中国要在21世纪中叶实现三步走的战略目标,为中华民族的伟大复兴奠定强大的物质和文化基础,必须抓住新的科技革命的历史机遇,走超常规的道路,才能实现经济与社会的跨越式发展。农业生物技术必将在发展现代农业、建设社会主义新农村、实现可持续发展等重大问题上发挥中流砥柱的与支撑作用。
1的历史机遇
1.1基因组学带来深刻的科学革命
人类、拟南芥和水稻等基因组测序与工作图谱的完成,在自然科学**次将物质结构、功能及其相互作用转换为数字信息,产生了全新的学科生物信息学,提高了生命科学的研究效率,加速了其他物种物理图谱、精细全图、转录图和测序工作的进程,刺激了其他相关学科如计算机科学、材料科学等的发展,功能基因组学、生物信息学、基因芯片、蛋白质组学和代谢组学等前沿新学科的发展,使人类对生命的本质、生物进化与起源、生物的基因设计、人类的食物营养、寿命与健康控制等的认识进入一个新的时代。
1.2基因组学带来技术革命
随着功能基因组学、生物信息学、基因芯片、蛋白质组学和代谢组学等的深入发展,基因组学革命以起爆的方式,正在带来一系列新的技术革命,产生一系列新的技术领域、技术平台、技术、知识产权、技术工艺、技术标准、生物量刚和新兴产业。
1.3基因组学带来研究方法和组织方式的革命
基因组学的工业化、信息化、系统化、智能化、网络化、集约化和一体化等新的研究方法和组织方式,以及技术路线上大科学、大平台、大规模、率、高通量、长效性、大产业等鲜明的特点,正在带来生命科学传统研究方法、技术路线、组织方式的革命,并且演变成为研究、开发、产业发展一体化的生物经济发展新模式。
1.4基因组学带来新的产业革命和深远的社会革命
一个基因创造一个产业,由基因革命诞生的生物经济正在与信息经济一样成为21世纪社会发展的主导力量之一。生物技术的应用不仅在农业领域,例如针对抗逆、抗病、抗旱、抗盐碱、抗寒、抗虫害、、高产等问题对农作物进行遗传设计和定向改良,并且在食物与营养、医疗与保健、信息与能源、环保与新材料开发等方面,产生巨大的潜在的商业利益和机会,带来难以估量的经济效益和社会效益,产生新的生产方式、生活方式和新的伦理、观念与文化,进而发生影响深远的人类社会革命。
1.5 基因组学参与构筑国家未来核心竞争力
以基因组学为标志的生物科学与技术,体现了基础性、战略性、前瞻性、全局性和国家重大需求等特征,具有多、快、好、省地占领和发展高技术产业制高点等优势,除了能够解决前述农业与农村、食物与营养、医疗与保健、信息与能源、环保与新材料以及可持续发展等问题外,还将成为国家经济发展的核心驱动力和竞争力的决定性因素之一,其应用和派生的系列衍生技术也将成为未来贸易、市场准人、外交与政治较量的*和。因此,“建立以生物基因为核心的知识产权财富”,早已成为各国政府的共识与决策,各国政府都不约而同地把农业生物技术列为首要的优先发展领域。
1.6基因组学带来跨越发展的机遇
我国发展农业生物技术及其产业具有独到的生物资源优势(例如水稻远缘杂交的可交配基因、糯质基因等均在世界上是*的)。我们基本具备或可以顺利从国外买到生物技术研究所需的研究设备。生物技术是一门大科学,需要各国大合作,上各类生物信息数据库对我们免费开放。我国科学家已经参与完成了人类、水稻、家猪、家蚕和多种微生物的基因组测序,建设了平台、积累了经验、培养了人才和队伍、得到社会广泛认可。农业生物技术发展现在刚刚进入关键性、实质性快速发展阶段,我们与发达国家基本站在同一起跑线上,并在若干领域已经形成特色和优势。
