航天育种基地建设立项报告(对外) 福建省顺昌航天育种基地建设 #####航天育种基地建设航天育种基地建设项目立项报告项目名称: 项目名称: #####县航天育种基地建设申报单位: 申报单位: #####县人民政府项目负责人: 项目负责人: 地址: 顺昌县洋口镇申报日期: 申报日期: 2007 年 4 月 1 福建省顺昌航天育种基地建设目录第一章项目摘要 ............................................................................ ...................1 一二项目基本情况 ............................................................................ ................................. 1 可行性分析报告编制依据第二章项目建设的依据,背景与必要性 ......................................................... 一二项目建设依据与背景 ............................................................................ ....................... 项目建设的必要性与意义 ............................................................................ ............... 第三章项目各组成单位概况 ............................................................................. 一二三四 ##省洋口国有林场 ............................................................................ ........................... ##省神六保健食品有限公司 ............................................................................ ........... 顺昌县农业局顺昌县畜牧水产局五 ##省农业科学院生物技术研究所第四章项目的建设条件 ............................................................................ ......... 一二三四自然生态条件 ............................................................................ ................................... 社会经济条件 ............................................................................ ................................... 农业基础设施基本情况技术条........................................... 发展方向 ............................................................................ ........................................... 发展目标 ............................................................................ ........................................... 主要功能和任务 ............................................................................ ............................... 建设地点建设内容及规模航天育种基地示意图 ............................................................................ ................... 第五章项目建设的发展方向,发展目标和主要任务 ..................................... 