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1、项目名称:高含量番茄茄红素品种种的培育时间:填 写 说 明1. 建议议书各项内内容应当实实事求是,用用计算机打打印填报(AA4),字字迹要工整整清楚,页页面保持整整洁。2. 建议议书中各栏栏大小不得得调整。但但不够时,可可以自行加加页。3. 填写写内容涉及及到外文名名称,要写写清全称和和缩写字母母。4. 区科科技资金是是指区科委委管理的区区财政经费费;国家有有关部委拨拨款是指国国家有关部部、委、局局所拨科技技经费;经经费预算中中的“其他”一栏是指指区科委以以外的各级级财政拨款款和承担单单位融资、集集资、入股股等各种形形式的经费费来源,本本栏需具体体填写。5. 经费费支出明细细中各项开开支范围说
2、说明见海海淀区科技技项目资金金管理办法法。6. 项目建议书书的组织方方式为:(11)公开征征集(指科科委发布指指南向社会会征集项目目);(22)定向征征集(指科科委定向招招标的项目目)。7. 起止年限:指立项年年度起到项项目完成止止。8. 本建建议书中,凡凡无需填写写的条款,就就在该条款款填写的空空白处划(/)表示。9. 本建建议书一式式五份报送送区科委。一、项目的的目的、意意义和必要要性(一) 项目背景和和意义:生物(植物物、动物、微微生物)既既是人类生生存环境的的重要组成成部分,又又是人类生生活的物质质来源。随随着自身数数量的繁衍衍剧增,人人类对自然然资源和农农业生产的的需求不断断增加,对
3、对生物界的的影响和破破坏日益巨巨大。如何何缓解人类类生存和发发展对自然然界的压力力,重新给给大自然注入入一个良性性循环的平平衡点,提提升农业生生产的生产产力是全人人类面临的的一个亟待待解决的重重大课题。 袁袁隆平的杂杂交水稻、美美国孟山都都公司的转转BT基因因抗虫棉、黄黄金大米这这些遗传改改造的重要要成果给农农业生产带带来了革命命性的推动动,也昭示示着育种工工作的在农农业工作中中的重要性性。 所谓“种种瓜得瓜、种种豆得豆”,遗传基基础决定了了作物外在的的继承与变变异。从孟孟德尔的豌豌豆实验、摩摩尔根的果果蝇实验到到米丘林、谈谈家桢等大大家的经典典遗传学说说再到新兴的的基因学说说和基因工程程理论
4、,人人类已经清清楚地认识到了改改变生物的的遗传基础础是选育优优良品种的的力身之道道。 番茄红素(LLYCOPPENE)属属类胡萝卜卜素,主要要存在与茄茄科植物西西红柿的成成熟果实中中, 1公公斤新鲜、成熟的西西红柿约含有0.02克番番茄红素。番茄红素具具有抑制低低密度脂肪肪蛋白的氧氧化和抗紫紫外线作用用,能够抑制制突变、降降低核酸损损伤、减少少心血管疾疾病及预防防癌症,正日益受到到营养界的的关注。番茄红素素的开发应应用在国际际上还处于于发展初期期,在国内内则刚刚起起步。今后后其国际国国内市场潜潜力将不可可估量,预预计天然番番茄红素软软胶囊在国国内市场可可达80120亿亿每年的市市场空间。因此培
5、育高高番茄红素素含量的番茄品种,为番番茄红素的的深加工提提供优质的的原料,可可以帮助农农民节约种种植成本、提提高单位面面积收入,还为人类健康起到积极的作用。(二) 申请海淀区区科技支持持资金的必必要性本项目的开开发,不但但需要企业业本身继续续投入,同同时也需要要科研机构构提供技术术上的支持持。政府对对该项目的的扶持,将将提高项目目的影响力力,更有利利于充分整整合社会资资源,缩短新品品种选育的的周期。育种工作是是一个长期期、复杂的的工作,无无论对人力、物物力还是土土地的需求求都比较大大,因此前前期的资金金要求较高。一旦旦有了充分分的资金基础础作为后盾盾,可以增增加育种的的杂交组合合,并进行行冬季
