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中国农业科学院"十一五"科技自主创新行动计划

关键词:规划计划 浏览次数:1044 发布时间:2006-07-28

www.hnai.gov.cn 湖南省乡镇企业局

www.hnai.gov.cn    2006年07月28日    湖南省乡镇企业信息网

未来五年是我国发展现代农业、建设社会主义新农村和创新型国家的重要历史时期,也是建设国家农业科技创新体系、依靠自主创新发展农业科学技术的关键时期。实施“中国农业科学院‘十一五’科技自主创新行动计划”,是贯彻落实2005、2006 年中央一号文件精神、《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》、《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》和2006年中央农村工作会议精神,组织实施《中国农业科学院“十一五”科学技术发展规划》,发展现代农业科学技术,支撑现代农业发展和社会主义新农村建设,提高我院自主创新能力和国际竞争力,努力实现“三个中心一个基地”战略目标的重要举措。

一、重要意义

(一)是发展现代农业科学技术体系、推进创新型国家建设的迫切需要

建设创新型国家,要求在农业方面不断加强原始性创新、集成创新和引进消化吸收再创新,在农业基础性工作、基础研究、应用基础研究、前沿高技术研究、共性关键技术研究、技术示范应用等方面进行系统部署和安排,建立现代农业科学技术体系。

(二)是支撑和服务“十一五”农业与农村经济工作的迫切需要

围绕粮食增产、农业增效、农民增收和社会主义新农村建设,实施农业部提出的“三大战略”和“九大行动”,是“十一五”期间我国农业与农村经济工作的战略与重点。因此,迫切需要依靠自主创新发展现代农业技术,提供农业科学技术公共产品与服务,提高农业综合生产能力。

(三)是迅速增强农业科技自主创新能力和国际竞争力,使农业科技率先跃居国际先进行列的迫切需要

《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》提出“经过15年的努力,农业科技整体实力进入世界前列,促进农业综合生产能力的提高,有效保障国家食物安全。”,要求重点在种质资源收集挖掘利用与动植物新品种培育、重大农业生物灾害预防与控制、农业资源高效利用、农业环境控制与生态修复、农业信息技术与数字农业、农业工程技术与智能化装备、农产品质量安全与加工、生物质能源与新材料、农业经济与科技政策等体现国家重大需求和任务的优先领域与发展方向系统部署创新工作,抢占现代农业技术的制高点,取得一批具有自主知识产权的核心技术与突破性成果,推动农业科技水平整体进入国际先进行列。

(四)是新时期我院建设“三个中心一个基地”的迫切需要

建设一流的农业科技创新中心、农业科技产业孵化中心、农业科技国际合作与交流中心和农业科研高级人才培养基地,出发点和落脚点是要提高我院农业科学技术自主创新能力,夯实学科建设、人才与创新团队建设、基础设施与科研条件建设、管理制度与创新文化建设等基础,在优先领域、重点方向形成一批有优势的重点学科和突破性的重大成果,发展农业科学技术。

二、指导思想和创新目标

(一)指导思想

贯彻落实2005、2006年中央一号文件精神和《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》、《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》,以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,以科学发展观统领全局,围绕我国“三农”发展重大需求,按照《中国农业科学院“十一五”科学技术发展规划》,依托我院已有基础和优势,以自主创新为主线,重点组织实施一批有望在未来五年内取得重大突破、对未来5~10年“三农”发展发挥关键支撑作用的重点项目,突破一批关键的科学问题,获得一批自主创新成果,支撑现代农业发展和社会主义新农村建设,引领农业科学技术发展,全面提高我院农业科技自主创新能力和国际竞争力。

(二)创新目标

在种质资源收集挖掘利用与动植物新品种培育、重大农业生物灾害预防与控制、农业资源高效利用、农业环境控制与生态修复、农业信息技术与数字农业、农业工程技术与智能化装备、农产品加工与质量安全、生物质能源与新材料、农业经济与科技政策等九大优先领域,遴选120项左右重大科学问题和关键技术进行重点创新,获得一批具有自主知识产权的突破性成果,支撑未来5~10年国家粮食安全、生物安全、资源安全、生态安全、环境安全、能源安全,服务农业增效、农民增收和社会主义新农村建设。