一二三第六章航天育种基地的建设方案 ..................................................................... 一二三第七章组织机构与人力资源 ............................................................................. 一二三第八章组织机构 ............................................................................ ........................................... 基地的领导班子和技术负责人概况 ........................................................................... 技术队伍组织方案资金筹措 ............................................................................ .......................................... 第九章项目实施进度 ............................................................................ ............. 2 福建省顺昌航天育种基地建设一二三四建设工期 ............................................................................ ........................................... 项目建设进度安排 ............................................................................ ........................... 建设期项目管理 ............................................................................ ............................... 建设领导班................................... 第十章社会效益与经济效益分析第十一章结论和建议 ............................................................................ ............. 一二结论 ............................................................................ ................................................... 建议 ............................................................................ ................................................... 3 福建省顺昌航天育种基地建设第一章一,项目基本情况 ,项目名称 (一) 项目名称 , #####县航天育种基地. ,项目建设地点 (二) 项目建设地点 , 项目建设地点选在#####县境内. ,建设内容和规模 (三) 建设内容和规模 , 项目摘要在#####县政府的牵头下,组合洋口林场,农业局,畜牧水产局及##省神六保健食品有限公司等企事业单位,以##省农业科学院为技术依托,充分利用其现有的技术基础,设备条件和地缘及人才优势,把基地建设成为连接国家级研究机构的最新高科技研究成果与产业化之间的桥梁,力争成为我省乃至我国的航天育种研究成果的产业化孵化器.根据航天育种基地发展的需要和资金筹措的可能,项目建设拟安排螺旋藻,水稻,杉木,蔬菜,果树等航天种苗集中育种基地 400 亩,中试示范推广面积达 140000 亩以上. ,建设目标 (四) 建设目标 , #####航天育种基地建成后,将为我国航天育种专家们提供一个良好地南方自然物候条件下进行科学研究的基地及技术平台,对经过的航天诱变过的各生物品种(包括农,林, 畜牧,水产业等)将可在##顺昌航天基地顺利地进行品种的选育,示范及中试推广及野外试验站观测. 