1.7农业生物技术是具有战略发展意义的领域
经济化的今天,我们面i临着世界产业寡头利用新技术革命的成果和生物经济的历史机遇,重新瓜分和占领市场的“新寡头时代”。在这场决定民族命运和国家前途的、百年一遇的战略大搏弈中,农业生物技术是目前zui有希望赶上和超过西方的发展领域与战略方向之一。
21世纪给中华民族有两条选择:要么错过新兴产业的发展机遇——意味中国在未来的世界经济中走向非主流、边缘或大国家小经济;要么抓住百年一遇的历史机会,以的胆识、理念、战略和部署,倾举国之力在战略的农业生物技术领域打造民族和国家的未来,实现民族的伟大复兴。
2我国农业生物技术发展的若干成就
改革开放以来,在党和政府的大力支持下,我国农业生物技术研究与产业快速发展,建成了一批*、部门级的重点开放实验室,形成了一支学科齐全的农业生物技术研究队伍,获得了一批有重要理论价值和市场前景的研究成果,研究水平在发展中国家处于地位,某些优势领域已经能够与发达国家同步发展、自主创新。
2.1 重要农艺性状基因的克隆与基因功能研究
2002年12月,我国科学家绘制完成水稻基因组“精细图”,“精细图”的覆盖率达97%,其中97%的基因定位在染色体上,其中覆盖基因组94%的染色体定位序列的单碱基准确率为99.99%,还预测出约6万个水稻基因,制备出全基因组基因芯片,为大规模分离抗病、高产、的相关基因奠定了基础。近5年来,我国建成了包括水稻、小麦等主要作物的遗传资源收集和研究中心,收集鉴定和创造了一大批具有特殊抗性的遗传资源,建立了主要农作物病害和逆境抗性的筛选与鉴定体系;完善了水稻、小麦、棉花等农杆菌介导的遗传转化体系和t-dna插入突变技术体系,建立容量超过20万份的水稻突变体库;发现重要农艺性状新基因或数量性状位点(qtl)657个,分离了一系列具有自主知识产权的高抗草甘膦基因、特殊抗病杀虫基因和抗旱、耐盐或低温胁迫的转录调控因子,克隆了稻谷分蘖控制基因(mocl)、抗白叶枯病优异新基因 xa23、水稻抗稻瘟病基因、抗盐相关的skcl基因、控制矮化的基因、小麦抗白粉病基因、棉花纤维品质相关基因、抗黄萎病相关新基因等一批重要功能基因;明确了纤维细胞发育调控基因与棉花体内乙烯代谢的关系,发现棉花抗黄萎病相关基因与黄酮代谢的一个新支路,阐明了boroⅱ型水稻细胞质雄性不育和育性恢复的分子机理,以及对称植物花瓣形成控制机理等。
2.2生物技术育种
近年来,在分子标记、转基因、细胞工程等现代育种技术领域,相继创制出一批水稻、小麦、棉花、玉米、大豆、油菜、甘蓝和辣椒等作物育种新材料,构建了新型抗逆、抗病虫害或抗草甘膦转基因水稻、油菜、玉米、小麦和棉花株系等,取得了超级稻、小麦、高产玉米、转基因抗虫棉、高油大豆、双低油菜、转基因杨树、北京黑猪、中国荷斯坦牛、中国美利奴羊、小型蛋鸡、新吉富罗非鱼、中国对虾黄海一号等一批新成果。
2.2.1分子标记辅助聚合育种研究高产、、抗逆与抗病性的分子标记聚合育种已经成为快速创造植物新种质的主要手段。构建了水稻、玉米、小麦的高密度分子标记连锁图谱,定位了大量与抗病、抗虫、抗逆、产量、品质有关的基因或 qtl,先后开展了针对抗病、、耐旱性的分子标记辅助育种研究。应用分子标记辅助选择技术成功地将xa21转入大面积推广应用的优良杂交稻恢复系明恢63和密阳46中,获得了具有白叶枯病抗性的水稻品种,培育出*个通过审定的杂交稻协优218;使用抗玉米矮花叶病基因与耐旱性及其他抗病性基因聚合培育出有利用价值的玉米自交系,建立了适于玉米自交系选育的分子标记辅助选育体系;将小麦抗黄矮病基因bdv2的 ssr标记和rapd标记转化为scar标记并应用于小麦抗黄矮病育种,利用小麦ssr标记定位了2个新的抗白粉病基因pr030和pr031,分别在小麦抗病、抗逆基因的分子标记研究和标记辅助选择方面取得了明显进展;先后构建了3张大豆标记连锁图谱,涉及的性状包括农艺性状、抗病性(花叶病毒病、胞囊线虫病)、抗逆性(耐盐性、抗旱性)和品质性状(蛋白质、脂肪含量)等。