力争“十一五”末,在优质超级稻新品种选育、矮败小麦育种技术与应用、转基因三系杂交棉花新品种选育、农作物分子育种技术体系与应用、能源作物创新、禽流感多价基因工程疫苗生产与应用、转基因棉花抗性治理技术与应用、农林有害入侵生物监测预警与快速扑灭、农田养分调控与肥料高效利用、旱作农业技术与应用、农业立体污染控制技术与应用、作物数字化生产管理技术与应用、标准物质与农产品标准创新、鲑鱼降钙素生产技术与应用、可降解生物地膜生产技术与应用、生物柴油绿色高效转化技术与应用、农业转基因生物安全性评价、农业环境生物修复技术与应用等领域(方向),达到世界领先或国际先进水平。

三、创新任务与重点项目

(一)创新高效动植物育种技术,培育突破性新品种,确保国家粮食安全

广泛收集农业生物资源,构建核心种质,挖掘功能基因,创新农作物高产、优质、抗病、抗逆育种技术,建立具有世界领先水平的水稻、小麦、玉米、棉花、大豆、油菜、蔬菜、果树、麻类等农作物高效育种技术平台,培育一批优质、专用超级稻、转基因杂交棉、优质肉牛、细毛羊、矮脚鸡、瘦肉猪等突破性动植物新品种,以及名、特、优、稀经济动植物新品种,实现良种良法配套,大幅度提高动植物生产能力,确保国家粮食安全。

重点项目:

1、农作物种质创新与利用

通过分子标记与常规技术相结合,开展水稻、小麦、玉米、大豆等主要农作物的遗传多样性研究;对主要种质进行产量、杂种优势、抗病、抗逆和农艺性状遗传评价,筛选优异种质并发掘重要性状的基因标记;培育主要农作物的育种群体和有利用价值的中间材料,重点培育突破性的水稻不育系和恢复系,玉米复合群体和新自交系,小麦和大豆的育种群体和中间材料等,为主要农作物育种技术的突破奠定种质基础。

2、猫、犬等宠物遗传资源本底调查、收集与新品种选育

开展我国及国外宠物猫、犬等种质资源的调查、分类、编目及濒危品种的保种工作,构建核心群,充分发掘优异基因资源,利用现代分子生物学、计算机信息技术等手段,开展优质、特色、专门、名牌的宠物猫、犬等新品种(系)的选育技术研究,培育新品种,提高宠物资源、品种国际竞争力。

3、超级稻、优质稻新品种选育

运用常规技术、杂种优势利用和分子育种技术,挖掘、构建、利用新种质、新材料,建立高效育种技术平台,争取实现百亩片平均亩产达到900公斤以上的第三阶段超级稻育种目标;选育米质达到国标一级、综合性状良好的优质稻品种。

4、矮败小麦高效育种技术体系及小麦新品种选育

运用常规育种技术和分子标记技术,研究矮败小麦有效基因控制技术,建立矮败小麦轮回选择高效育种技术体系,并开展大规模育种实践,扩大技术示范,建立各具特色的轮选群体及轮选基地,培育第三代高产、优质、抗逆小麦新品种,百亩片平均亩产突破650公斤以上。

5、农作物分子育种技术体系的构建及应用

与常规育种技术相结合,构建以农作物分子标记辅助选择、转基因技术和分子设计育种技术为主体的高效分子育种技术体系,重点突破规模化转基因技术及计算机模拟设计育种技术,建立覆盖全国的农作物分子育种网络,规模化培育突破性的优质、高产、多抗和营养高效水稻、小麦、玉米、棉花、油菜等主要粮棉油作物新品种。