可快速选育出一批能够供于在生产实践上进一步推广的优良品种,近期目标是:每年为社会提供杉木良种 1000 公斤, 提供优良无性系扦插穗条 100000 培育出杉木新品系 1-2 个, 根,提供建园嫁接穗条 50000 根;每年培育螺旋藻新品系 1-2 个,提供至少供 10000 亩螺旋藻养殖基地所需的优良藻种;每年试种出水稻新品系 1-2 个,向社会提供优质稻,超级稻等水稻种子 5 吨;选育出一些有特色受欢迎的经济作物如:蔬菜(包括食用菌等)和果树等新品种.并开展航天育种的宣传,向社会普及航天育种的相关知识. #####航天育种基地经过 2 年时间的建设,不但为我国航天育种创新技术体系的完善及航天育种事业的可持续发展提供重要保障,选育出一批具有我国自主知识产权的高产优质的生物新品种,同时也为当地经济的快速发展提供强有力的科学技术支撑. ,项目投资, (五)项目投资,投资构成及资金筹措方案 ,项目投资 1,项目投资 , 项目建设投资 2000 万元(不包括县政府无偿划拨的土地 400 亩) . 2,资金筹措方案 , (1)申请国家相关部门预算内资金 300 万元; (2)申请##省预算内资金 300 万元; (3)顺昌县政府配套资金 400 万元;(4)企业自筹资金 1000 万元. 4 福建省顺昌航天育种基地建设 ,项目法人 (六) 项目法人 , 项目法人单位为顺昌县人民政府. 二,可行性分析报告的编制依据 (一) ,中国高科技产业化研究会[2007]中高办字(第 011 号) 《关于顺昌县航天育种基地立项座谈会纪要的函》 . (二) ,中国航天科技集团公司,航天育种中心,北京东方投资有限公司《航天育种》(三) ,中国航天科技集团公司,航天育种中心,北京东方投资有限公司《航天育种 20 年的历史回顾》 . (四) ,#####县人民政府航天育种基地建设成员单位提供有关资料. 第二章一,项目提出的主要依据项目建设的依据, 项目建设的依据,背景与必要性 (一)为实现我国农业现代化建设,服务海峡西岸经济建设,完善我国航天育种创新技为实现我国农业现代化建设,服务海峡西岸经济建设, 术体系提供保障 2007 年的中央"一号文件"中明确提出:加强"三农"工作,积极发展现代农业,扎实推进社会主义新农村建设,推进农业科技创新,强化建设现代农业的科技支撑,着眼于增强农业科技自主创新能力,加快农业科技成果转化应用,提高科技对农业增长的贡献率,加强国家基地,区域性农业科研中心创新能力建设. 航天育种,是指利用返回式卫星等返回式航天器所能达到的空间环对植物(种子)的诱变作用,以产生有益变异,在地面选育新种质,新材料,培育新品种的植物育种新技术, 是具有中国特色的一个技术创新体系.它在有效创造罕见突变基因资源和培育植物新品种方面已发挥出越来越重要的作用,并凸现出良好的产业发展优势.航天育种技术已成为快速培育农作物优良品种的重要途径之一,解决我国地少人多的矛盾,在生产中发挥作用, 为提升我国粮食综合生产能力和农产品市场竞争力提供了重要技术支撑.它对于加速生物育种的进程,提高作物产量和质量,提供了一个重要的育种方法和技术手段. 我国航天育种研究开始于1987年,到目前为止,我国先后利用返回式卫星先后进行了 13次70多种农作物的空间搭载试验,特别是863计划实施以来,我国航天育种关键技术研究取得显著进展,在水稻,小麦,棉花,番茄,青椒和芝麻等作物上诱变培育出一系列高产, 优质,多抗的农作物新品种,新品系和新种质,其中目前已通过国家或省级审定的新品种或新组合有30多个,并从中获得了一些有可能对农作物产量和品质产生重要影响的罕见突变材料.其中,水稻品种达13个,包括航育1号,II 优航1号,特优航1号和华航一号等新品种. 航天飞行后的种子,材料,经国家农作物航天诱变技术改良中心进行必要检测后,将 5 福建省顺昌航天育种基地建设按不同的生态区域,组织全国各有关育种单位,严格按照统一的育种试验规范,全面开展地面试验研究,从中筛选有重要育种利用价值的新材料,培育新品种,进行推广和普及. 因此,航天育种是一个育种研究过程,搭载回来的种子只是走完万里长征的第一步,整个研究最繁重和最重要的工作是在地面上完成.由于搭载回来的种子的变化是分子层面的, 想分清哪些变化是我们必须先将经过太空诱变的种子进行选育,才有可能获得遗传性状稳定的优良突变系,期间还要有待于进行品系鉴定,区域化试验等.这样,每拨太空遨游过的种子都要经过连续几年的筛选鉴定,其中的优系再经过考验和权威部门的审定才能称其为真正的"太空种子". 因此,利用空间诱变育种工作是具有我国特色的新兴高技术研究领域,是一项具有国际先进性和创新性的重大科学工程.