福建建立農業微生物制劑研發相關微生物的菌種庫和基因庫。更重要的是,通過農業微生物制劑行業菌種基因資源庫及其篩選評價體系和菌株應用前期研究平臺技術的建設,通過對農業微生物制劑來源菌株進行廣泛的收集、鑒定、保存和利用研究,可大大促進生防菌株的資源共享,借助豐富的微生物種質資源選育出對農業微生物制劑產業有重大效益的優良菌種,提升我國農業微生物制劑研發水平,推動我國綠色農業乃至有機農業的迅速發展。3.4有利于創建海峽兩岸科技交流平臺福建與臺灣一衣帶水,地理位置、氣候條件、作物種類相近,區位優勢得

21、天獨厚,兩岸農業領域的合作逐年擴大和深入,重點實驗室的建成,將為促進兩岸農業經濟健康和諧發展,為閩臺生物多樣性與生態安全的科技合作與人才培養提供良好的交流平臺。3.5有利于資源整合,打造優秀科技創新團隊福建省農業微生物重點實驗室的建設,有利于整合關聯單位的優勢和研究機構的力量,搭建高水平的技術研發平臺(建立一批國家農業微生物制劑研究中心),這也是促進科研成果快速轉化和產品進入市場的關鍵;整合關聯單位的優勢,為不同學科間的交叉、滲透和融合提供了良好平臺,為該研究領域的省內外青年科學家提供現代化的研究手段和研究平臺,為培養“三高”(高素質、高學位、高水平)人才、打造一支高效率的創新團隊創造有利條件

22、。本實驗室擬在原有研究積累的基礎上,用2-3年時間建設成面向全省的農業微生物制劑研究與應用工程技術中心;培養一批高素質、高水平的可以參與國際農業微生物制劑研究與應用競爭的創新型研究人才和創業型管理人才。二、國內和我省最新研究進展和發展趨勢世界性生物技術的崛起,帶動農業微生物制劑的快速發展,使其成為這一領域內比較有近期經濟效益的研究課題,受到了高度的重視,許多發達國家投入了相當大的力量和投資,并廣泛地開展了國際性協作。 美、俄、法、日、比利時、保加利亞、朝鮮等國和瑞士山道士公司均有生產細菌殺蟲劑蘇云金桿菌,這種殺蟲劑應用最廣,不但能殺滅上百種有害昆蟲,而且對人、畜十分安全。真菌殺蟲劑有白僵菌和湯

23、姆遜多毛桿菌等已廣泛應用。白僵菌在俄羅斯已商品化生產,最近法國、澳大利亞也在這方面開展研究,多毛桿菌在美國已生產和應用。目前,現有農藥已有2030為農業微生物制劑所取代。陜西省農業生物藥物工程技術研究中心,在新農藥研究開發中,注重天然產物農藥及高效、低毒化學合成農藥的創制、進行農藥制劑加工技術研究,使高毒農藥低毒化、低毒農藥微毒化、研究施藥新技術,達到農藥使用安全化和運用生物工程技術培育生物源農藥,使整個生產工藝現代化。最終通過原料選擇、加工工藝及施藥新技術、新器具等方面的研究,逐步實現農藥“無公害化”作為研究方向。以無公害農藥研究、科技成果轉化及技術轉讓、對外技術合作與服務和本科教學和研究生

24、培養作為主要工作內容。圍繞上述方向,研究中心承擔了一批國家重大項目,取得了一批重要成果。河南省農業生物藥物工程技術研究中心自2003年開始,利用動物研究所的高科技成果“昆蟲群養技術”和系統集成的病毒分離提純技術,突破了嚴重制約昆蟲病毒殺蟲劑產業化發展的主要技術瓶頸,開發出具有國際領先水平的系列昆蟲病毒生物殺蟲劑。應用面積50萬畝次,總體防治效果達80%,減少了近百噸化學農藥釋放于環境中,生態效益顯著。福建省農業微生物重點實驗室建設是圍繞農業科技創新及我省“三農”發展的需求,有相對集中的研究方向,有較好的研究基礎,承擔重要科研課題,通過自然形成或有效合作、整合等形式形成的、具合理學術梯隊的研究群

