【文章內(nèi)容簡介】 生物科學研究領域中的熱點話題，結合已有的研究基礎，將轉基因作物的生態(tài)安全性評價、食品安全性評價納入到生態(tài)農(nóng)業(yè)的研究范疇，拓寬了生態(tài)農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵，具有一定的創(chuàng)新性，其中有關轉基因作物生態(tài)安全性的評價方法與體系居國內(nèi)先進水平。（3）先進的平臺建設。建立了洪澤湖農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)農(nóng)業(yè)生物種質(zhì)資源保護與創(chuàng)新的平臺、轉基因生物的安全性評價平臺、新型生物農(nóng)藥研制平臺、主要農(nóng)作物優(yōu)質(zhì)高效安全生產(chǎn)技術平臺、農(nóng)業(yè)資源綜合利用與農(nóng)產(chǎn)品精深加工平臺等，為洪澤湖生態(tài)農(nóng)業(yè)的研究與建設提供資源保證、物質(zhì)保障與技術支撐。居國內(nèi)領先水平。（4）集成標準化。方案突出了生態(tài)農(nóng)業(yè)技術的集成組裝和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)前、產(chǎn)中、產(chǎn)后的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、投入品的質(zhì)量監(jiān)測以及農(nóng)作物安全生產(chǎn)的標準化控制，有效地提高了農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和環(huán)境質(zhì)量。（5）工程整體化。實驗室建設以生態(tài)農(nóng)業(yè)技術和生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)為核心，加強實驗室、中試基地、人才培養(yǎng)基地建設以及強化示范基地建設，實現(xiàn)了“產(chǎn)”、“學”、“研”、“推”的有機統(tǒng)一，構成了實驗室建設的完整鏈條。此外，本項目將可提出生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術體系及其理論，對與時俱進地豐富和發(fā)展我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)具有十分重要的意義。二、項目組建方案的分析（說明：項目的經(jīng)濟可行性、技術可行性，先進性與創(chuàng)新性，預計成果的產(chǎn)出形式，風險分析等，主要包括：上游技術發(fā)展情況；項目技術創(chuàng)新的主要內(nèi)容和先進程度；預期效果；成果的主要應用領域，推廣應用途徑、方式；產(chǎn)生的經(jīng)濟效益、社會效益等）（一）上游技術發(fā)展情況、項目技術創(chuàng)新的主要內(nèi)容和先進程度在本項目實施過程中涉及的主要先進技術有：轉基因生物技術、分子標記輔助育種、轉基因生物安全性評價、新型生物農(nóng)藥的研制與生物防治、無公害農(nóng)產(chǎn)品安全高效生產(chǎn)技術、無公害水產(chǎn)品養(yǎng)殖與加工、農(nóng)業(yè)資源的綜合利用與加工等技術。轉基因生物技術自20世紀80年代初第一例轉基因植物問世以來，轉基因生物技術得到了迅猛發(fā)展，并被應用于農(nóng)作物品種改良等許多領域。由于轉基因技術的成功，極大地拓展了可利用的種質(zhì)資源范圍，使傳統(tǒng)上只能在同一物種內(nèi)或近緣野生種間利用的資源擴大到可以將任何生物的基因轉移到目標作物。到目前為止，已有大量來自細菌、真菌和高等植物的基因被成功地轉移到不同的栽培作物中，這些導入的外源基因在提高作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)以及增強作物抗病蟲、抗逆、抗除草劑等方面都起到了十分重要的作用，為世界糧食生產(chǎn)作出了重要的貢獻。因此，轉基因生物技術在優(yōu)異農(nóng)業(yè)生物種質(zhì)資源創(chuàng)新與利用方面起到了十分關鍵性的作用。本實驗室目前已經(jīng)建有分子生物生物學與基因工程研究的技術平臺，并在農(nóng)作物品質(zhì)改良等方面開展了許多工作。