为促进我国的航天育种事业的健康持续发展,更好地为农业增产,农业增效,农民增收,更好地服务于农业生产和社会主义新农村建设作贡献, 迫切需要建立航天育种基地. (二)#####县已具备了较好的航天育种基地的工作基础和条件县已具备了较好的航天育种基地的工作基础和条件 , 建立了螺旋藻的新品系, 顺昌县螺旋藻产业健康, 1,建立了螺旋藻的新品系,顺昌县螺旋藻产业健康,快速发展螺旋藻(Spimlina),是一类古老而低等的原核单细胞水生植物,也称浮游性原始藻类植物,由于它们与细菌一样细胞内没有真正的细胞核,所以又称为蓝细菌,因其在显微镜下观察形态为螺旋状而得其名螺旋藻是.螺旋藻在植物学分类地位上属于蓝藻门,蓝藻纲, 颤藻科中的螺旋藻属,约有50种.靠分裂增殖,光合自养生物,生长于气候温暖,光照充足,矿化程度较高的高浓度碳酸盐类和高pH值的湖水中,在地球上已有35亿年的历史,是现存最古老的植物之一. 最初发现螺旋藻是在1940年秋天, 由法国药物学家克瑞琪(Creach)来到非洲乍得湖探险发现的.但由于种种原因,螺旋藻的营养价值并未得到重视,直到20世纪60年代,世界粮食和能源危机日益突出的情况下,才由法国克雷曼博士再次发现螺旋藻的神奇效用,并把它介绍给世人.以后,关于螺旋藻的研究便风靡世界,而且各国的研究结果也更加印证了其神奇的营养功效,并将螺旋藻和原子能并列为20世纪最伟大的发现.随着人口的增长及陆地可耕地资源的减少,给农业的发展带来难以克服的困难,实现江河湖海农牧化,利用水面产生高质量的蛋白质,是21世纪农业的一大特点.21世纪是海洋世纪,也是生物世纪. 尤其我国人多地少,水域辽阔,开发不占陆地资源的螺旋藻更具有深远的意义. 螺旋藻是一种新型植物蛋白质资源,是人类目前已知的营养最充分,最均衡,最易被人体吸收的天然营养品,已被联合国粮农组织誉之为"21世纪的食品",它将逐渐成为人们粮食的替代品.螺旋藻具有丰富的蛋白质,维生素,不饱和脂肪酸,螺旋藻多糖和有益于人体的微量元素,易消化吸收,营养全面,结构合理,安全无毒等优点,被视为一种理想营养源和潜在的"药源".螺旋藻的光合成能力极强.一般高等植物的光能利用率通常是 5%～6%,而螺旋藻的光能利用率高达18%,光合效率达43%,是一般农作物的1.4～3倍, 这种高光效特性,正是人类充分利用太阳能来制造食物的潜力所在.螺旋藻生长繁殖快, 周期短,人工栽培时,从接种培养到收获只需5～8天.此外,CO2是大气质量恶化,造成 6 福建省顺昌航天育种基地建设目前地球温室效应的罪魁祸首之一, 改善大气质量最好的解决方法是通过生物的光合作用, 以增加氧气消除废气.螺旋藻的光合作用可吸收CO2等废气,并释放氧气,优化空气质量. 由此可见,螺旋藻生产的社会效益和经济效益显著,开发前景十分广阔,在我国已引起了越来越多的重视. 顺昌县是##省的三大螺旋藻养殖基地之一.顺昌县的螺旋藻养殖加工行业,始于 20 世纪 90 年代初,已积累了相当丰富的经验.截止目前,全县已有螺旋灌养殖基地 5 家,面积 1500 亩,年产螺旋藻干粉 1500 吨;现有加工企业 7 家(神六保健食品有限公司,绿峰生物科技有限公司,金龙保健品有限公司,闽一胶囊有了公司,绿冬生物科技有限公司,幸福来生物科技有限公司,诺利得生物工程有限公司) ,半数以上企业通过了 GMP 论证,有的还在认证准备和申请,有的企业如绿峰等通过了ISO9001:2000 质量认证体系,有的企业,如幸福来通过国家符合出口食品生产企业卫生要求认证.目前这些企业年加工生产能力 1000 吨以上,主要产品有神六系列的精片,胶囊,营养早餐;绿峰的螺旋藻麦片,灵芝孢子粉等以及冬虫夏草,西洋参等大部分产品基本达出口标准,螺旋藻产业集群已初具雏形. 顺昌县螺旋藻产业建设,重在做好应用开发研究与产业化建设相结合,充分利用"618" 项目成果转化平台,先后与厦门大学,浙江大学等高校进行技术对接合作,在螺旋藻新品种养殖及深加工方面做好文章. 近年来,随着以工厂化养殖和深加工为主体的螺旋藻产业的发展,如何进一步降低养殖成本和开发多种适合市场需求的产品,是目前螺旋藻产业发展中急需解决的重要问题. 利用现代生物技术选育品性兼优的新藻种是解决上述问题的有效途径,也是当前国际螺旋藻领域的研究热点之一. 植物原生质体(protoplasts)是遗传操作的有力工具,是育种工作中利用基因工程和诱发突变等现代生物技术对种质进行遗传改良的理想材料.国内外在螺旋藻原生质球的制备和再生方面虽然作了一些工作,但到目前为止,尚不能可靠地制备出质量高且具再生能力的螺施藻原生质球,供育种所需. 基因工程是改良和创建生物技术良种的有力武器.