25、體。重點實驗室的建設以社會經濟發展的戰略需求、現代農業科技發展的需要和我院學科建設的需要為導向;有利于整合資源、凝練重點科研方向、凝聚優秀創新人才、優化資源配置為出發點。 福建省農業微生物重點實驗室依托單位福建省農業科學院農業生物資源研究所,是院農業微生物創新團隊的依托單位,具良好的支撐環境,有良好的科研工作條件,團隊人員有充分的時間和精力從事研究工作。與國內外相關研究機構建立了良好的合作交流關系,形成了良好的管理與開放機制,加強與國內外相關研究團體、機構間的交流合作,使該重點實驗室成為本單位、我省乃至我國農業微生物制劑的開放平臺。首先對單位和省內外的相關學科開放;其二是條件許可的情況下設立部

26、份開放課題,吸引校內外優秀專家來校開展科學研究與學術交流,舉辦國內外農業微生物制劑相關的學術會議,以擴大交流機會。福建省農業科學院農業微生物創新團隊已建立網絡,面向世界進行交流,向相關研究者提供交流平臺。同時,建立了完善的管理機制。三、建設主要內容1. 農業微生物資源基因庫的建立與基礎微生物學研究 (1) 農業微生物資源基因庫:包括芽孢桿菌、鏈霉菌、真菌、固氮微生物、降污微生物、益生微生物等的收集、保存、鑒定、功能微生物的篩選、功能基因研究、活性物資分析等。(2) 建立微生物菌株的微生物學性研究平臺:包括高通量篩選技術,培養基篩選優化,培養條件優化,抑菌物質分析,gfp標記技術,生物測定技術,

27、抑菌機理的研究等。(3) 構建微生物功能基因組學研究平臺:通過超量表達法、基因敲除法和實時定量pcr 等研究微生物分化發育不同階段的表達差異,建立功能基因組學平臺。(4) 植物重大疫病的種群分化與早期診斷試劑盒的研究與應用:建立枯萎病、青枯病、稻瘟病和晚疫病等重大流行性病害病原菌庫和基因信息庫。建立病害發生流行和病原種下分化研究平臺。建立枯萎病、青枯病、稻瘟病和晚疫病等重大流行性病害早期診斷試劑盒的研究(5) 微生物安全性的研究:包括建立對動物和環境的安全性評價技術體系,毒素的分離純化、生物測定、毒素作用機理、毒素基因超量表達和基因沉默等。(6) 微生物制劑生產工藝研究平臺:研究微生物制劑培養

28、基配方、發酵條件自動監控、后處理工藝和設備、生產過程標準操作規程和產品質量標準。2. 微生物殺蟲劑的研究與利用(1) 新型微生物殺蟲劑的研究:蘇云金芽孢桿菌(bt)菌株、殺蟲真菌等的篩選,cry新基因克隆,bt幾丁質酶進行分離、純化、酶學性質以及效應物對酶活性的影響,農業微生物制劑的抗性機理等研究,應用技術等。(2) 生物藕合技術與蛋白農藥的研究:研究生物殺蟲毒素的生物藕合技術,開辟農業微生物制劑增效新途徑。基本方法:將殺蟲毒素進行酶切改造,形成帶末端氨基的原毒素,將阿維菌素上的羥基進行激活、衍生化,形成帶羧基的殺蟲毒素衍生物,最后利用氨基-羧基偶聯劑,如edc,進行藕合(conjugatio

29、n),實現兩種生物毒素的結構改造和生化結合,研制蛋白農藥。(3) 新型真菌殺蟲劑研究:擴大現有輪枝菌、座殼孢菌等資源庫,揭示其屬內種間親緣關系、系統進化,澄清其致病機理,篩選高毒菌株,研究菌株生物學、發酵工藝及粗毒素的殺蟲譜。重點研究粗毒素活性組分的性質、相關基因鑒別、毒素的發酵工藝、毒素大量提取與純化工藝。3. 微生物殺菌劑的研究與利用(1) 農作物枯萎病、青枯病等生物殺菌劑的研究與應用:通過多種途徑和方法篩選拮抗微生物,研究生防菌微生物學特性,定殖方法,抑菌機理,生產工藝,使用方法。 (2) 植物內生菌免疫抗病接種劑的研究:篩選內生生防菌和病源菌的無致病力菌株,研究免疫抗病機理、生產工藝、