6、的加加代繁殖,这这样能够增增加良种选选育的普遍遍性并提高高速度,为为更快更好好地创制新新品种提供供充分的条条件。 二、项目所所属领域国国内外研究究开发现状状和发展趋趋势 (一) 研究现状“太空育种种”起步于于20世纪纪60年代代,目前世世界上只有有美国、俄俄罗斯和中中国三个国国家成功地地进行了卫卫星搭载太太空育种。我我国是19987年开开始将蔬菜菜等农作物物种子搭载载卫星上天天的。在此此后的十多多次太空搭搭载育种中中,相继进进入太空的的农作物达达50个大大类、4000多个品品种,主要要有青椒、番番茄、黄瓜瓜、丝瓜、胡胡萝卜、莴莴苣等蔬菜菜种子,还还包括水稻稻、小麦、高高粱等粮食食作物和花花卉草
7、木等等种子。经历过太空空遨游的蔬蔬菜等农作作物种子,大大多数都发发生了遗传传性基因突突变,返回回地面种植植后,不仅仅植株明显显增高增粗粗、果型增增大,产量量比原来普普遍增长110220,而而且品质大大为提高,作作物肌体也也更加强健健,对病虫虫害的抗逆逆性特别强强。北京航航天育种中中心的专家家曾作过一一项对比试试验,发现现经过太空空搭载的水水稻蛋白质质含量比原原来提高了了8112,且且“太空水水稻”的颗颗粒饱满,滋滋味好,每每亩产量高高达65007000公斤;青青椒通过太太空搭载,变变得果大色色艳,又嫩嫩又香,籽籽少肉厚,除除了产量增增长2成左左右外,维维生素C和和可溶性固固态物、铜铜铁等微量量
8、元素含量量都比原来来高出720。目前,全国国已有200多个省、市市、自治区区开展了太太空青椒、番番茄、黄瓜瓜和太空稻稻、太空麦麦等的引种种、试种,北北京、南京京等地还建建立了航天天育种中心心,山东、黑黑龙江、江江苏、北京京和上海等等地都建有有“太空蔬蔬菜”种子子繁育基地地,并进入入了小面积积推广和商商品化生产产阶段。已已有批量“太太空椒”、“太太空番茄”、“太太空黄瓜”等等在北京、上上海、南京京、广州等等大城市的的市场上登登场亮相,仅仅上海和江江苏两地在在近几年里里累计上市市量就有110多万公公斤。据媒体报道道,05年年美国食品品和药物管管理局同意意部分番茄茄食品在包包装上注明明,番茄有有降低
9、男性性患前列腺腺癌风险的的功效;前不久,英英国的科学学家采用常常规育种方方法培育出出了番茄红红素含量高高于普通番番茄1.55倍的新品种,虽然价格格昂贵但是是却供不应应求。番茄红素素的利用价价值正在被被人们所重重视。但是是目前国内内外研究比比较多并取取得了相应应成果的是是在番茄红素素萃取提纯纯的方法上。提高原原料可利用用率(番茄茄中番茄红红素含量)的的工作正处处在起步的的阶段,且且进展相对对缓慢,因因为传统的的育种方式式很难大幅幅提高作物物某一品质质的表现。(二)发展展趋势生物遗传因因子在太空空环境下发发生诱变的的机制,不不仅涉及到到太空失重重、辐射、高高能粒子等等诸多人类类过去从未未接触过的的
10、环境因素素,还牵涉涉到生理、生生化、遗传传、繁殖等等诸多自然然科学的基基础理论,甚甚至还可能能涉及天体体哲学的领领域。对太太空育种机机制的探讨讨应该是多多种自然科科学和社会会科学交相相渗透的一一个全新的的边缘科学学范畴。伴伴随人类航航天事业的的发展,伴伴随更多的的动、植物物样本经历历过太空环环境并返回回地面,太太空对细胞胞内遗传物物质和原生生质体的影影响会被人人类更清晰晰的认识到到。太空育种开开创了一种种全新的育育种模式,也也为发展现现代农业提提供了新的的技术支撑撑,引种、试试种“太空空蔬菜”和和“太空粮粮”会在全国和世界界范围内逐逐渐升温。目目前,如何何利用好太太空种子的的优势变异异是使太空
