棉花纤维品质功能基因组学研究与分子改良研究进展

本项目基于基因组学、功能基因组学、蛋白质组学和生物信息学等多学科交叉研究了棉花纤维品质发育的分子机制:利用辐射诱变、杂交、回交、系谱选择等技术培育、挖掘出优异纤维资源384份;利用徐州142棉纤维无长绒、无短绒突变体筛选出纤维伸长相关基因;用体外培养方法验证了乙烯、油菜素(BR)的生物合成途径及部分次生物质在纤维生长过程中的作用;构建了海岛棉品种Pi-ma90-53和陆地棉7235的BAC文库;利用蛋白质组学研究了棉纤维发育过程中的一些重要蛋白质的变化,构建了棉纤维细胞蛋白质表达谱;利用抑制扣除杂交方法、基因芯片技术或从纤维cDNA文库中筛选等共获得棉纤维发育相关基因199个,并用模式系统和棉花对基因的功能进行了分析和验证;建立了高效农杆菌介导、花粉管通道、基因枪轰击3种规模化的快速基因功能验证技术体系;开发了新标记,构建了陆海、陆陆高密度分子标记遗传连锁图谱,并选择有用分子标记和生化辅助育种相结合,初步建立了棉花纤维品质分子改良育种体系。     

棉花海陆嫁接育苗技术规范

棉花黄萎病是为害棉花生产的主要病害,对棉花的产量和品质影响很大,一般减产10%～30%。近年来棉花早衰发生较为普遍、程度逐渐加重,是导致棉花产量不高和品质下降的主要原因之一。目前长江流域棉区大田生产上使用的陆地棉品种中很少有抗黄萎病的材料,海岛棉对黄萎病的抗性较强,但不适宜在长江流域种植。海岛棉根系发达、吸收肥水能力强、长势旺盛、抗逆性强、能延长棉花的生育时间、有效地防止棉花早衰的发生。     

油菜素类固醇调控棉花纤维产量和品质形成的分子机制与分子改良研究

油菜素类固醇（Brassinosteroids,BRs）是一类新型的植物激素,在植物生长发育的很多方面具有重要作用,已广泛应用于农业生产。本课题通过克隆棉花BRs生物合成与信号传导基因及其5’-上游调控序列,构建目标基因的植物表达载体和启动子分析表达载体,并进行棉花的遗传转化。一方面利用转基因棉花,系统地分析目标基因在BRs合成和信号传导中的作用以及在棉纤维生长发育中的功能,研究BRs种类和含量的变化导致其它植物激素水平的变化及其生物合成和信号传导基因的表达变化,并分析纤维产量和品质发生变化的转基因纤维发育过程中纤维素合成酶、     

滨海盐碱地棉花丰产栽培技术体系的创建与应用

我国是世界产棉和用棉大国，棉花关系国计民生。近些年来，棉花需求量大幅增加，产不足需的矛盾日益突出。利用棉花抗旱耐盐的生物学特性发展滨海盐碱地植棉，对缓解粮棉争地矛盾、保障棉花有效供给具有重大的战略意义。     

山东省盲蝽区域性灾变规律与治理技术

近年来,盲蝽在我国棉区和果区迅速爆发成灾,造成巨大的经济损失。其中,在黄河流域和长江流域棉区盲蝽已上升为非常危害棉花生产的害虫,一般年份为害损失20%～30%,严重年份超过50%;盲蝽还严重危害苹果、葡萄、桃、枣、茶等经济林果,常常造成大量减产,甚至绝收,并影响翌年产量和效益,大发生年份还可造成死树毁园。为控制盲蝽危害,在国家公益性行业科研专项“盲蝽区域性灾变规律与监测治理技术研究”等项目的资助下,项目组以阐明盲蝽爆发成灾机制,建立盲蝽区域性治理技术,持续有效控制盲蝽危害为总目标,经过6年研究,创建了基于农田景观结构,在田间准确测报基础上,以“压低越冬虫源、转移高峰期集中消灭”为重点,综合运用“合理作物布局、冬剪除卵、高效防除越冬代若虫、油葵诱杀、色板粘捕监测、性诱剂诱捕、防虫网隔离”等措施的区域性治理技术体系,并进行了大规模推广应用。     

新疆有望撑起中国棉花生产半壁江山

中国棉花种植区域加速向西转移是参与国际竞争、发展特色区域经济的必然结果。2007年,新疆自治区棉花产量约占全国产量的40％。今后的发展正处于重大抉择敏感期,市场的旺盛需求显而易见（国内年缺口550万吨以上）,农民的增收欲望势不可挡（在2007年新增400多元农民人均纯收入中,有260多元来自棉花）,国家的棉花安全日益凸现（国际依存度40％左右）,资源的挖掘潜力蓄势待发（1000万亩以上）,中央的扶持政策陆续出台（棉花良种补贴、政策性棉花保险补贴、大面积推广棉田膜下滴灌节水技术等）,都昭示着新疆乃至全国棉花产业不能再彷徨不决,而应该采取更加积极、主动进取的姿态和扎实稳妥、步步为营的举措,抓住机遇、乘势而上。     