30、使用方法、免疫抗病效果,首先在茄科和香蕉青枯病、瓜類和香蕉枯萎病上使用。此外將植物內生細菌作為外源基因載體用于生物防治是現代生物技術在植物內生細菌應用方面開辟的又一個新的領域。(3) 植物線蟲生防菌劑的研究與應用:篩選防治植物線蟲的生防菌,研究微生物學,抑制作用與機理,生產工藝,生物測定,應用技術等。4. 環境微生物與資源高效利用(1) 微生物發酵有機肥:微生物肥料是以微生物的生命活動使作物得到特定肥料效應的一種制品,通過其所含微生物的生命活動,改善植物營養狀況,拮抗某些病原微生物,活化被土壤固定的磷、鉀等礦物營養,加速作物秸桿腐熟及促進有機廢物發酶,使農作物獲得增產。(2) 水產養殖益生菌與

31、微生物飼料添加劑(益生素):開發水產養殖污染防治益生菌和畜禽養殖益生素。(3) 農藥殘留微生物降解技術研究:開展微生物資源研究,篩選出的菌株能高效利用農藥,并以其作為生長基質,在較低濃度下降解殘留農藥至行業規定的農殘檢測限以下,提取并分離純化出具降解活性的有效生化物質,包括酶、多肽物質等,進行生產工藝的條件優化,開發出具有實用價值的微生物降污制品。(4) 豬舍零污染體系微生物制劑的研究與應用:研究處理豬糞便和除臭的微生物,形成基質處理制劑和口服制劑,研究零排放豬舍基質墊層的結構和微生物處理的方法,形成豬舍零排放體系微生物處理系統。研究制劑微生物的生物學,降污除臭機理,微生物制劑生產工藝,質量標

32、準,建立豬舍零排放體系微生物處理的方法。(5) 微生物果蔬保鮮劑的研究:根據采后水果、蔬菜等農產品主要生理變化和病理變化的特性,研究其不耐儲存、易腐爛的機理。開展微生物資源研究,篩選出合適的微生物,利用本團隊完善的微生物研究平臺,提取出可以抑制采后水果、蔬菜等農產品生理和病理變化的活性物質,開發出能夠減緩農產品腐爛、變質的無公害生化制品,在低成本下達到進行農產品保鮮的功效,開發具有實用價值的微生物保鮮技術。5. 農業微生物制劑的分子生物學研究通過經典生物學和現代分子生物學的有機結合,開展綠色農業微生物制劑的分子設計,提高使用效果和效率。主要涉及:(1) 殺蟲晶體蛋白基因的分子克隆和活性檢測;(

33、2) 幾丁質酶分離、純化、酶學性質以及效應物對酶活性的影響;(3) 研究免疫抑制因子a (immune inhibitor a, 簡稱inha)的生物活性;(4) 構建含有高效殺蟲基因的殺蟲、防病、內生和促生的枯草芽孢桿菌工程菌;(5) bt功能基因組學研究平臺的構建;(6) 探討bt的生物安全性問題;(7) gfp標記技術平臺建立;(8) 以脂肪酸、pcr為基礎的rrna及rdna的分析方法研究微生物種群的區域分析與生態標記;(9) 芽孢桿菌對青枯菌的致弱機理分子解釋。6. 建立項目選題、預研儲備體系以行業發展、市場急需為導向,繼續做好項目選題、預研工作。針對部分已有實驗室樣品的項目要改進和

34、穩定工藝,提高性能,向中試過渡,加強階段成果的應用與開發,個別項目加速研發進度,使之盡快產業化,占領國內外市場。7. 建立合作、開放的示范基地“福建省農業微生物重點實驗室”將建成開放型的、與外開展合作的試驗、示范基地、組織力量并大力吸引國內外農業微生物制劑專家共同就農業微生物制劑的基礎理論及科研成果轉化為現實生產力進行工程化研究、開發,推出更多的新技術、新產品,成果盡快產業化、規模化。同時培養一支具有研究水平高和實踐經驗豐富的科研開發隊伍。在上述基礎上,再用3到5年時間,通過拓寬研究與開發領域,強化技術創新功能、技術集成功能、技術輻射功能、技術轉化功能,使本實驗室成為具有自主知識產權和我省發展