2.2.2 转基因植物育种研究 在国家相关计划项目资助下,我国转基因技术发展迅速,建立了多种主要农作物的遗传转化技术,应用这些转化技术已获得具有不同性状的转基因植物180种,涉及的基因种类超过200种,改良的性状包括抗虫性、抗病性、抗除草剂、品质和耐储性等,进人田问环境释放的转基因植物有水稻、玉米、棉花、大豆、烟草、马铃薯、番茄、甜椒和杨树等22种,获准商业化生产的植物种类有棉花、番茄、甜椒和矮牵牛等6种,植物转基因技术进入规模化应用阶段,转基因抗虫棉已进人商品化生产阶段,已审定的抗虫、高产、的抗虫棉品种60多个,累计推广面积已超过666.7万hm2。仅“十五”期问国家转基因植物研究与产业化专项就产生通过品种审定或获得品种保护权的转基因植物新品种(系)35个,其中转基因大豆新品种2个,转基因玉米自交系23个、优良杂交组合8个,转基因杂交水稻组合2个。
2.2.3分子育种研究与育种体系在作物分子育种理论和方法研究方面,建立了大规模发掘功能基因标记和克隆基因的理论方法及技术体系,开发出数干个主要农作物功能型分子标记,向国内外开放利用;形成了标记检测与回交转育相结合的分子标记选择和基因定向选择方法,建立了转基因技术体系;完成了dna与蛋白质数据库构建系统,研制出表型和基因型互作模型与预测软件,建立了品种的定性和定量分子设汁方法;集成分子标记育种、转基因育种、分子设计育种的理论和技术,形成了作物分子育种理论和方法体系,成功选育出含目标基因的水稻、小麦和乇米等主要农作物新品种。
在作物育种技术体系研究方面,构建了超级稻高产理论与新品种选育技术体系、转抗虫基因三系杂交棉分子育种新体系、油菜小孢子培养技术体系、甘蓝显性雄性不育系等以分子育种和杂种优势利用为核心的主要农作物育种技术体系,培育出水稻协优9308、棉花中棉所41、sgkz8、油菜中双9号、中甘系列甘蓝等一批高产、、抗逆的超级新品种和特色、新品种。在上,成功创建高产量、高纯度、率、低成本的转抗虫基因三系杂交棉及育种新体系,该技术推广应用后增产超过25%,每年新增的皮棉相当于目前66.7万hm2棉田的总产量,等于再造一个长江流域棉区。建立了的矮败小麦轮回选择育种技术平台,大大提高了育种效率,被“绿色革命之父”布劳格誉为“小麦育种的革命”。继成功选育出*的超级稻组合协优9308之后,相继培育出国稻l号、国稻6号、协优107等创造世界水稻高产纪录的高产超级稻新品种,超过*制定的超级稻第二阶段800kg/667㎡。的产量目标,正在向单产超900kg/667m2。的第三期目标奋进。选育出以“六高、两优、多用”油菜新品种中双9号为代表的一批双低油菜新品种,综合性状突出,品质、产量和抗性均达到先进水平。利用植物细胞工程和染色体工程技术育成了小偃6号小麦、京花1号小麦、中花号水稻等一批重要品种。近5年来,在高产、、抗病、抗逆作物新品种选育方面,共培育并成功推广种植水稻、小麦、玉米、大豆、棉花和油菜等作物新品种650个,创造了1 200多份具有优良特性的遗传新材料,累计推广面积超过1.17亿hm2,增产粮食600多亿kg,直接经济效益731.5亿元,培育高科技种业15家,创造了巨大的社会与经济效益,为保障我国粮食安全、农业增效、农民增收做出了显著贡献。