6、优质、抗逆玉米遗传改良技术平台创建与新品种培育

研究我国玉米种质的遗传多样性,完善杂种优势利用技术;发掘玉米种质优异基因,系统开展种质分子评价,突破杂种优势利用、分子标记辅助选择及其与常规育种相结合的技术瓶颈,创建我国玉米遗传改良技术平台;强化优质、高产、抗逆、资源高效的协调改良,创造优质抗逆新种质和高配合力骨干新自交系,重点培育优质超高产多抗玉米新杂交种,其产量超过对照10%以上,籽粒品质达到国标2级,抗两种以上主要病害。

7、高产、优质大豆高效育种技术研究与应用

挖掘我国大豆种质优异基因,创建新种质;利用常规育种技术和分子育种技术,建立高油、高蛋白大豆育种技术平台,重点选育一批高产、高油、高蛋白、抗病、专用常规大豆新品种,其产量超过对照10%,油份含量超过22%,或蛋白质含量超过48%,其他性状(如抗性等)不低于同类型对照品种。

8、超高产、抗逆、双低油菜新品种选育

利用分子标记技术、转基因技术和定向选择与调控技术,鉴定优异基因及分子标记,创建具有优良特殊性状的育种材料,培育优质、超高产、双低油菜新品种;应用特异种质资源,研究小孢子培养、原生质融合技术体系,进行特异基因重组和聚合育种,创制核质雄性不育三系等甘蓝型油菜新型授粉控制系统,建立配套的油菜杂交种亲本繁殖和杂交种制种技术体系。品种产量比“十五”增产10%以上,含油率43%以上,芥酸小于1%,硫甙小于20微摩尔,较耐菌核病及病毒病。

9、转基因杂交棉分子育种技术研究与应用

将基因工程技术和杂种优势利用相结合,研究育性恢复基因、核不育基因遗传效应以及转抗虫基因-三系转化技术,形成高效率、大规模、低成本、实用的三系杂交棉花育种新技术体系,育成品种比常规对照品种增25%以上,降低制种成本50%以上,杂交棉选育技术水平居国际领先地位。探索研究双隐性核雄性不育系、哈克尼西棉胞质系不育系遗传特性,构建二系杂交棉选育和应用技术新体系。

10、主要蔬菜杂种优势利用技术研究与新品种选育

发掘和聚合优异基因资源,研究番茄、黄瓜、辣椒、白菜、甘蓝等主要蔬菜杂种优势技术(不育系、不亲和系、雌性系等)及应用;采用细胞工程、分子标记等生物技术与常规技术相结合,研究甘蓝、白菜雄性不育遗传规律、细胞学特性,加速优良育种材料和新型雄性不育材料的创新,建立甘蓝、白菜雄性不育育种技术体系,育成不育株率、不育度均达到100%的不育系,育成新品种杂交率达100%,产量超过对照10%以上,品质、抗逆性显著提高。

11、自交亲和性利用技术研究与果树新品种选育

发掘和聚合优异基因资源,研究苹果、梨等果树自交不亲和性、自交亲和性的遗传特性和分子生物学基础,鉴定品种自交不亲和性基因型,建立自交不亲和性基因表达水平调控和自交亲和性基因分离、克隆等技术体系,选育苹果、梨等果树自交亲和性新品种;研究主要果树离体高效再生、基因工程和细胞工程技术,建立果树高效育种技术平台,培育高糖、少核、单胚柑桔和优质、特色、专用苹果、梨新品种。

12、转基因抗根癌病果树高效育种技术研究与新品种选育

揭示果树根癌病的发病机理,通过植物基因工程和RNAi技术获得桃和樱桃砧木的转基因植株,抑制肿瘤的形成和危害,实现对果树根癌病的控制和防治;建立抗根癌病果树选育技术体系,培育抗根癌病果树新种质(品种)。