35、特色的農業微生物制劑領域技術經濟實體,具有一定規模的、適應市場變化的中試生產基地。通過工程化研究,把農業微生物制劑研究成果轉化為高新技術產品,為農業微生物制劑產品的規模產業化提供必要的技術數據。成為面向全省以至全國開放的農業微生物制劑技術研究與開發中心和技術領域高級人才培養基地,成為集科學研究、人才培養、技術開發、科技產業、技術服務于一體的開放型的、運行高效的科研機構;本實驗室將與社會各界以多種形式聯合,優勢互補,共同發展,盡快把我省的農業微生物制劑技術優勢轉化為經濟優勢,成為國內一流、國外有相當影響的生物工程技術研究機構,為我國和我省農業微生物制劑產業的發展提供強有力的技術保障。四、現有研究

36、工作的基礎、水平1. 申報單位基本情況項目申請單位福建省農業科學院農業生物資源研究所農業微生物研究中心是福建省農業生物藥物研究與應用平臺、福建省農業生物藥物工程研究中心和福建省生物農藥工程研究中心的技術核心。現已建成殺蟲劑類生物農藥柔性中試生產線、生物農藥發酵工藝工程化試驗室、生物農藥制劑工藝工程化試驗室、生物農藥生物測定試驗室、功能基因克隆及新藥開發工程化試驗室。能夠承擔生物農藥的研究、開發、生產等一系列的科研工作。中心與瑞典斯德哥爾摩大學共同組建了中瑞分子標記合作研究實驗室,與德國波恩大學共同組建了中德生防合作研究實驗室,開。現有員工26人,其中博士6人,博士生4人,碩士8人,高級職稱11

37、人,中級職稱8人,博士后3名,為完成本課題奠定了良好的基礎。研究所擁有較強的生物技術研究裝備,擁有dna測序儀、細胞融合儀、基因擴增儀、系列電泳儀、高速離心機、超低溫冰箱、紫外分光光度計、凝膠成像儀、氣相色譜儀、液相色譜儀、氣質聯用、液質聯用、酶標儀、蛋白層析系統、超純水系統、熒光顯微鏡、體視顯微鏡、高壓滅菌器、各種型號的超凈工作臺、培養箱多臺、全自動電腦控制節能玻璃溫室、人工氣候室、自動生測儀、分子篩分離機、電腦網絡辦公系統、細菌培養系統、組織培養系統、生物毒素耦合裝置、微機自控發酵裝置等先進儀器和設施。可進行分子、細胞、組織、個體和群體水平的農業應用基礎研究、戰略高技術探索以及重大社會公益

38、性研究。2項目申報情況2007-2011年度,共申請到項目128項,合同計劃總經費4253.4萬元,實際到位經費4006.4萬元。其中國家級項目24項,合同計劃總經費2679.5萬元,占總合同經費的63.00%,實際到位總經費2438.5萬元,占實際到位經費的60.87%;省級項目55項,合同計劃總經費1252萬元,占總合同經費的29.44%,實際到位經費1247萬元,占實際到位總經費的31.13%;院市級項目49項,合同計劃總經費321.9萬元,占總合同經費的7.57%,實際到位經費320.9萬元,占實際到位總經費的8.01%。3項目完成情況2007-2011年度項目完成113項,評審或鑒定

39、共5項(國際領先3項,國內先進2項),通過專家驗收24項,結題84項。4獲獎成果情況2007-2011年度獲得國家科學技術二等獎1項,福建省科學技術二等獎5項,院科學技術獎一等獎2項。院課題進展獎2項。5. 獲審(認)定品種、專利、品種權、軟件著作權及相關標準(規程)情況2007-2011年度國家發明專利1項,外觀專利1項,軟件著作權1權;新農藥登記證3個,肥料登記證1個,飼用益生菌劑1個,企業標準1項。6. 發表論文、論著情況2007-2011年度合計發表論文和論著228篇:發表第一作者論著7本,其中英文專著1作;第一作者論文201篇,sci收錄論文8篇、國家級學報48篇;國家級刊物和省級學