2.3动物克隆及转基因动物技术
集成活体采卵、体外受精、胚胎克隆、胚胎性控等技术,实现良种家畜胚胎的工程化生产,降低良种胚胎生产成本,加快良种繁育速度;集成转基因技术和胚胎工程技术,进行转基因抗病育种、提高生产性能的育种;集成动物转基因和胚胎工程技术,研制奶畜乳腺生物反应器,进行保健蛋白、药用蛋白、疫苗以及其他特殊蛋白的生产,提高家畜奶产品的生产价值,是畜禽快繁、分子育种的方向和途径。我国从20世纪80年代中期开始进行胚胎分割研究,1990年开始胚胎细胞核移植技术,先后用胚胎细胞克隆牛、羊、猪、兔等动物获得成功,成功地获得了转基因鱼、小鼠、猪、牛、羊等动物,获得体细胞克隆山羊、牛和牛羊乳腺生物反应器,在动物克隆和转基因动物方面已具有一定的基础,某些单项胚胎生物工程技术已在畜牧业生产上应用,位居*水平。
2.4动植物生物反应器研究
动植物生物反应器是继细菌发酵、细胞培养
之后新一代的基因工程技术,利用转基因技术在动植物组织或体液中(主要为乳腺)生产药用保健蛋白和生物材料等。我国建立了用烟草、番茄、生菜等转基因植物生产疫苗和医用蛋白的表达系统,特别是建立了用油体表达体系在油菜种子中生产*的技术平台和体系,在转基因油菜种子油体中高水平表达具有生物学功能的*蛋白,融合蛋白的表达量占种子总蛋白的6.47%,具有较高的生物学活性(约1700 iu· mg-1),动物试验表明,其具有降低血钙、抑制破骨细胞形成的生物学功能;利用玉米生物反应器研发出第二代植酸酶生产系统,开发了新型乳糖酶及其生产途径。在动物生物反应器技术方面,成功攻克了转基因动物制备、重组蛋白表达等动物生物反应器上游关键技术难题,成功获得了乳腺中能表达人血清白蛋白的转基因牛和乳腺中能表达*的转基因羊。
2.5生物农药
在微生物农药研究领域,我国科学家独立鉴定和克隆的新型bt基因数目已超过30个,约占同期命名bt基因总数的1/3。bt菌剂 wg-001是我国*个通过安全性审定获准商品化生产的基因工程微生物杀虫剂,工程菌“荧光93”是我国利用生物技术对细菌进行遗传改良的zui早的实践。经过多年坚持自主原始创新,已相继开发出了200多种具有自主知识产权和中国特色的生物农药产品,如木霉制剂、bt、绿僵菌、白僵菌、阿维菌素、井岗霉素、中生菌素等,部分产品和技术已经通过合作等方式输出到市场。近年来,运用基因控制技术、分子标记技术发掘新的生物农药制剂或产品,应用现代细胞工程和先进发酵技术提高单位产品的产量和生产效率,在棉铃虫病毒原药、harpin蛋白研究、聚半乳糖醛酸酶水剂、白僵菌可湿性粉剂、粘帚霉可湿性粉剂、除多种恶性杂草的生物除草剂等新型生物农药技术与工艺研制上取得创新,生物源农药的活性成分已达到200多种,登记注册的产品已超过1000个,其中生物化学农药124种、微生物生物农药68种、植物源生物农药10种,总产值约65亿元。
2.6生物饲料
我国是*二大饲料生产国,近年来利用生物技术等手段,成功构建了稳定表达植酸酶外源基因的毕赤酵母工程菌及其表达系统,已应用于大规模的产业化生产;研制出木聚糖酶、β-葡聚糖酶、β-甘露聚糖酶等饲用酶制剂生产工程菌,在生产中发挥了重要作用,为饲料用生物制品的研制和生产指明了方向。运用基因控制与表达、基因操作、定向发酵、自动控制等技术,在提高饲料报酬率的新型饲料添加剂筛选、取代抗生素的新型安全添加剂研究,以及改良畜禽品质和风味的天然植物添加剂研究等方面也取得了新的进展。