13、转基因抗病毒西瓜、甜瓜高效育种技术研究与新品种选育

系统开展转基因抗病毒的多种途径(RNA介导的基因沉默、花粉管导入抗病毒基因等)、遗传转化技术、转基因抗病毒鉴定和品种选育、安全性评估等研究,形成高效转基因抗病毒的西瓜甜瓜育种新技术体系;采用现代生物技术理论和方法创造西瓜甜瓜抗病毒新种质,通过常规育种和分子育种手段,培育具有优良农艺性状和商品性状的抗病毒新品种,育成品种比常规品种增产25%以上,减少农药使用量,大幅降低生产成本。

14、特产经济作物高效育种技术研究与新品种选育

运用常规育种和分子育种技术,结合无融合生殖、定向选择技术、杂交优势利用技术、工厂化育苗快繁技术等构建茶树、麻、桑、甜菜、烟草、人参等特产经济作物高效育种技术平台,选育抗病、高产、优质、高效新品种。

15、地方畜禽资源利用与优质畜禽新品种(系)培育

挖掘我国地方畜禽优异资源,构建种质核心群,开发民族特色畜禽资源和家畜祖型动物(野牦牛、野骆驼、野猪、野马、野驴)遗传资源保护与利用;开展我国地方品种优异基因资源发掘和重要经济性状分子标记应用技术研究,实现经济性状分子遗传改良;利用现代生物技术和计算机技术、动物模型、最佳线性无偏估测法等手段,开展转基因育种方法、杂交优势预测和利用研究,培育优质、高产、特色肉用黄牛、牦牛、猪、肉用绵羊、毛用羊、绒山羊、三黄肉鸡以及矮脚蛋鸡等新品种(系),解决长期依赖进口的局面。

16、特种经济动物育种关键技术研究与新品种培育

利用分子标记技术、转基因技术等挖掘特异基因及分子标记,构建特种重要经济动物资源(蜂、蚕、梅花鹿、水貂、蓝狐、白牦牛、藏猪、藏獒等)的核心种质库,开展优质、高产、抗病等重要经济动物新品种选育技术研究,培育蜜蜂、家蚕、梅花鹿、蓝狐等新品种。

17、重要农业动物干细胞研究与应用

精确测定动物干细胞的位置和数量,建立和完善干细胞培养、同体移植、异体移植和核移植技术体系;开展干细胞再生、发生调控机理以及影响干细胞生长的小分子物质等研究,建立梅花鹿、马鹿、五指山猪等动物干细胞库;开展鹿茸、五指山猪干细胞克隆技术研究,创建能高效表达且达到商业化生产水平的动物生物反应器。

18、重要农业微生物基因资源的挖掘与利用技术体系研究

运用免培养技术、基因组技术和DNA芯片技术,直接分离土壤或污染系统中群落水平的未培养微生物DNA样品,建立相应的生态基因组库;通过高通量筛选技术进行大规模新的重要功能基因研究,鉴定、克隆与极端耐热、耐寒、耐盐碱、耐旱、耐重金属和耐放射性相关的功能基因,为培育安全、高效、环境友善的新一代转基因棉花、玉米等作物奠定基础。

(二)创新重大农业生物灾害预防与控制技术,构筑国家生物安全防火墙

揭示农业重大病虫害致病与免疫机理和流行规律,突破植物高变异致灾有害生物、动物重大烈性传染病、危险性外来生物、转基因生物安全等监测与预警、诊断与检测、快速扑灭与可持续控制等关键技术与产品,确保国家生物安全和经济安全。

重点项目:

1、暴发性、迁飞性重大农业害虫监测预警与控制技术研究

以草地螟、甜菜夜蛾、稻飞虱、稻纵卷叶螟、麦蚜、棉铃虫等为对象,研究田间自动化监测、大区宏观分析、迁飞行为规律、迁飞与致灾关系和监测预警与控制技术。

2、毁灭性、流行性重大农作物病害控制关键技术研究

针对我国小麦锈病、稻瘟病、水稻条纹叶枯病、玉米叶斑病、大豆孢囊线虫病等暴发性、流行性和高变异性的特点,研究植物与病原物互作基因的功能,解析重大流行性病害的致病性和寄主抗病性变异机理,研发快速检测、早期预警、关键控制技术。