為了利用基因工程技術在甜玉米中生產(chǎn)藥物蛋白，我們建立了甜玉米體細胞植株再生體系，評價了甜玉米體細胞植株再生性的遺傳多樣性，利用已經(jīng)定位的控制玉米體細胞植株再生性的主基因的緊密連鎖標記，結合育種實踐對其進行分子標記聚合選擇，并開始利用農(nóng)桿菌介導法進行轉基因技術探索，目前已經(jīng)取得了良好的結果。此外，本實驗室還建立了用于作物淀粉分子結構修飾改良的SBD—轉基因平臺技術。該技術以甘薯為對象，利用Bacillus circulans環(huán)狀糊精糖基轉移酶（cyclodextrin glycosyl transferase, CGTase）的淀粉結合結構域(starchbinding domain, SBD)作為錨，將目的基因編碼序列與之相連接，利用帶有甘薯塊根特異性表達的表達啟動子和蛋白質(zhì)跨膜轉運的信號肽序列的重組基因表達載體，通過農(nóng)桿菌介導法將SBD重組基因轉入甘薯體內(nèi)。使得重組基因在甘薯淀粉生物合成過程中被錨定在淀粉粒中，并對淀粉分子結構進行修飾，從而在甘薯塊根內(nèi)直接合成具有工業(yè)用途的新型淀粉,減少采后變性處理對境造成的污染。該項技術還可以進一步用于玉米等其他淀粉類作物的品質(zhì)改良。為此，我們先后承擔了2005年度獲得國家自然科學基金、江蘇省六大高峰人才、江蘇省高校高新技術產(chǎn)業(yè)化等項目，并于2007年再次獲得國家自然科學基金的資助。分子標記輔助育種技術分子標記輔助育種技術是在水稻、小麥、玉米、大豆、油菜等重要作物上，通過利用與目標性狀緊密連鎖的DNA分子標記對目標性狀進行間接選擇，以在早代就能夠對目標基因的轉移進行準確、穩(wěn)定的選擇，而且克服隱性基因再度利用時識別的困難，從而加速育種進程，提高育種效率，選育抗病、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的新品種。本實驗室對我們在育種實踐中發(fā)現(xiàn)的小麥雌性不育系突變體的不育基因進行精細定位及遺傳解析，第一主基因已經(jīng)定位在2DS上，距SSR標記barc95約8cM，進一步利用近來建成的遺傳分離大群體尋找與該主基因更加緊密連鎖的分子標記并對其精確定位，找到連鎖距離小于1cM的遺傳標記，并將其轉換成育種實踐中可以直接運用的SCAR標記，為克隆小麥雌性不育主基因以及標記輔助選擇奠定基礎，分析了主基因的遺傳效應和互作方式，闡述小麥雌性育性的遺傳機理，探討雌性不育在小麥性別發(fā)生及進化中的可能作用。其中的研究內(nèi)容分別于2002007年兩次獲得國家自然科學基金的資助，其理論與實踐探索成果均具有我國自主知識產(chǎn)權。轉基因生物安全評價轉基因生物及其產(chǎn)品可能帶來的生物安全問題是多方面的，如食品安全、生態(tài)風險以及生物安全的管理與法規(guī)等。在有關生態(tài)安全的諸多問題中，比較令人關注的便是外源轉基因的逃逸（Gene escape）及其可能帶來的環(huán)境和生態(tài)安全問題。外源轉基因（如抗除草劑基因）可以通過“基因流”而逃逸到環(huán)境中,造成非轉基因作物品種的污染和形成惡性雜草，從而給農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)帶來危害。相關的研究往往局限于在轉基因作物與其野生種田間混合種植進行自然授粉或者人工輔助授粉的條件下，對能否產(chǎn)生基因污染植株進行分析。事實上，轉基因作物與其親緣種間的基因流關鍵取決于轉基因作物與近緣植物間的雜交親和程度，本實驗室通過近年來的深入研究，創(chuàng)立了通過雜交親和性（尤其是蒙導花粉誘導授粉條件下）的系統(tǒng)研究來評價轉基因作物與其近緣植物間基因流風險的方法與體系。大大簡化了轉基因作物基因流風險的評估程序。與此同時，借鑒國外已經(jīng)報道的先進技術，掌握了轉基因作物的食品安全性評價方法與程序，可以對轉基因食品進行毒性、過敏性等檢測。相關的研究結果已經(jīng)發(fā)表在《Chinese Science Bulletin》、《Chromosome Research》、《Progress in Natural Science》等SCI源期刊上，并獲得了2007年度江蘇省自然科學基金的資助。