2.7生物肥料
我国是生物肥料开发利用较早的国家之一,通过多年的研究积累,已开发出5406、根瘤菌、解磷、溶磷、解钾、促生磷细菌等一批生物肥料产品,现有10余株转基因固氮微生物处于安全性评价和田问示范阶段。有生物肥料企业500余家,登记的生物肥料产品526个,年产量450万t、应用面积666.7万hm2、产值80亿元,在生产中发挥了较大作用。
2.8重组工程疫苗
运用基因操作的相关技术,已研制出了伪狂犬病毒基因缺失疫苗、马传染性贫血驴白细胞弱毒疫苗、抗h5或h9亚型禽流感重组鸡痘病毒疫苗、多肽疫苗和重组伪狂犬病毒基因工程疫苗等,部分产品已达到世界水平。成功地构建了伪狂犬病毒tk基因缺失的鸡传染性喉气管炎病毒、含马立克氏病毒gb基因的重组禽痘病毒、表达传染性气管炎病毒gb基因和传染性法氏囊病毒vp2基因的重组禽痘病毒,制备成双价大肠杆菌疫苗。哈尔滨兽医研究所研制的h5n2疫苗在扑灭我国2004年暴发的高致病性禽流感中发挥了关键作用。自主研发出新型h5n1基因重组禽流感灭活工程疫苗,成功解决了水禽缺乏有效防治禽流感疫苗这一世界性难题,是目前*大规模应用的人类/动物流感病毒反向遗传操作基因工程疫苗,极大地提高了我国禽流感的预防控制能力和地位旧。近年来,我国在二价或多价基因工程疫苗、分子标记疫苗、核酸疫苗、朊蛋白疫苗的研制以及负链rna病毒反向基因操作技术应用等方面发展迅速,目前,我国生产的兽用生物制品品种已达200多个,年总产值逾50亿元。
2.9转基因安全性评价技术研究
在转基因植物环境安全性评价与检测监测技术体系方面,完成了转基因大豆、玉米和水稻环境安全性评价的行业标准,建立了适应我国国情的转基因植物安全性评价的技术体系;评价了国外转基因大豆、玉米和油菜对我国环境的潜在影响;系统监测研究了转基因抗虫棉大规模商业化种植对靶标生物、非靶标生物、农田生态系统群落结构和生物多样性的影响,制定了转基因抗虫棉环境风险的管理策略,为转基因作物的安全性管理和转基因抗虫棉的持续利用提供了技术支撑;形成了独立自主与水平进行平等对话和交流的技术能力与平台。
3我国农业生物技术发展的优先领域与方向
运用社会主义制度能够集中力量办大事的优势,按照“系统设计、自主创新、重点突破、产业推动”的方针,集中资源,依托优势单位,重点突破,优先支持一批具有前瞻性、战略性、基础性、关键性的研究项目,抢占一批农业生物技术的前沿战略制高点,构筑一批具有自主知识产权和的技术平台;重点发展一批市场潜力大、科技含量高、产品附加值大的重大技术和产品,加速其产业化进程;集成*技术和管理经验,发挥我国资源和技术优势,形成一批我国自有的农业生物技术、产品和产业,锻造国家农业生物技术的创新与产业体系;力争通过10~15年的努力,使农业生物技术的创新能力和产业化水平跃居世界前列。
3.1重要农作物、微生物病原菌、畜禽功能基因组学研究
通过结构基因组学(主要指研究基因组的结构和组织,包括物理图谱、遗传连锁图谱和基因组的全序列分析等)与功能基因组学(主要包括大规模的基因分离、基因的表达特性和功能分析等)的研究,阐明主要农作物、畜禽、病原微生物的基因组结构和功能,以及涉及重要性状的基因的表达和调控机制。
