本项目适用于生物工程公司。该项目是一种利用甘薯废弃物中的多糖制备糖和乙醇的方法，以甘薯废渣为原料，添加微生物培养液，再添加糖化酶，制得葡萄糖醪液；接入耐高温酵母，制得糖和乙醇。本发明利用微生物培养液和酶联合作用于含有淀粉、纤维、半纤维素、果胶等多种多糖的甘薯废弃物，多糖降解酶系快速降解成可溶性糖，可将甘薯废弃物完全转化成可发酵糖，提高了原料的生物转化率。

化肥的低效利用，不仅增加了农业生产成本，更导致了大量营养元素的流失，成为水系富营养化、土壤酸化等的重要因素，已严重威胁环境的生态安全与社会的可持续发展。目前我国是世界上氮肥施用量最多的国家，提高氮肥的利用率、是一项惠及农业和改善生态环境的重要而紧迫的任务和措施。 从不同的植物资源中大规模克隆与氮素吸收、转运、同化和再动员相关的功能基因或调控元件，通过基因表达与功能分析，筛选出一批氮调控因子与功能基因，构建氮高效融合基因，通过农杆菌介导的方法转化到农作物中去，使得农作物提高自身对氮的吸

以主要的植物源性蛋白饲料原料为研究对象，针对原料的营养价值特性，系统建立抗营养因子高效降解菌株的筛选方法，借鉴现代发酵工程的优化理论，建立有益代谢产物的检测与控制和发酵参数相关的优化研究方法，确立规模化生产工艺并进行关键设备的选型，制造品质稳定可靠的发酵蛋白饲料，并建立相关产品的质量指标体系，为缓解我国蛋白饲料资源紧张提供现实可行的方法，实现我国饲料及养殖工业的健康持续发展。 

传统玉米纯系的选育，周期长、效率低，是玉米育种过程中的限速步骤和“卡脖子”技术难题，陈绍江教授团队在玉米单倍体育种领域的基础理论研究及关键技术研发上取得了一系列原创性成果，解决了这一难题。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 传统玉米纯系的选育，周期长、效率低，是玉米育种过程中的限速步骤和“卡脖子”技术难题，陈绍江教授团队在玉米单倍体育种领域的基础理论研究及关键技术研发上取得了一系列原创性成果，解决了这一难题。 （1）在单倍体诱导的理论层面实现重大突破：发现并成功克隆2个玉米单倍体诱导关键基因ZmPLA1、ZmDMP，并基于诱导基因在国际行率先建立了具有自主知识产权的小麦、番茄、油菜等双子叶植物单倍体诱导体系，实现了单倍体诱导由二倍体向多倍体、由单子叶向双子叶植物的拓展应用。相关论文在Nature Plants等作物研究领域的顶级期刊发表，在国内外居领先地位。 （2）突破关键核心技术瓶颈，创建单倍体育种高效技术体系：针对传统的单倍体诱导效率低、单倍体鉴别不准和加倍困难等关键核心技术瓶颈，创建了基于双诱导基因分子标记的高效辅助选育方法并育成了系列高效单倍体诱导系。单倍体诱导效率由原来的2%提高到15%左右；提出基于籽粒油分的单倍体鉴别技术原理，开辟了精准鉴别的新路径，实现了单倍体的自动化和精准鉴别；创建了基于幼胚组织培养的鉴别和加倍工程化技术、高效芽苗加倍技术，实现纯系全年、工厂化的高通量创制，效率提高5-10倍。基于上述关键技术的集成，成功构建单倍体工程化育种高效技术体系。

本项目研发出防控土传病害的全元生物有机肥系列产品以及配套施用技术，利用这些技术能有效控制土传病害的发生，田间应用效果十分显著，技术水平处于国际领先。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 针对经济作物土传病害已经成为我国发展高效益农业的瓶颈（由于我国经济作物的生产都是集约化生产模式，过量施用化学氮肥导致土壤酸化和养分不平衡，这给土传病原菌创造了更有利的生长环境，使我国土传病害发生比国际上更严重）问题，成果完成团队长期从事高产和抑病型土壤微生物区系特征解析研究，并在此基础上研发调控高产和抑病型土壤微生物区系的技术途径，从理论到实践，收到了很好的效果。在实践上，研发出防控土传病害的全元生物有机肥系列产品以及配套施用技术，利用这些技术能有效控制土传病害的发生，田间应用效果十分显著，技术水平处于国际领先。所研发的系列全元生物有机肥专利技术和产品已被全国20多家大型生物有机肥企业转让和转化，产生了显著经济和社会效益。在学术上，揭示了经济作物抑病型土壤微生物群落中的关键微生物和核心微生物，及其种群间互作关系，在国际土壤微生物领域权威刊物上发表了大量研究论文，产生了较大的学术影响，吸引了众多国际著名专家前来开展合作研究。

本成果分为叶片害虫检测和叶片伤害程度检测，害虫检测通过研究的图像建模及形态学处理等相关方法对农作物叶片上昆虫位置进行快速检测，并通过模式统计和分类识别方法精确计算害虫数量和识别类型，每张图片（参考分辨率 2448*3264）处理速度小于 1 秒（和害虫的数量相关），速度远高于人眼。叶片伤害检测通过图像处理方法将图像进行背景、叶片、斑纹分割，通过统计像素，集合斑纹形状进行定级评价，每张图片（参考分辨率 2448*3264））进行自动检测和分析，处理速度 2 秒左右（和图像中叶片的数量相关），经过人工核