新型生物農(nóng)藥的研制與生物防治技術研制并使用高效、安全的新型生物農(nóng)藥，積極進行生物防治，是目前進行生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的關鍵技術之一。本實驗室近年來在PGPR微生物制劑研發(fā)、植物化學研發(fā)方面取得了豐碩的成果。如我們從水稻生境中分離篩選了2086個水稻相關細菌，以水稻紋枯病菌、水稻稻瘟病菌、水稻惡苗病菌為指示菌，從中篩選獲得對三種病原菌的拮抗效果顯著的細菌203株。測定拮抗細菌的胞外酶（纖維素酶、蛋白酶、幾丁質(zhì)酶）和次生代謝物（嗜鐵素）的活性；測定其固氮解磷活性；測定其對有機磷等多種農(nóng)藥的降解作用，分析其ARDRA圖譜、BOX—PCR指紋圖譜，16S rRNA序列測定結果；最終篩選出2株細菌，制成微生物制劑。大面積田間實驗結果表明，該配套技術可有效控制水稻病蟲草害，顯著促進水稻生長，降低農(nóng)業(yè)環(huán)境污染，降解農(nóng)藥殘留，固氮解磷，改善土壤營養(yǎng)及微生物多樣性，促進水稻增產(chǎn)增收，改善品質(zhì)。本套農(nóng)業(yè)生態(tài)控制技術已完成中試，并申請了相關專利。此外，我們研究了純天然型調(diào)節(jié)劑及其在農(nóng)作物上的高效應用，從植物中提取分離出對作物有調(diào)控作用和殺菌抑菌作用的活性成份，研發(fā)出新型無公害植物調(diào)節(jié)劑；研究植物調(diào)節(jié)劑與作物遺傳基因表達的關系，研發(fā)出能使作物潛在的基因充分表達而使作物品種的特性得到充分發(fā)揮的新型調(diào)理劑，并結合常規(guī)育種技術研發(fā)一套新型育種模式。目前，利用植物系統(tǒng)獲得性抗性和土壤生物修復理論，研制出“秧寶”和根結線蟲免疫誘抗劑“生態(tài)有機無機復混藥肥”。我們還以洪澤湖生態(tài)區(qū)豐富的植物資源為研究對象，以有機化學為基礎，運用化學和現(xiàn)代分析儀器手段，研究植物化學成分的提取分離、結構測定、化學修飾和合成及其新技術、新方法，推動天然有機化學的發(fā)展；與相關學科相結合，發(fā)現(xiàn)植物化學成分的生物功能和用途，開發(fā)相關產(chǎn)品，為開發(fā)利用保護植物資源提供科學依據(jù)，%%苦參堿水劑，并申報國家發(fā)明專利“苦豆子生物堿的高效提取方法”。上述相關的研究成果多次獲得了省、市科技進步獎。無公害農(nóng)產(chǎn)品安全高效生產(chǎn)技術可持續(xù)農(nóng)業(yè)曾有多種提法，其定義、實質(zhì)內(nèi)涵、研究內(nèi)容尚處于探索之中?？沙掷m(xù)農(nóng)業(yè)研究的基本內(nèi)容包括土壤、水等資源保護，生物和耕作制度的多樣化，生物技術等技術的大力應用。三者相互聯(lián)系，共同構成可持續(xù)農(nóng)業(yè)的基本框架。但由于理論和技術的限制，典型性強、效益好的專項生態(tài)農(nóng)業(yè)技術還不多見。隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們要求改善環(huán)境、提高生活質(zhì)量的安全保健意識日益增強；農(nóng)產(chǎn)品綠色壁壘日益強化，市場競爭激烈，對生態(tài)農(nóng)業(yè)技術和生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的需求越來越迫切，為生態(tài)農(nóng)業(yè)技術和生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展提供了廣闊的空間。近20年來世界范圍內(nèi)生態(tài)農(nóng)業(yè)技術和生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品都得到了長足的發(fā)展，這為生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了技術支撐。本實驗室近年來已經(jīng)承擔實施了國家質(zhì)檢總局下達的《有機稻標準化示范區(qū)》和省科技廳下達的《水稻工廠化育秧與機械化插秧綜合技術》、《有機食品（稻米）生產(chǎn)技術引進及產(chǎn)業(yè)化開發(fā)》、《有機稻米生產(chǎn)全程質(zhì)量可控新技術研究及產(chǎn)業(yè)化開發(fā)》等農(nóng)業(yè)標準化與科技攻關、推廣項目。