11、农农业取得更更大发展的的关键一点点,而解决决这一点需需要常规的的育种方法法来帮忙。优优势变异的的太空种子子基本上都都是在纯合合的遗传基基础上发生生某一个或或几个点的的突变得来来,需要用用常规的自自交、杂交交、回交等等方法把该该突变整合合进一般配配合力高的的推广品种种中,并制制成拥有杂杂交优势的的杂交种,才才能够最大大限度的发发挥太空育育种的作用用。三、北京地地区现有基基础、特色色和优势;项目前期期预研综述述首都北京是是国家的政政治、科研研中心,是是国家新农农业政策出出台和科研研机构、大大专院校聚聚集的地方方。国内航航天育种、常常规育种研研究机构的的数量和力力量、太空空籽种资源源的保有量量和太空
12、育育种领域科科研的深入入程度都以以北京为最最高。就本本项目而言言,项目组组在北京拥拥有育种实实验地和组组培室,项项目组的技技术支持单单位(中科科院遗传所所和中国农农科院)和和项目承担担者上凌生生物技术(北北京)有限限公司都位位于北京市市内。项目目后期如果果在北京获获得权威检检测机构的的测验报告告,并以北北京为中心心面向全国国各地进行行项目成果果和产品的的市场推广广,相比其其他省市优优势是不言言而喻。因因此,我们们认为北京京是国内最最适合开展展本项目的的城市。项目组有较较强的科技技、研发、市市场推广能能力,在该该研发的品品种(主要要指番茄)有有其几乎唯唯一的优势势。首先项目组组完成了高高番茄红素
13、素番茄品种种的选育工工作,已经经把该优势势性状稳定定下来并得得到了高度度纯合的亲亲本种子。项目选用的的番茄原种种编号为MMNP-11,是俄罗罗斯当地的的优良番茄茄品种。目前的高番番茄红素种种子是经过过俄罗斯和和平号空间间站搭载66年,返回回地面后通通过筛选并并完成了55代以上的的高代自交交择优选择择而来的。在自交观测测选择的工工作中,自自第4代后后没有分离离现象的出出现,并且且同一性状状在不同生生长季中均表现稳定定。第五代观测测群体为550个单株株,第六代代观测群体体为1000株,第七七代观测群群体为1000株,均未观测测到非典型型植株,33代之间植植株整体表表现和相关关特征特性性均表现一一致
14、。与对照品种种俄MNPP-1番茄茄相比的特特异性为:主茎第一一花序着生生节位少(66节以下),对对照品种为为(7-88)节。果果实大(1150.11-2000.0克),对对照品种中中等(90.1-1550.1克克);开花期早早(4月330日前,北京地区区)55天天,对照品品种开花期期中(5月月1日-55月10日日)56-65天;成熟早(66月20日日前)小于于105天天,对照品品种中(66月21日日-6月330日)1106-1116天;果实干物物质含量中中(4.11%-7.0%),对照品种种果实干物质质含量低(44.0%以以下);最最重要的是是,鲜果番番茄红素含含量高达66.10mmg/100
15、0g(鲜鲜重),对对照品种中中2.000mg/1100g(鲜鲜重)。从以上数据据可以看出出经历过太太空环境的的选育,果果实的表现现更加优秀秀,特别是是鲜果中番番茄红素含含量显著提提高,这一一性状的变变化能够为为人类健康康带来帮助助,是具有有巨大商业业价值的。但是由于MMNP-11是一个俄俄罗斯当地地的有限生生长番茄品品种,其产产量表现和和国内栽培培表现相对对目前国内内推广的一一些番茄品品种还存在在着一定的的差距。因因此接下来来我们需要要做的就是是利用国内内现有的番番茄品种资资源,通过过回交和杂杂交的方法法把高番茄茄红素这一一性状稳定定地整合到到合适的推推广品种中中去。我们们还可以籍籍此机会深深
16、入研究番番茄红素在在番茄果实实内形成和和储存的分分子调控机机制,寻找找控制它的的相关基因,并筛选到到与之对应应的分子标标记。上述述工作是具具有极大现现实和科学学意义的,也也正是本项项目立项的的指导思想想。四、总体目目标、考核核指标(具具有明确的的可考核性性)、主要要研究开发发内容(包包括要解决决的主要问问题、解决决方案、工工作任务、关关键技术、创创新点等)随着航天飞飞行器的出出现和返回回式太空飞飞船的成功功发射,利利用太空微微重力及辐辐射等条件件,为人类类探索生物物的优化选选育提供了了一条可喜喜而有效的的途径。开开发新的基基因库,研研发更有利利于人类需需求的品种种、品系已已经展现出出诱人的可可