3、转基因作物抗性预防控制技术研究

研究转基因作物对农田生态系统节肢动物群落结构、靶标害虫、非靶标害虫及天敌昆虫种群动态影响的机理,以及小农户农作物种植模式下靶标害虫对转基因作物抗性发展机制,重点突破转基因抗虫作物非靶标害虫控制和靶标害虫抗性治理的新理论与新方法,建立转基因作物害虫综合治理技术与靶标害虫对转基因作物抗性治理技术体系。

4、新型高效苏云金芽孢杆菌(Bt)杀虫蛋白研究及利用

建立Bt杀虫基因的分子鉴定体系,分离克隆32种对甜菜夜蛾、棉铃虫、茶尺蠖和茶毛虫等茶树蛾类害虫、水稻螟虫和马铃薯甲虫等有高活性的Bt新基因;筛选高毒力的基因组合,培育抗虫玉米、水稻、大豆、棉花和马铃薯等作物新品系。推进兼治蔬菜和粮食作物的鳞翅目、鞘翅目害虫的转基因双价工程菌的产业化。

5、蛋白质生物农药研制与应用

鉴定、纯化新型植物源、微生物源、真菌源抗病蛋白和寡糖,分离、克隆编码基因,优化抗病毒蛋白基因在酵母中和农用抗生素高产菌株的发酵、分离、提取工艺和剂型加工技术,研究激活蛋白、复合寡糖结构与抗病功能的关系,创制具有自主知识产权的新型抗病毒蛋白制剂和弱毒疫苗,对烟草、蔬菜、果树等作物病毒病的诱抗效果达75%以上,增产10%~12%。

6、农林有害入侵生物监测预警与快速扑灭技术研究

研究危险性、毁灭性、暴发性入侵农业害虫、植物病原物、杂草等物种以及潜在入侵物种的风险分析和预警、检测与监测、应急控制与快速扑灭技术,构建具有世界一流水平的我国农业外来入侵物种信息共享数据、风险分析技术平台、远程诊断与评估服务系统,形成早期预警系统与有效控制技术体系。

7、禽流感大流行多样化疫苗及免疫治疗制剂研究

开展新型H5禽流感疫苗防制的灭活疫苗候选株、高效安全活病毒载体疫苗、新型免疫制剂的研究,实现H5亚型禽流感DNA疫苗的产业化。增强我国禽流感防控技术储备,全面提升我国对禽流感的预防与控制能力。

8、口蹄疫、猪瘟、猪蓝耳病基因工程疫苗研究与分子诊断试剂研制

针对口蹄疫、猪瘟、蓝耳病抗原免疫原性弱和病原易变的特性,利用反向遗传操作和抗原信号传感技术,构建广谱强抗原基因框,研制高效、多价活载体、空衣壳和核酸组合基因工程疫苗,建立快速、敏感的分子诊断技术,实现疫情监测、免疫预防和控制技术的升级换代,提高我国预防和控制口蹄疫、猪瘟、蓝耳病的技术实力。

9、重组病毒活载体疫苗构建技术及免疫增强技术研究

构建马立克氏病毒、传染性喉气管炎病毒的细菌人工染色体和感染性分子克隆,对禽流感病毒、新城疫病毒、狂犬病毒、胸膜肺炎放线杆菌等抗原性基因进行有目的修饰和加工,建立高效灵活、免疫效果明显增强的重组病毒活载体疫苗构建技术平台,形成重组效率提高10倍以上、系统化和规模化操作、低成本、实用的重组病毒载体疫苗构建的创新技术体系。

10、兽用疫苗免疫增强技术研究与佐剂研制

建立多糖生产的微生物发酵技术体系、优化分离提取的生产工艺和质量控制标准;以免疫活性多糖为主,优选出免疫增效作用强、免疫持续期长,无毒、副作用,无过敏性,使用方便,可代替油佐剂的新型、广谱的复合佐剂,创制出具有自主知识产权的新一代天然免疫佐剂,在口蹄疫、禽流感等病的疫苗生产中得到广泛应用。