40、報138篇。第二作者著作1本,論文13篇,其中sci 2篇、國家一級學報1篇;第三作者論文7篇;第四作者論文2篇,其中sci 1篇;第五作者論文4篇。7.主要成果應用情況(1)生物殺蟲劑bta在全國19個省的茶葉、蔬菜、果樹、水稻、棉花等作物上進行推廣應用,用于防治茶葉、蔬菜、果樹主要害蟲和螨類,應用面積達100萬畝次,可以防治五個目近58種農業害蟲,殺蟲速率平均85%/24小時,與化學農藥相近,使用成本3.5-5.3元/畝次,較化學農藥平均低5%,緩解茶葉農藥殘留嚴重超標的問題, 增加了無公害蔬菜、茶葉、果品、水稻面積,獲得了較好的經濟、生態、社會效益。(2)青枯病生防菌“安地”在全國示范推

41、廣面積累計達20多萬畝次,對番茄、茄子等作物青枯病的田間防治效果達到75%以上。 “安地”的推廣應用減少了化學農藥使用量,降低了生產成本,具有良好的社會、經濟和生態效益。(3)無害化養豬微生物發酵床工程化技術提供了實用性很高的養豬技術體系,解決了養豬過程的豬糞污染治理,該技術能夠減少豬場用水80%以上;節省人工20%以上,使用成本較低。生豬的生長環境健康,減少病害的發生。飼用菌劑提高了生豬對飼料吸收率,增強豬的抗病能力,起到替代抗生素的作用;豬的生長速度快,出欄時間較常規方法養殖平均提前12天左右,降低成本3%。研究技術在福建三明、寧德、漳州、泉州、福州、南平、龍巖等地的規模豬場成功地進行了2

42、0萬頭以上的推廣應用,新增產值2億元,增收節支200萬,取得了良好的經濟、生態、社會效益,具有廣闊的推廣價值和市場前景。(4)利用線蟲生防菌淡紫擬青霉研制出制劑擔子肥藥,進行了推廣應用,將擔子肥藥替代部分基肥,在播種或移植前施用,對作物根結線蟲的抑制率達到80%,增產20%。并在廈門、漳州、泉州、莆田等地的蔬菜種植區進行了規模生產試驗示范,累計推廣面積達25萬畝次,經濟效益達到1.25億元。五、科研隊伍狀況及培養人才的能力1. 學術帶頭人簡介:劉波,男,博士,研究員,現任福建省農業科學院院長(1)基本情況1987獲福建農大博士學位,1992-1994德國波恩大學博士后, 1994-1995美國

43、密執根大學訪問學者,1996-2002年德國波恩大學每年1-3個月短期合作研究訪問學者,2002-至今年被聘為德國波恩大學植物病理研究博士生第二導師,招收德國波恩大學的博士生3名,現任福建省農業科學院院長,二級研究員。現任中國農學會高新技術農業應用專業委員會副理事長,福建省科協常委,福建省農學會副會長,福建省專家協會常務理事,福建省生物化學及分子生物學學會副理事長,福建省昆蟲學會理事長,中國農業科學、農業環境科學學報、中國生物防治、福建農業學報等編委,德國波恩大學植物病理研究所第二博士生導師,浙江大學生物技術研究所博士生第二導師,福建農林大學博士生導師,福建省農業科學院農業微生物創新團隊和中德

44、生防合作研究項目中方首席專家。(2)研究經歷長期從事微生物生物技術與農業微生物制劑的研究。2004-2009年間申請到中德國際合作項目、國家基金、國家863項目、國家支撐項目,國家成果轉化項目、國家發改委項目、省科技重大攻關項目等科研課題150個,獲得科研經費的資助3600多萬元,建立了“中德生防合作研究實驗室”、“國家引進國外智力成果示范推廣基地-生物防治技術”、“福建省生物農藥工程研究中心”、“福建省科技廳農業生物藥物研究平臺”、“福建省農業科學院微生物創新團隊”,形成了較為完整的農業微生物生物技術與農業生物藥物研究的技術體系。完成了“蚜繭蜂人工大量繁殖技術”、“稻飛虱綜合治理”、“數據庫