17、能性。我国的太空空搭载诱变变选育目前前取得了多多项研究成成果,但是是囿于理论论科学研究究与农业生产之间的的实际距离离,还有很很多实际的的工作需要要解决。本项目研发发中的创造性性、先进性性主要有:1、育种种手段先进进。该项目目研发利用用了俄罗斯斯和平号空空间站长时时间空间搭搭载后经多多代自交选选育而成的的优良品种种。其育种种手段集航航天技术、生生物技术和和农业技术术于一体,具具有明显的的技术先进进性。2、检测测技术超前前,在航天天四代(SSP4)就就运用RAAPD和AAFLP技技术进行了了分子标记记检测,加加快了选育育速度。33、育成品品种优势性性状突出,早早熟、果实实大、果实实风味好、耐耐储运
18、、番番茄红素含含量极高。本项目以选选育品种早熟、高高产、番茄茄红素含量量高于普通通品种三倍倍为主攻方方向。项目目后期的主主要考核指指标:鲜果的番番茄红素含含量6.0mmg/1000g;产量较普通通有限生长长品种提升升20%;早熟,成成熟天数小小于1055天本项目展开开参考的技技术路线图图如下:空间站搭载载优化、加代代繁育番茄红素相相关机理的的研究 获得优优势太空亲亲本相关基因的的克隆 展开遗传传分析转基因、组组培 与轮回亲亲本回交 配置杂杂交组合区试产业化推广广 向向国家有关关部所申请请新品种或或新物种从技术路线线图中可以以看出本项项目主要分分为应用研研究和理论论研究两大大部分。就就应用性的的
19、工作而言言,设计出出合理易行行的育种路路线,选择择合适的轮轮回亲本和和杂交亲本本是工作的的重点与难难点。制订合理的的回交路线线是项目的的技术关键键所在,首首先需要分分析出优良良变异性状状是显性遗遗传还是隐隐性遗传,其其次要分析析该变异受受单基因控控制还是多多基因控制制。在此基基础上制定定的回交路路线还要考考虑尽量做做到以最短短的周期,最最低的工作作量来完成成。轮回亲本要要求一般配配合力高、综合性状优良,能够适应当前和今后一段时期内市场经济的需要,由于目前国内番茄红素提取主要在新疆地区展开,因此本项目准备选择适应华北地区的和新疆地区种植的两个主载番茄品种作为轮回亲本。完成回交工工作后意味味着阶段
20、性性取得了可可利用的优优势纯合亲亲本,在此此基础上尽尽量多的配配置杂交组组合,鉴定定出杂合优优势明显的的新品系。回交和杂交交的工作进进行中要求求在严密的的安保措施施下,做好好准确详实实的纪录和和统计分析析,适时引引入多元高高效植物营营养液。项目技术关关键:太空籽种种经历过和和平号空间间站6年的的太空搭载载,返回地地面后又经经过多代选选择,其中中蕴涵的技技术含量不不言而喻;早熟、高高产、高番番茄红素等等优势性状状的稳定、鉴鉴别和利用用;回交流流程的确定定,杂交组组合的选配配;太空良种种选育的田间间扩大试验验、栽培模模式以及向向产业化推推广的操作作规程。项目创新点点:本项目的创创新点在于于使航天育
21、育种的高科科技成果走走出实验室室,走向现现代生态农农业的广袤袤田野,是是尖端科技技转化成为为现实生产产力,由量量变到质变变的一个突突破性飞跃跃。富含番番茄红素的的番茄品种种一旦推向向市场无疑疑能极大程程度上满足足人们对番番茄红素的的需要,为为农业生产产节约大量量的成本,为为人类生活活更健康给给予更充分分的保证。五、经济、社社会效益分分析,推广广应用前景景分析,项项目实施的的风险分析析(含市场场风险、技技术风险、政政策风险、管管理风险等等)籽种的优劣劣对农业生生产的直接接作用达110%-330%,以以航育2号号品种为例例,经太空空选育稳定定后其种群群株与对照照品种俄MMNP-11番茄相比比特异性