11、新型抗禽流感病毒中兽药的化学合成

研究抗禽流感等病毒病的天然产物有效成分的分子结构,完善其提取工艺、化学合成途径,建立高效的提取/合成技术体系;通过结构改造/修饰,筛选出生物活性更强、稳定性较高的化合物;研究创制预防和辅助治疗禽流感等病毒性疾病的天然产物新制剂,确定最佳给药途径、剂型和剂量,建立中药防治高致病性禽流感等病毒性疾病的技术规程和标准。

12、新型动物专用抗菌、抗寄生虫化学药物的创制

以天然产物、化学合成产物为基础,采用定量构效关系和计算机辅助药物设计,筛选新型先导化合物,创制专用化学药物,研究合成技术和制备工艺,进行广泛毒理学研究和临床验证,创制出具有自主知识产权的动物专用抗菌、抗寄生虫化学新药。

13、家畜日本血吸虫病基因工程疫苗与防治综合技术研究

应用功能基因组学、蛋白质组学、生物信息学技术,分离、鉴定与血吸虫生长、发育、性成熟、致病、免疫逃避等相关的功能基因或蛋白,研制出可诱导减虫率或减卵率50%以上的家畜用日本血吸虫病基因工程疫苗;基于“3S”技术,应用网络模型分析血吸虫病流行的因素,建立家畜血吸虫病源控制/阻断优化方案,使我国血吸虫病感染率在现有基础上降低10%。

14、动物热带疫病快速诊断与控制技术研究

运用分子生物学技术与纳米技术,构建主要动物热带疫病病原体外培养技术平台、生物条形码和基因工程疫苗研究,建立重要畜禽热带疫病快速诊断与综合控制技术体系,实现快速诊断、检测和有效控制我国动物热带疫病与畜产品病原的发生与流行。

15、动物源性危险病原体监测预警与控制技术研究

研究我国动物源性危险病原体和潜在风险的未知病原及外来入侵病原生态学变异规律以及传播机制,开展外来生物疫源地调查,评估其危险性,预测疫情发生指数、传播趋势、疫病流行强度,建立我国主要动物为媒介的病原体数据信息平台和病原体潜在的风险评估体系,实现危害严重动物(包括野生动物)重大疫病的发生传播预警、评估与控制,提高我国动物源性人畜共患传染病的预警与控制能力,并为新生人畜共患传染病的早期预警做好技术储备。

16.农业转基因生物安全检测与监测技术研究

研究转基因生物环境安全检测方法,构建转基因生物安全管理数据库,为国家转基因生物环境安全管理提供技术支撑。

(三)创新农业资源高效利用及循环利用技术,实现农业可持续发展

揭示土、肥、水、气等农业资源高效利用和有害物质代谢与调控机理,创新资源高效利用技术、循环利用技术、降本增效技术和资源替代技术,在耕地质量保育、肥料高效利用、节水农业、旱作农业、废弃物资源化循环利用等方面取得突破,加强重大关键技术系统集成,有效支撑国家资源安全与生态安全,促进农业可持续发展。

重点项目:

1、土壤质量保育技术研究

研究耕地质量分区管理技术、高精度数字土壤利用技术、点面结合的耕地质量监测、评价与预警技术研究,建成基于实时监测和高精度数字土壤的耕地质量监测、评价与预警技术,创建100个分区的耕地质量管理技术模式,使耕地基础地力提高一个等级,农田N、P养分流失减少50%。

2、农田养分调控与肥料高效利用技术研究

研究土壤作物系统中氮、磷、钾及其它影响产量和品质的重要营养元素在农田系统中的循环规律和调控机制,研究肥料有机—无机养分互作机理,建立各主要农区土壤养分科学管理和肥料高效利用技术体系,农区肥料利用率提高10个百分点以上。