加大了對無公害優(yōu)質(zhì)（有機）稻米生產(chǎn)新技術研究與推廣工作，探索了其鏈式產(chǎn)業(yè)化開發(fā)新模式和稻米產(chǎn)品管理新機制。經(jīng)過多年的精心努力，項目技術在洪澤湖農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)的示范推廣成效顯著，技術可操作性強，應用適應性廣，發(fā)揮出了十分顯著的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益。無公害水產(chǎn)品養(yǎng)殖與加工技術洪澤湖水面廣闊，水生資源極為豐富。龍蝦、河蟹及魚類是最主要的水產(chǎn)品。為保護龍蝦產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，實驗室組建單位積極參與江蘇省“無公害水產(chǎn)品行動計劃”，開展龍蝦養(yǎng)殖技術研究。通過對龍蝦生物學研究，查明了龍蝦的生物學特性；通過對龍蝦同步化產(chǎn)卵、性腺發(fā)育、胚胎發(fā)育、發(fā)育調(diào)控等研究，進行龍蝦育苗、養(yǎng)殖技術開發(fā)，取得了初步成果；在室內(nèi)實驗的基礎上，開展了室外養(yǎng)殖研究。從苗種選育、養(yǎng)殖水質(zhì)、池塘整理、飼料投放、病害防治、成蝦采收、運輸、加工等過程進行全程監(jiān)控，初步建立了標準、質(zhì)量、環(huán)境監(jiān)測體系，大力推行“從水體到餐桌”的全程質(zhì)量監(jiān)控，建立無公害龍蝦養(yǎng)殖規(guī)范，對龍蝦養(yǎng)殖進行全程監(jiān)控。并成功探索出池塘養(yǎng)殖、魚蝦混養(yǎng)、蝦蟹混養(yǎng)、稻田養(yǎng)殖、水芹菜龍蝦輪作、柴灘地增養(yǎng)殖等多種養(yǎng)殖模式。開展河蟹暫養(yǎng)試驗等人工養(yǎng)殖技術研究，逐步實現(xiàn)生態(tài)養(yǎng)殖、無公害養(yǎng)殖，提高河蟹規(guī)格和品質(zhì)。此外，實驗室組建單位近年來一直開展“生態(tài)型工廠化魚類養(yǎng)殖系統(tǒng)”研究，根據(jù)生態(tài)學與生態(tài)經(jīng)濟學原理，進行生態(tài)設計。對自然生態(tài)系統(tǒng)進行調(diào)整、改造，實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的結構有序性、功能高效性、效益持續(xù)性以及環(huán)境友好性的目標。農(nóng)業(yè)資源的綜合利用與加工技術在發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，提高農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，生產(chǎn)出健康、安全、環(huán)保的生態(tài)食品的過程中，要加強對農(nóng)業(yè)資源的綜合利用技術及農(nóng)產(chǎn)品加工技術的研究。本實驗室在進行生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術研究的同時，在農(nóng)作物秸稈還田、人畜糞無害化處理及利用方面開展了一些卓有成效的工作，并申請了國家專利2項。與此同時，對農(nóng)產(chǎn)品及其副產(chǎn)品進行深層次研發(fā)，如從花生殼中提取分離黃酮類次生代謝產(chǎn)物和膳食纖維、從蝦殼中提取殼聚糖、從油菜餅粕中提取蛋白質(zhì)并加以利用等。（二）預期效果組建江蘇省環(huán)洪澤湖生態(tài)農(nóng)業(yè)生物技術重點實驗室，將是首次對該區(qū)域的生態(tài)農(nóng)業(yè)進行較為全面系統(tǒng)的研究。通過該項目的實施，形成具有區(qū)域特色的生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化技術研發(fā)平臺，開展生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關鍵技術集成及其產(chǎn)業(yè)化研究，建立生態(tài)農(nóng)業(yè)技術成果應用示范基地和生態(tài)農(nóng)業(yè)工程技術人才培養(yǎng)基地。