利用理化诱变和插入突变等技术建立主要农作物的突变体库,为大规模分离与产量、品质、抗性有关的功能基因奠定基础。利用dna芯片技术和差别显示等方法,大规模分离水稻、玉米等主要农作物与产量、品质和抗性相关的基因。构建不同组织器官、不同发育阶段的基因表达谱,结合遗传突变体的分析和测序及同源性比较,研究有关基因的结构、生物学功能和作用机制。
利用现有模式植物中一些重要基因的已知序列,在农作物中分离其同源序列;同时,充分利用现有国内植物分子生物学的研究基础,进行同源基因的功能分析与比较,以增加对形成农作物产量、品质和抗性相关基因认识的系统性与完整性。
利用植物突变体库大规模分离和鉴定功能基因。利用拟南芥、水稻、小麦、玉米和大豆等基因组全序列信息,快速建立以水稻为代表的单子叶植物、以拟南芥为代表的双子叶植物的突变体库,大规模鉴定基因功能,抢占植物基因研究制高点。利用植物基因的同源性,迅速获得其他作物的同源基因,建立我国自己的农作物基因的生物信息数据库。
3.2植物生物技术育种与产业化
3.2.1植物基因工程育种包括水稻、玉米、小麦、大豆、棉花、烟草、果树、蔬菜、蚕桑、茶叶、麻类、林木、牧草和花卉等主要农林作物转基因体系的完善和转基因新方法的研究,转基因作物新品种的培育和安全性评价及产业化。
3.2.2分子标记辅助育种技术在水稻、小麦、玉米、大豆、油菜和棉花等主要作物上,通过利用与目标性状紧密连锁的dna分子标记对目标性状进行间接选择,以期在育种早期就能够对目标基因的转移进行准确、稳定的选择,克服隐性基因再度利用时识别的困难,加速育种进程,提高育种效率;利用分子标记多基因聚合育种,选育抗病、抗虫、、高产等综合性状优良的新品种。
3.2.3细胞与染色体工程育种在小麦等多倍体作物上通过细胞与染色体水平的遗传操作,将异源属种的优良性状基因导入受体植株,经系统选择培育优良新品种。
3.2.4 植物生物反应器利用转基因技术将目的基因转移到植物细胞中,进行表达,生产具有重要价值的基因工程药物或次生代谢物等。3.3动物生物技术与产业化
3.3.1 动物基因诊断技术建立起品种问杂交的资源群体或商业品种问杂交的资源群体,记录和测定所有资源群体中全部个体的生产性状和质量性状;进行大规模半自动或全自动基因型分析,遗传定位分析并对标记座位的遗传效应进行检验,设计与生产全自动优良基因型pcr诊断试剂盒;在动物常规育种中的应用及推广dna标记辅助选择(mas)。
3.3.2 乳腺生物反应器动物乳腺生物反应器模式动物的研究,评估其转基因结构的表达特异性和表达性及目标基因的遗传稳定性,以及这些目标基因表达“泄漏”后对动物机体本身的危害;确定转基因表达的“非整合位点依赖性”和表达效率以及“转基因拷贝数依赖性”。
3.3.3 动物基因工程疫苗 重点针对狂犬病毒、牛传染性鼻气管炎病毒和猪生殖呼吸障碍综合症病毒等进行疫苗及其相应鉴别诊断技术的研究,抗猪瘟和伪狂犬病基因工程双价疫苗的研制与产业化等。
3.3.4家畜克隆育种技术研究与产业化 动物核移植研究的重点应放在利用培养的胚胎细胞核作为核供体,通过家畜无性繁殖技术,建立*的供体核休眠程序,提高核融合的效率,包括牛、羊胚胎和传代胚细胞克隆技术的完善和产业化开发,牛、羊体细胞克隆技术及产业化开发,猪体细胞克隆技术及产业化开发。
3.3.5动物转基因育种与产业化 奶品质的改良方面,利用基因敲除技术或其他分子生物学技术灭活牛乳球蛋白基因的功能,为人类提供新的安全食品;生长和抗性性状的改良方面,通过向动物基因组导人与生长或抗性相关的基因,使转基因动物获得更多的优良基因;高附加值性状的产生方面,通过转基因技术将人奶蛋白基因导人牛基因组中使乳牛生产高附加值的人奶;另外,还将推进转基因动物新品种的示范推广与产业化。