22、为为:主茎第第一花序着着生节位少少(6节以以下),对对照品种为为(7-88)节。果果实大(1150.11-2000.0克),对对照品种中中等(900.1-1150.11克);开开花期早(4月30日前,北京地区)55天,对照品种开花期中(5月1日-5月10日)56-65天;成熟早(6月20日前)小于105天,对照品种中(6月21日-6月30日)106-116天;果实干物质含量中(4.1%-7.0%),对照品种果实干物质含量低(4.0%以下);最重要的是,鲜果番茄红素含量高达6.10mg/100g(鲜重),对照品种中2.00mg/100g(鲜重)。航遗2号是是利用俄罗罗斯和平号号空间站长长时间搭载
23、载后培育出出的一个早早熟、丰产产、果实风风味好的番番茄品种。已已在甘肃、海海南、陕西西、深圳、北北京试验示示范。20003-22004年年先后示范范种植1336亩,平平均亩产55622.4公斤,平平均亩增产产12088.5公斤斤,以每公公斤1.665元计算算,平均亩亩增产值11994.0元,经经济效益显显著。另一方面,由由于该品种种是通过航航天高科技技途径选育育成的高产产优质新品品种,有较较高的科技技含量,制制种前景广广阔。随着着项目的完完成,在推推出性状优优秀的杂交交种之后,可可以做到一一年两茬,每每茬亩产种种子15公公斤,一年年一亩制种种30公斤斤,按每公公斤4000元计算,一一亩地产值值
24、1.2万万元以上,其经经济效益十十分可观。从社会效益益方面分析析,首先由由于该品种种适应性比比较强,即即可露地种种植,也可可设施栽培培,品质优优、产量高高,具有广广泛的应用用范围,因因而是农业业增效、农农民增收的的重要渠道道。项目研发培培育的品种种,番茄红素素6.0mmg/1000g鲜重重,其经济价价值约是普普通栽培品品种的3倍倍,能够对番茄深加工工起到积极极推动作用用。就番茄茄红素加工工业来说,预计今后国内番茄红素胶囊的市场空间每年可达80120亿,而使用本项目培育的品种可以大幅提高原料也就是番茄果实的利用率,优越性显而易见。 本项项目与农业业相关,因此此也存在着着农业生产产中会面临临的一些
25、风风险。首先先,在育种种制种的栽栽培过程中中如果遇到到恶劣的天天气条件或或严重的病病虫害侵染染,都有可可能导致收收获不到预预期的效果果,有时甚甚至颗粒无无收。其次次,杂交育育种存在着着不确定性性的因素,杂杂交后代能能否表现出出超亲优势势还需要大大量的工作作的累积来来检验;再再次,亲本本种子具有有巨大的商商业价值,可能存在外泄的风险,保证其安全是我们工作中必须考虑的。因此,严密的计划、严格的管理是项目开展顺利的前提保证,能够支持育种工作和管理正常运转的充足资金也是项目必不可缺的基础条件之一。六、项目年年度目标和和年度实施施计划(从从立项年度度1月份开开始,每66个月为一一个进度期期)年度分进度目
26、标标和实施内内容二OO七年六月至二OO九年十二月变异形状的的遗传分析析回交路线的的制定轮回亲本的的获得回交优化、选育育二O一O年一月至二O一二年六月杂交组合的的配置杂交试验品种鉴定稳定杂交种种制取与扩扩繁申报番茄新新物种进行产业化化推广七、项目经经费预算 (单位位:万元)(1)项目目经费来源源:来 源源2005年年2006年年年年年合计区科技资金金7070国家有关部委拨款项目保证单单位匹配资金项目承担单单位自筹资金25590345银行贷款其他合计255160415(2)项目目经费支出出科 目目2005年年2006年年年年年合计人员费用363672试验外协费费453580合作费192140设备购