中国的七大自然灾害(上)

我国是一个自然灾害频繁而又严重的国家,每年都有一些地区遭受干旱、洪涝、滑坡、泥石流、台风、冰雹、霜冻、病虫鼠草等灾害的袭击。地震灾害也时有发生,给人民生命财产造成严重损失。一般年份,全国受灾农作物面积(播种面积)400万～4700万公顷,倒塌房屋300万间左右。再加上其他方面的损失,每年自然灾害造成的直接经济损失400亿～500亿元人民币。大灾年份损失更加严重。1991年夏季仅江淮流域的特大洪涝灾害,就造成直接经济损失800亿元。一、地震灾害在众多自然灾害中,对人类构成威胁最大的是地震灾害。据统计,20世纪以来全世界死于地震灾害…     

王占国：信息功能材料研究成果显著

21世纪是以信息产业为核心的知识经济时代，世界各国对信息技术和信息资源的竞争将更加激烈。改革开放以来，我国信息产业持续快速发展，销售收入，工业增加值一直保持两位数的增长速度。据统计．2005年我国电子信息行业销售收入达到5．8万亿元，产业增加值达到1．32万亿元，占全国GDP的7．2％，已成为世界信息产业大国。然而要加快我国由信息产业大国向信息产业强国的迈进，就必须提高我国信息材料的整体研究水平和创新能力。     

我国首台防风固沙草方格铺设机器人—— CFGR-100型研制完成

我国是世界上受沙化危害严重的国家.据"中国荒漠化灾害的经济损失评估",每年沙化造成的直接经济损失达500～600亿元,相当于西北数省的财政收入的数倍.     

鸟类危害农业行为声防数字化技术产品研发与应用

该课题以降低鸟类对农业生产的危害为目标，以我国粮食、水果等农产品生产中危害严重、爆发性强的鸟害行为作为研究对象，利用生物声学、仿生学、数字语音和数字电子等技术，研究动物危害信息系统、动物危害行为防护技术，开发鸟害行为声防数字化技术和智能语音驱鸟产品，进行鸟类危害防护系统的研究、开发和生产，实现对鸟害行为的防治，并在相关果园和受灾区域进行示范应用，以降低农业生产损失，增加农民收入。     

重视人兽共患寄生虫病的研究

据统计，有60％的人类病原体来自动物，80％的动物病原体为多宿主型，75％的新发传染病是人兽共患病，80％用于生物恐怖的病原体是人兽共患病病原体。目前，全世界已证实的人兽共患病有250多种，中国约有90多种。人兽共患病不仅给畜牧业造成巨大经济损失，同时给人类带来极大危害，严重时还造成社会经济动荡。如果动物传染源未能得到有效控制，就不能确保人类的安全。寄生虫是危害人畜健康的3大主要病原生物（病毒、细菌和寄生虫）之一。在众多的人兽共患传染病中，67％的病原是寄生虫。寄生虫病的流行不但危害人畜健康、制约局部地区的经济发展，还影响国家和民族的整体形象。虽然建国以来我国在寄生虫病防治方面进行了大量的工作，但目前我国仍是各种寄生虫病流行和危害非常严重的国家。经食物和媒介传播的人兽共患寄生虫病没有得到有效的控制，在局部地区还不断地蔓延。本文就人兽共患寄生虫病的危害、流行及防治措施做一综述，并提出了控制人兽共患寄生虫病的一些见解。     

种植Bt棉花可有效控制棉铃虫在我国多作物生态系统中的发生与危害

为防治棉铃虫,我国1997年开始种植Bt棉花,到2000年已在华北地区大面积商业化种植。由于人类对于大规模种植Bt植物对生态环境可能产生的潜在影响尚缺乏足够的经验和认识,Bt棉花对害虫地位演化的影响受到高度重视并引起广泛争议。本研究组在1997-2007年间在河北省系统研究了棉铃虫在Bt棉花田和常规棉花田的种群动态,结合华北地区1992—2006年100个试验点棉铃虫种群监测数据的模型分析表明：Bt棉花的大规模商业化种植破坏了棉铃虫在华北地区季节性多寄主转换的食物链,压缩了棉铃虫的生态位,不仅有效控制了棉铃虫对棉花的危害,而且高度抑制了棉铃虫在玉米、大豆、花生和蔬菜等其它作物田的发生与危害。这一研究成果明确了我国商业化种植Bt棉花对靶标害虫的生态效应,为阐明转基因抗虫作物对昆虫种群演化的调控机理提供了重要基础,对发展利用Bt植物可持续控制重大害虫区域性灾变的新技术有重要指导意义。     