45、自動編程系統”、“水稻病蟲微機測報網絡”、“生物殺蟲劑bta的研究與應用”、“農作物請枯病生物殺菌劑anti-8098a的研究與應用”、“作物枯萎病生物殺菌劑-枯特利的研究與應用”、“農業科技推廣互聯網的建立與應用”、“茶葉病蟲系統調空技術的研究”、“微生物發酵床零污染豬法的研究與應用”等課題。在德國博士后工作期間,發明了新型昆蟲嗅覺儀,提高了昆蟲利它素的測定精度和效率。研究成果“植物生長調節劑”、“蘇云金桿菌培養基”、“氣升式發酵反應器”“生物殺蟲劑bta的物理藕合技術”等研究獲國專家利7項。(3)研究成果“獲農業部豐收一等獎1項(參加),國家科委星火科技三等獎1項(參加),省科學技術二等獎

46、4項、三等獎2項。從1988-2003年連年被評為院先進工作者,獲中國青年科技獎(1992)、全國優秀留學回國人員獎(1996)、省級優秀專家(1997)、享受國務院政府津貼(1997)、入選國家“百千萬”人才第一、二層次管理(1997),省“五一”勞動獎章(1999、2010)、福建省杰出科技人才(2010)。在國內外學報上發表論文256篇(第一作者或通訊作者),其中在國際專業學報(sci)上發表論文22篇(第一作者、通訊作者或主筆);出版專著13本(包括碩士和博士論文),其中在德國出版英文專著2本。目前,作為中德合作項目、國家863項目、國家基金,國家引智辦項目、省農業重大項目主持人,從事

47、微生物生物技術與農業生物藥物、環保農業技術的研究和應用。2.科研隊伍狀況及培養人才的能力本中心設主任1名,由學術帶頭人擔任。全面負責“中心”運行。現有在職研究人員22人,其中研究員4人(包括博士2人),副研究員7人(博士4人),在職博士生4人,碩士8人,博士后1人;常年招收碩士研究生10-15名,博士生1-2名,博士后2-4名。從事研究的科技人員(包括研究生)達40-50人。六、已具備的科研條件擁有試驗室面積1300m2,擁有設備208臺(套),價值9082637.72元。擁有dna測序儀、細胞融合儀、基因擴增儀、mrna差別顯示儀、生物信息系統、系列電泳儀、高速離心機、超低溫冰箱、紫外分光光

48、度計、氣相色譜儀、液相色譜、原子吸收分析儀、毛細管電泳儀、酶標儀、蛋白層析系統、質譜儀、超純水系統、激光共聚焦顯微鏡、倒置顯微鏡、熒光顯微鏡、多功能立體解剖鏡、流式細胞儀、高壓滅菌器、各種型號的超凈工作臺、培養箱多臺和10平方米的大型冷庫、全自動電腦控制節能玻璃溫室(荷蘭進口)、人工氣候室、分子篩分離機、電腦網絡辦公系統、細菌培養系統、組織培養系統和細菌發酵系統等儀器和設施。2007-2011年度,新增氣質聯用儀1臺(套),氣相色譜1臺(套),全自動微生物鑒定系統1臺(套),陰離子交換色譜柱1件、液質聯用儀1臺、脂肪酸測定快速標樣及樣品瓶、色譜脫水阱、mp fastprep-24型土壤核酸快速

49、提取儀1套,倒置熒光顯微鏡1臺(套),體視顯微鏡1臺(套),全自動高壓滅菌鍋1臺(套),高靈敏度凝膠成像與圖像分析系統1臺(套),菌落計數系統1臺(套),高性能基因突變分析系統、快速核算提取儀和雙光束紫外可見分光光度計各一臺(套),全溫雙層搖床5臺、恒溫搖床1臺、厭氧培養箱1臺、隔水式恒溫培養箱1臺、冷凍離心機1臺、三洋制冰機1臺、低溫冰箱1臺、超凈工作臺1臺、賽多利斯電子天平2臺、艾本得移液器20件、石蠟切片機1臺、真空泵1臺、循環水式真空泵1臺、stik低溫生化培養箱5臺、體視顯微鏡1臺、尼康e-100生物顯微鏡1臺、三槽獨立控溫水浴鍋1臺。經過多年建設,農業微生物研究中心已經建立以生物農