27、置费费材料费5060110资料印刷费费调研费1515租赁费其他费用90898合计255160415(3)拟购购置的仪器器设备:(单单价在5万万元以上,含含5万元)名称型号数量金额经费来源购买时间主要用途合计(4)申请请区科技资资金的用途途、自筹资资金的来源源及项目实实施所需的的其他配套套条件1. 可供搭载的的航天器(中中国返回式式卫星或飞飞船)、俄俄罗斯的和和平号空间间站2. 生化实验室室3. 理化实验室室4. 植物组培室室5. 全天候智能能温室6. 大于1000亩的实验验田申请科技资资金主要的的用途为:1. 材料费2. 实验分析费费八、项目组组织管理措措施及实施施方案(含含各参与部部门的分工
28、工、组织协协调措施、项项目运行管管理机制、保保障措施等等)公司已建立立较完善的的组织机构构,成立了了项目独立立工作部门门,设计出出了相应的的实验模式式。已经建立了了20亩和和100亩亩两个不同同地域和不不同的土壤壤、水环境境及气候条条件的实验验基地,而而且运行良良好。实验检测在在中科院系系统进行。实验室部分分外协由中中国科学院院遗传所进进行。因此从人员员、项目管管理、技术术保障、实实验基地的的建设都做做了充分准准备,并完完成了预期期的阶段成成果。九、预期主主要成果形形式、知识识产权归属属与管理1. 完成太空诱诱变对冬枣枣、籽粒苋苋、花卉诱诱变研究,申申请新品种种或新物种种;2. 培育出经太太空
29、诱变、提提纯复壮稳稳定的新品品种冬枣及及饲草籽粒粒苋;3. 培育出经太太空诱变、转转基因等高高科育种技技术产生的的新的花卉卉品种或物物种;4. 知识产权归归公司所有有,按公司司知识产权权管理条例例进行管理理;5. 提交合作研研究开发模模式报告。十、建议单单位联系信信息单位名称中科院遗传传研究所上凌生物技技术(北京京)有限公公司联系人李珂电话684811187传真684811270电子信箱lkaiwwjsoohu.ccom邮政编码1000444通讯地址北京西三环环北路500号豪柏大大厦C1座座10066室十一、项目目负责人简简况姓名性别年龄学历所学专业从事专业职务(职称称)刘敏女59大学遗传育种
30、遗传育种研究员(博博导)电话683466657传 真真883844995邮政编码1000550通讯地址北京市海淀淀区知春路路63号卫卫星大厦11205室室主要业绩刘敏老师长长期从事园园艺作物的的栽培育种种,生理生生化及组织织培养工作作。曾先后后主持过国国家科委、中中科院的“生物技术术在花卉生生产中的应应用”。航天育育种基地的的建立及育育种研究等等项目。11997年年以来承担担了航天8863项目目子专题。十二、项目目主要管理理人员和技技术人员简简况姓名年龄学历职务(职称称)从事专业在项目中的的主要分工工刘敏59大学研究员(博博士生导师师)遗传育种全面主持朱元煌62大学研究员(博博士生导师师)遗传
31、学基因组分析析李亚良45博士高级工程师师环境科学分子标记薛淮32硕士工程师现化分析生物化学分分析潘毅37硕士工程师生物学生物学检测测张纯花42大学实验师植物遗传学学现化分析十三、建议议单位经营营状况及其其他需要说说明的问题题公司从事生生物科学技技术的研发发,完成科科研成果转转换成产品品,由产品品转换为商商品。经营管理状状况正常。十四、项目目建议单位位意见同意申报单位负责人人:韩武龙龙(签章)(单位公章章)2005年年 55 月 177 日日十五、专家家论证意见见专家姓名所在单位从事专业职称(职务务)鹿金颖中科院遗传传所遗传育种研究员 张文利中科院生物物所生物发育研究员王泽莹竞开协同(北北京)科技技有限公司司会计注册会计师师专家意见附附后(附件件4) 专家签字字: 年 月 日注:请每位位专家单独独出具评价价意见并签签字,表格格不够可加加页,本项项也可作为为附件材料料提交。十六、附件件目录(见见申报指南南所要求的的附件)1. 营业执照副副本(复印印件)2. 高新技术企企业认定书书(复印件件)3. 合作协议(复复印件)4. 专家意见5. 财务报表十七、区科科委意见- 20 -