在科研之路上收获温暖花海

导语：我国是农业大国，农业的发展是我国国民经济发展的基础。近年来，我国在粮食作物生产方面的技术创新和培育研究取得了显著的成绩，袁隆平等科学家的大名家喻户晓。然而，在粮食作物的育种、培养创新之外，纤维作物棉花的培育和生产也是农业生产中的一个重要环节，同样有科学家在为之进行呕心沥血地研究培育工作。     

棉花秸秆联合收获机械的开发与应用

加快推进秸秆综合利用，实现秸秆的资源化、商品化，是国家促进资源节约、环境保护和农民增收的重大举措，因此，研究开发适合我国国情的具有自主知识产权的棉花秸秆收获关键设备，实现棉花秸秆的高效低成本收获，将具有重要现实意义。     

荔枝安全高效生产技术的示范与推广

针对我国荔枝生产中农药、植物生长调节物质残留过多,蒂蛀虫危害严重;成龄荔枝树体高大过于密集,造成病虫害过多,采果困难且易损伤果;人工施肥、人工疏花花费劳力过多;不合理施肥造成肥料施用不适当,造成肥料浪费和降低产量及果实着色;果较酸、较涩,品质较差及保鲜期短等问题,南亚热带作物研究所通过近5年研究与实践,形成了荔枝安全高效生产技术。     

大豆分子育种技术研究与种质资源创新和新品种选育

我国是世界大豆主要消费国,近年来的年消费量超过7000万吨。但是,我国消费大豆约80%依赖于进口,造成我国大豆种植面积严重萎缩,危及我国食品安全及土壤可持续生产能力的保持。所以,大豆是我国最需发展的作物,也是发展潜力极大的作物。发展大豆生产,品种是基础,而品种的培育则取决于种质资源的创新和育种技术的发展。因此,本项目开展大豆分子育种技术和高产、优质、抗病新品种选育研究,把RNA干扰技术应用于大豆蛋白质改良,建立大豆品质快速改良的新途径;分离和克隆大豆品质、抗性相关功能基因,为大豆分子育种提供选择依据;利用分子育种技术和常规育种技术聚合高产、优质、抗病基因,创制高产、优质、抗病大豆新种质,培育高产、优质、抗病的大豆新品种并示范推广。项目从2004年开始实施,取得了多项研究成果。     

贝类毒素标准样品的研制与质控技术研究

我国是海洋经济贝类生产、加工、消费和出口大国，随着赤潮的频发，贝类毒素污染日益严重，我国贝类产品更是多次因贝类毒素超标被国外通报退货，欧盟更是于1997年起禁止进口中国双壳贝类产品。贝类毒素已成为妨碍我国沿海渔业经济发展和人类健康的一大公害。监控和检测是防治其危害的主要措施，但是由于缺乏贝类毒素检测质量控制的评价方法及质控样品，造成贝类毒素检测结果的可靠性、溯源性等受到质疑，进而无法有效防治贝类毒素危害。     

杂交棉田间管理技术研究与应用

新疆是我国重要的农业生产基地,是我国棉花等农作物的主要产区之一。随着整个棉花生产规模的不断扩大,资源条件有限,市场竞争日益激烈,利用信息技术提升和促进新疆棉花生产与发展已经成为当前新疆现代农业技术研究的主要任务之一。     

食品中微生物高通量检测试剂盒的研制

食品安全是重大公共卫生问题，是制约我国经济发展的重要因素，而微生物污染造成的食源性疾病，是我国食品安全中最突出的问题。近年来，随着食品产业结构的调整、经济全球化与国际贸易的迅速发展，我国食源性疾病的防控面临一系列的新问题和挑战。一是产业结构调整和致害性变异导致食源性疾病突发频繁、损失严重；二是新的微生物物种的出现加重和突出了食品安全问题；三是细菌的耐药突变导致培育出一些刀枪不入的超级细菌等严重的问题；四是食品中微生物高通量、精准鉴别诊断技术的落后的急需；五是关键技术和试剂盒被国外垄断知识产权的现状。     

提高海工混凝土结构耐久性寿命成套技术及推广应用

世界上约90％的进出口货物运输是通过沿海港口完成的。我国仅沿海港口泊位超过5400多个,沿海港口、桥梁等交通基础设施对于促进国际、地区间贸易、拉动国民经济发展发挥着不可替代的作用。然而,沿海基础设施90％以上是钢筋混凝土结构,海水中的氯离子渗透引起严重的钢筋腐蚀问题。我国上世纪80年代前修建的海港高桩码头、沿海桥梁一般10～20年即出现腐蚀破坏现象,每年损失达1000亿元以上。