3.3.6动物基因工程激素技术 大规模生产动物“瘦蛋白”,用此种蛋白提高瘦肉率、饲料转化效率;大规模生产动物肌肉生长抑制因子体外疫苗,使肌肉生长抑制因子的功能失活,从而大幅度改良瘦肉率性状;生长激素释放因素、生长激素及其他刺激生长的激素的生产,可以催化生长,提高产量;催乳素的生产和利用,可提高奶量和动物免疫力;另外,还包括繁殖激素的生产和利用,如:人*(fsh)、促黄体素(lh)催产素等。
3.4重组农用生物制剂的研制与产业化
重点支持重组微生物农药、饲料、肥料、生长调节剂、环境修复制剂和食品微生物的研究和产业化。
3.4.1新型生物农药研制包括微生物杀虫剂、杀菌剂、除草剂、生长调节剂和农用抗生素等。应用*研制新型生物农药,提高其稳定性、*性和持效性。
3.4.2新型生物肥料产品研制利用植物根际微生物所具有的固氮、营养元素转化以及合成植物生长调节剂等特性,采用生物技术构建固氮、耐铵泌铵的工程菌株,制成微生物肥料,部分替代化学肥料。因此,利用现代生物技术,特别是基因控制与表达技术、分子标记技术、生物发酵技术等,筛选和构建新型菌株、提高发酵效率、产品活性和使用效价,是今后技术发展的主要方向。3.4.3新型生物饲料产品研制运用基因工程、蛋白质工程、微生物发酵、生化工程等技术,研制对环境安全和多功能的畜禽饲料及饲料添加剂系列产品。
3.4.4新型食品加工相关的生物制剂研究应用微生物工程技术,研制开发功能性食品和食品添加剂。
3.4.5农业环境及农田污染微生物修复技术应用基因工程的方法构建具有解毒能力和特殊分解能力的新型微生物菌株,用于分解农作物秸秆,处理人畜粪便、残留农药、生活和工业污水、废液等工农业污染物,进一步完善农田污染的综合治理技术。
3.5海洋生物技术的研究与产业化开发
3.5.1海洋生物资源基因库的建立、评价和利用研究我国*物种基因的发现、筛选与利用,在海水养殖鱼、虾、贝、藻的基因工程育种方面深入研究外源基因整合作用的机制,组织特异性表达的机理和生态安全性养殖等问题。
3.5.2海水养殖动物多倍体育种突破对虾、扇贝、鲍鱼等重要海水养殖品种的四倍体诱导技术,提高诱导率和成活率,建立四倍体种系。
3.5.3高产、经济海藻的良种培育利用分子标记、组织培养、细胞工程、基因工程等技术在大型海藻养殖方面,培育优良养殖系列新品种。
3.5.4养殖病害的病原监测与病理学研究重点开展检测技术、流行途径及防治技术、重要病原体的体外培养及保存技术等研究。
3.5.5提高养殖对象抗病能力的研究开展海水养殖鱼、虾、贝类免疫激活剂和重要疾病的疫苗研制与产业化,有效药物的筛选和缓释型药物的研究与产业化。
3.5.6生物反应器及相关技术利用药用海洋生物反应器技术生产其他物种难于生产的生化药物,发展相应的细胞大量培养和固定化技术,进行产物的分离、纯化等生化工程技术研究与产业化。
3.6基因芯片与生物信息学技术研究
3.6.1基因芯片在基因组研究、疾病诊断、药物检测、动植物检疫、环境监测等方向研究建立生物信息学的信息处理平台,开发我国自己的基因芯片技术与产品,用于农业生物技术研究。
3.6.2生物信息学建立具有我国农业种质资源特色的国家农业生物基因资源库,dna序列图谱数据库,dna序列存储、检索、管理系统,以及分析基因序列、蛋白质序列、蛋白质结构和功能的专家智能分析系统等。