然而,至今还不能像高等植物那样, 将基因工程这一先进技术应用于螺旋藻的品种改良,是因为利用基因工程技术创建螺旋藻生物技术良种的基础研究工作不够深入,造成目前尚不能解决的困难:(1)螺旋藻完整的基因图谱尚未构建,对其整个基因组尚缺乏系统认识;(2)还没有找到合适的限制性内切酶来对所发现的CCC质粒进行深入研究, 也未发现该质粒的功能(隐秘型质粒), 更未构建出理想的转基因载体;(3)虽然在外源DNA导入螺旋藻细胞方法上已取得了一些有意义的结果,但尚不能制备出外源DNA易导入且具再生能力的原生质球. 诱发突变技术及相关生物技术是改良和创建生物技术良种的另一重要手段.国内外在螺旋藻诱变良种方面进行了较深入的研究,并已获得了一些有价值的突变体.物理诱变因子(γ射线,紫外线等)和化学诱变因子(EMS,MNNG等)均能使螺旋藻藻丝或细胞发生变异, 产生高产,耐低温,耐盐,富含某些氨基酸或藻蓝蛋白及藻丝超长等突变体.这些突变体 7 福建省顺昌航天育种基地建设不仅是基础理论研究的好材料,而且也是应用于螺旋藻养殖和深加工的理想品系. 虽然诱发突变技术对遗传物质DNA的操作不具有基因工程那么强的针对性,但诱变育种具有所需仪器设备简单,操作简便,成本低,效率高等优秀.因此,在当前开展螺旋藻基因操作所需的技术和条件还不完备的情况下,诱变育种仍不失为一种创建螺旋藻生物技术良种的有效而实用的技术手段. 科学实验证明,空间复杂宇宙辐射,微重力,弱地磁场等综合环境因素对植物种子的生理和遗传性状具有强烈的影响,可以较大幅度地增加植物种子的染色体畸变频率.用传统的γ射线处理种子,一般能够获得3‰～5‰的有益突变频率,也即1000颗被处理的种子虽然都会发生突变,但其中只有3到5颗发生的变化会使它们对农业生产有益;而航天育种获因此, 航天育种技术作为航天技术与农业育种技术相结合的一得的数字能够达到3%～5%. 项创新性研究成果,是快速培育优良新品种的有效新途径.利用空间育种技术,培育螺旋藻新品种,是促进我县螺旋藻产业链的开发建设,提升##水产养殖与加工业的核心竞争力, 推动区域保健药品,健康食品全面协调可持续科学发展的迫切需要. , 具有先进, 2,具有先进,完善的杉木种苗繁育设备和技术体系杉木(Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook)是我国特有的用材树种,广泛分布于我国南方 16 个省区.杉木生长快,材质好,木材用途广,不仅是优质的建筑材,装饰用材,而且也是优质的纸浆用材,因而成为我国南方各省区最重要的用材树种和造林树种之一.顺昌县是全国杉木中心产区的核心区,有着二千多年的杉木栽培历史, 2005 年因杉木培育及种苗科研成果被评为我国唯一的"中国杉木之乡",素有砍不完的"高阳杉"的美誉,全县林业用地面积 253.05 万亩,年生产杉木商品材 25.65 万立方米,是全国四大杉木产区之一. 杉木生物育种研究是我国林木育种研究中开展最早,研究最为活跃,研究成果最为丰富的领域之一.最早的杉木遗传改良研究始于上个世纪六十年代初由洋口国有林场与南京林业大学等单位合作开展的杉木联合攻关,主要开展杉木杂交制种,杉木组培,杉木体细胞胚培,杉木分子标记和 DNA 检测等内容, 2006 年开始筹划杉木太空育种研究. 南平市和顺昌县已把顺昌作为全国的杉木产业中心的目标进行建设, 并列入 2007 年南平市重点建设工程,根据县市布署,##省洋口国有林场承担杉木产业化"五个中心"之一的 "种苗繁育中心"建设,应用航空育种技术培育新品种,对于加快种苗繁育步伐,提高杉木良种繁育的地位有着非常重要的意义. 2006 年 9 月,从杉木高世代种子园中精选出 3 个种源的最好种子 20 克,随神舟飞船进入太空,返回后直接在洋口国有林场正在开展太空种子培育工作. 3,顺昌县是重要的粮食生产基地及技术依托单位强有力技术支撑 , 顺昌县是我国和我省的商品粮基地县.截至2006年,我县粮食播种面积达26万亩,其中水稻播种面积21万亩(早稻4万亩,双晚13万亩,中稻4万亩),推广优质稻16万亩,优质率达85%以上,粮食总产量达8.3万吨.我县在《顺昌县国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中明确提出要稳定粮食种植面积,提高粮食综合生产能力.继续落实扶持粮食生产的各项政策措施,保护农民的种粮积极性.加强粮食生产基地县建设,稳定粮食播种面 8 福建省顺昌航天育种基地建设积,推进标准农田建设,实施粮食"丰产技术推广工程",大力推广优质稻,超级稻及其它高产优质粮食作物新品种,提高粮食质量和产量. 