50、藥工程菌芽孢桿菌的研究和應用為核心的研究平臺,包括多個專項公共實驗室(基礎微生物研究、分子生物學、發酵工藝研究、功能物質分析);建立和完善農業微生物保藏系統,保藏各類農業微生物菌株17000多株(含tn5突變株1000株),保藏世界各地土壤樣本5000多份。注重技術平臺的建設與發展,以gfp基因標記為核心技術的目標微生物作用機制研究技術、微生物脂肪酸鑒定及分析技術、微生物次生代謝物質純化與分析技術、生物農藥生產工藝等一系列技術獨具特色,眾多科研院所前來交流學習。中心在加強自身建設的同時,注重同各科研院所交流合作,在尊重知識產權的基礎上,實現資源共享,互通有無,有助于優化資源配置,提高設備利用率

51、,加快研究信息的交流。2011年新增農業部重點實驗室科學觀測站3項,包括農業部福州熱帶作物科學觀測實驗站、農業部東南區域農業微生物資源利用科學觀測實驗站和農業部福州農業環境科學觀測實驗站。加強與企業的合作,加快科研成果的轉化,建成省級平臺5個,其中省級工程中心2個。與企業共同建設“福建省生物農藥工程研究中心”,進行生物農藥產品產業化研究。作為承擔主體建設“福建省農業生物藥物工程技術研究中心”,以創新性基礎與應用研究為依托,通過對在生物農藥產業化中的關鍵技術的攻關研究,開發具有自主知識產權的農業微生物制劑技術,不斷地推向市場。七、開放合作和運行管理制度1.開放合作“福建省農業微生物重點實驗室”將

52、建成開放型的、與外開展合作的試驗、示范基地、組織力量并大力吸引國內外農業微生物制劑專家共同就農業微生物制劑的基礎理論及科研成果轉化為現實生產力進行工程化研究、開發,推出更多的新技術、新產品,成果盡快產業化、規模化。同時培養一支具有研究水平高和實踐經驗豐富的科研開發隊伍。國際合作主要單位有德國波恩大學植物病理研究所、瑞典農業大學微生物系、美國農業部弗羅里達園藝實驗室、英國洛桑農業實驗站等,采用請進來走出去的方法,擴大國際合作。國內合作的主要單位有福建農林大學、福建師范大學、福州大學、廈門大學、中國農業大學、中國農科院、浙江大學、中國科學院微生物所、中國熱帶農業科學院等,進一步加強合作,互派訪問學

53、者,加強研究交流。在上述基礎上,再用3到5年時間,通過拓寬研究與開發領域,強化技術創新功能、技術集成功能、技術輻射功能、技術轉化功能,使本實驗室成為具有自主知識產權和我省發展特色的農業微生物制劑領域技術經濟實體,具有一定規模的、適應市場變化的中試生產基地。通過工程化研究,把農業微生物制劑研究成果轉化為高新技術產品,為農業微生物制劑產品的規模產業化提供必要的技術數據。成為面向全省以至全國開放的農業微生物制劑技術研究與開發中心和技術領域高級人才培養基地,成為集科學研究、人才培養、技術開發、科技產業、技術服務于一體的開放型的、運行高效的科研機構;本實驗室將與社會各界以多種形式聯合,優勢互補,共同發展,盡快把我省的農業微生物制劑技術優勢轉化為經濟優勢,成為國內一流、國外有相當影響的生物工程技術研究機構,為我國和我省農業微生物制劑產業的發展提供強有力的技術保障。2,運行管理制度“福建省農業微生物重點實驗室”運行機制遵循的原則為:公平、公正、公開、合理、量化,科研管理實行合議制度,首席科學家為微

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