通過本項目的實施研究，將對洪澤湖農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)以及同類地區(qū)具有較好的輻射作用，項目的實施將成為生態(tài)農(nóng)業(yè)開發(fā)和技術創(chuàng)新的孵化器，基地將成為發(fā)展科技型農(nóng)業(yè)的搖籃。項目的實施能極大地提高農(nóng)民種糧的積極性，保障糧食供給的安全，有效地提高農(nóng)民種植技術水平與科技素質(zhì)，同時培養(yǎng)農(nóng)民的生態(tài)意識，有力地促進農(nóng)村的精神文明建設。項目的實施還對推行生態(tài)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營、企業(yè)化管理、提高農(nóng)業(yè)科技成果的轉化率、推進農(nóng)業(yè)科技成果產(chǎn)業(yè)化的進程、吸納農(nóng)村剩余勞動力、有效增加農(nóng)民收入、全面提高農(nóng)業(yè)的綜合素質(zhì)和國民經(jīng)濟整體效益，都具有十分重要的作用。在區(qū)域生態(tài)農(nóng)業(yè)建設的總體規(guī)劃下，通過無公害、清潔生產(chǎn)技術的應用，應用環(huán)境監(jiān)測、環(huán)保監(jiān)督等技術，實施以農(nóng)業(yè)防治、生物防治為主體的農(nóng)作物病蟲害的控制，可有效地減少農(nóng)藥對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的污染；通過增加有機肥投入，使用生物肥料，農(nóng)作物秸稈還田等肥田技術，提高土壤有機質(zhì)含量和熟化保肥能力，有利于農(nóng)田環(huán)境質(zhì)量的持續(xù)改善。通過精確施肥技術、高效緩釋肥料及硝化抑制劑的應用，有利于提高化肥的利用效率，減少對水體的污染等。預計項目實施可以形成一批具有自主知識產(chǎn)權的新品種、新型生物農(nóng)藥、主要農(nóng)產(chǎn)品安全生產(chǎn)規(guī)程和質(zhì)量控制體系等，推動本區(qū)域乃至全省的生態(tài)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化進程。（三）成果的主要應用領域，推廣應用途徑、方式項目成果主要應用在農(nóng)作物種質(zhì)資源的創(chuàng)新、生物防治、生態(tài)產(chǎn)品生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品檢測、農(nóng)產(chǎn)品加工等領域。其推廣應用途徑與方式如下：（四）產(chǎn)生的經(jīng)濟效益、社會效益經(jīng)濟效益分析環(huán)洪澤湖生態(tài)農(nóng)業(yè)生物技術產(chǎn)業(yè)成果的轉化所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益主要是通過增產(chǎn)增收、節(jié)本增收、提質(zhì)增效及綜合加工轉化來實現(xiàn)的。如在示范基地兩年累計應用無公害超級稻200萬畝。（產(chǎn)量提高10%計），每畝節(jié)本增收（肥藥等）15元。如果輻射基地兩年累計應用300萬畝。經(jīng)估算項目示范區(qū)比常規(guī)農(nóng)區(qū)的人均收入累計提高15%以上，并使示范區(qū)主導產(chǎn)業(yè)（稻米）占全區(qū)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值提高10%，達標無公害優(yōu)質(zhì)水稻占總量的90%以上。此外，無公害水產(chǎn)品的項目示范區(qū)比常規(guī)農(nóng)區(qū)的人均收入累計提高20%以上，并使示范區(qū)主導產(chǎn)業(yè)（水產(chǎn)品）占全區(qū)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值提高15%。社會效益分析本重點實驗室的組建，將促進環(huán)洪澤湖生態(tài)農(nóng)業(yè)生物技術產(chǎn)業(yè)基地的建立，對同類地區(qū)也具有較好的輻射作用。項目的實施能極大地提高農(nóng)民種糧、養(yǎng)殖的積極性，保障