作为技术依托单位,##省农业科学院在水稻航天育种上取得重大成就.Ⅱ优航l号是## 农科院利用航天育种技术育成的具有高产潜力的新品种,穗大粒多,植株整齐,抗倒伏性强,抗病虫和耐寒性强,于2005年6月通过国家农作物品种审定委员会审定;2003年在云南省水胜县涛源乡种植,经专家验收,亩产干谷达到1162.01kg,创中国航天育种水稻问世以来的最高纪录,显示了Ⅱ优航l号超高产栽培的生产潜力;特优航l号是##农科院利用航天技术,创建新材料选配具有高产潜力的新组合,将优质,超高产结合于一体,是我国水稻航天育种的重大突破;2000年和2001年连续两年参加##省晚杂优区试,平均比汕优63增产 9.6l%,表现高质,稳产,适应性广,抗稻瘟病,有9项米质指标达一,二级;2002年通过 ##省品种审定,2005年6月通过国家品种审定. 二,项目提出的背景顺昌县是传统的农业县,农业产业基础扎实,基地建设状况良好;是国家南方重点林区,中国唯一的杉木之乡,是国家和省商品粮基地县,是我省三大螺旋藻养殖基地之一. 为了更好地贯彻"生态立县,特色兴县"的发展方针,利用地缘优势,着力抓好以螺旋藻为主的食品保健品产业,杉木产业,农业果蔬产业等特色产业的发展,县委,县政府一直都十分重视农业优良品种的引进,试种和繁育. 2006 年初,闽籍航天总指挥黄春平研究员来##考察,##省林业厅厅长黄建兴同志向黄春平总指挥提出了我省主要造林树种种子随神舟飞船太空育种的愿望.在黄春平总指挥的支持下,2006 年 9 月,从杉木高世代种子园中精选出 3 个种源的最好种子 20 克,随神舟飞船进入太空,返回后直接在洋口国有林场开展太空种子培育.同年 8 月 11 日,来自我县神六保健食品有限公司的 20 克钝顶螺旋藻种苗顺利寄达酒泉卫星发射中心, 并于 9 月份搭载中国航天"实践八号"返回式卫星升空,进行航天育种科研试验,在轨运行时间长达 120 小时以上;15 天后回收,于 11 月交给顺昌神六螺旋藻有限公司进行航天诱变育种试验. 2007 年 2 月 7 日,顺昌县神六螺旋藻食品有限公司应中国航天搭载物品组委会邀请, 进京参加在人民大会堂举行的中国航天搭载物品巡展启动仪式新闻发布会,这是闽北唯一获此殊荣的首家航天育种食品.顺昌县长朱志华作为中国航天搭载物品组委会邀请的唯一基层单位代表出席了这次启动仪式的新闻发布会,并与有关部门达成建立中国航天育种基地的初步意向.3 月 6 日,中国高科技产业化研究会项目协作部与我县代表在北京就我县航天育种基地立项前的准备工作进行了座谈,座谈会高度评价了我县人民政府关于设立航天育种示范基地建设的决策,赞赏我县人民政府关于全力支持航天育种基地建设的具体措施,同意顺昌县开展航天育种基地立项准备工作. 三,项目建设必要性 (一)项目建设的必要性 1,我国航天育种基地的建设现状 , 利用空间诱变创新种质资源进行新品种选育是我国的原创性科研项目.为配合航天品 9 福建省顺昌航天育种基地建设种选育试验和新品种的示范推广,目前,我国已在北京,上海嘉定,浙江杭州,宁波,长兴,江苏海门,山东新泰,陕西杨陵,甘肃天水,酒泉,黑龙江郎乡,河北安国,云南宜良,湖北武汉,江西南昌,四川南充,广西桂林,广东广州,深圳,海南三亚等地建设了 30多个航天育种基地,种植的航天育种作物包括水稻,玉米,蔬菜,花卉,林木,果树, 中药,莲子等50多个品种. 2,顺昌县得天独厚的自然生态环境 , 顺昌县位于##省西北部低山丘陵区,闽江上游金溪与富屯溪交汇处,山青水秀,土层深厚,土壤肥沃,适宜各种林木,农作物生长,素有"绿色金库"之美称,被誉为富屯溪畔的绿色明珠.全县土地总面积 297.8 万亩,其中:耕地面积 18.8 万亩;有林地面积 229 万亩,其中竹林 61 万亩,森林覆盖率达 79.1%,绿化程度 90.8%.顺昌是国家南方重点林区, 中国竹子之乡,中国唯一的杉木之乡,是国家和省商品粮基地县,省水果生产重点县,省最大的菌草栽培基地县和示范县,是华东地区最大的南江黄羊良种繁育基地,全国九大鳗鱼养殖基地县,省三大螺旋藻养殖基地之一. 顺昌是传统的农业县,新中国成立以来特别是经过近三十年的改革开放,全县农业取得了长足的发展,农业产业基础扎实,基地建设状况良好,竹,木,果,牧,菌等农业主导产业发展迅速,2006 年全县农业总产值 7.26 亿元.近来,顺昌县又围绕##省委,省政府提出的建设海峡西岸经济区的发展大局,立足县情,在《顺昌县国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》中确立了"生态立县,特色兴县"的发展定位.在生态立县上,以科学发展观。