本成果分为叶片害虫检测和叶片伤害程度检测，害虫检测通过研究的图像建模及形态学处理等相关方法对农作物叶片上昆虫位置进行快速检测，并通过模式统计和分类识别方法精确计算害虫数量和识别类型，每张图片（参考分辨率2448*3264）处理速度小于1秒（和害虫的数量相关），速度远高于人眼。叶片伤害检测通过图像处理方法将图像进行背景、叶片、斑纹分割，通过统计像素，集合斑纹形状进行定级评价，每张图片（参考分辨率2448*3264））进行自动检测和分析，处理速度2秒左右（和图像中叶片的数量相关），经过人工核对，检测精

该成果突破了作物生长监测、诊断、调控一体化精确化技术，实现了传统农业向现代农业的技术升级；并且促进了农学与遥感、信息、工程、物联网等多学科的交叉融合，开创了作物精确栽培与智慧农业的新领域；形成了一系列农业信息化自主知识产权成果，提升了农业产业化水平和核心竞争力。同时，培养了一批高素质人才，带动了现代农业相关领域的创新研究与开发应用。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 高产、优质、高效、生态、安全作物生产是我国农业产业发展的主要目标，快速无损地监测作物生长状况，并根据实时监测结果对肥水管理方案进行定量调控，是实现这一目标的关键技术环节。南京农业大学曹卫星教授团队将定量光谱分析方法与作物生理生态原理相结合，通过实施不同生态点、不同品种、不同管理措施下多年的田间试验，构建了作物冠层和叶片水平的反射光谱库，着重解析了不同条件下的作物高光谱响应模式和时空变化规律，提取了作物主要生长指标的特征光谱波段和敏感光谱参数，构建了叶片、冠层、区域等多尺度的作物生长指标光谱监测模型；同时，定量研究了不同产量水平下作物生长指标的动态变化模式，构建了基于产量目标的生长指标适宜时序动态模型，进一步耦合实时苗情信息，综合利用养分平衡原理、氮营养指数法、指标差异度法等，集成建立了多路径的作物生长实时诊断与定量调控技术；将上述监测诊断技术与软硬件工程相结合，研制开发了面向多平台的作物生长监测诊断装置和基于遥感的作物生长监测诊断系统等简便适用的软硬件产品，进而形成了基于反射光谱的作物生长指标快速监测与定量诊断技术体系，实现了作物生长的实时监测、精确诊断和智慧管理。 该成果突破了作物生长监测、诊断、调控一体化精确化技术，实现了传统农业向现代农业的技术升级；并且促进了农学与遥感、信息、工程、物联网等多学科的交叉融合，开创了作物精确栽培与智慧农业的新领域；形成了一系列农业信息化自主知识产权成果，提升了农业产业化水平和核心竞争力。同时，培养了一批高素质人才，带动了现代农业相关领域的创新研究与开发应用。 已授权国家发明专利25项、实用新型专利5项，登记国家计算机软件著作权20多项；发表学术论文160多篇，其中SCI/EI论文60多篇；出版专著1部。成果先后得到国内外专家同行的充分肯定，2011年的成果鉴定认为（罗锡文院士主鉴），该研究整体居国际先进水平。同时作为稻麦精确管理关键技术，入选江苏省主要农作物2014~2015年“四主推”推介名录，团队起草的《稻麦生长指标无损监测诊断技术规程》入选2014年江苏省地方标准项目。技术成果已在江苏、河南、江西、安徽、河北、浙江等水稻和小麦主产区进行了大面积示范应用，表现为明显的节氮和增产作用，取得了显著的社会经济效益，对于推进精确农业和智慧农业的发展具有重大意义和良好的应用前景。

研究内容： 本项目率先采用生物技术、动态超高压微射流、膜分离和 柱层析联用技术对豆渣进行高值化， 综合制备生理活性强强的大豆多糖和 不可溶性膳食纤维产品，具有显著的提高机体免疫力、降血脂、清除自由 基、预防结肠癌、调节肠道菌群平衡等生理功能。 应用前景 ：该成果采用了可行、可信的生产加工工艺对江西省丰富的 豆渣废弃资源实施综合开发，实现了资源变废为宝，为豆渣的高值话化找 到一条新的出路，本项目的开发可提

利用丰富的、开再生的玉米秸秆、麦秆、稻草等农作物秸秆原料生产燃料乙醇，是当前世 界生物能源产业的前沿技术领域，是未来替代石油能源的主要技术路线。本技术的产业化实施 可以高效率进行农作物废弃物的资源化利用，对传统农业的可持续发展和产业更新换代具有重 大的提升作用，并大幅减少因秸秆焚烧带来的雾霾等大气污染因素。然而，高额生产成本严重 阻碍了本技术的产业化进程。目前，秸秆燃料乙醇的生产成本具体表现在过程的高能耗、大量 废水排放、纤维素酶成本等环节上。 本项目的农作物秸秆原料生产燃料乙醇成套技术采用华东理工大学研发的干法生物炼制技 术。该技术主要包括干法稀酸预处理、固态生物脱毒、高固体含量糖化与发酵等主要工序。其 中，干法稀酸预处理技术使用新型的螺带搅拌式预处理反应器，实现了过程零废水排放，新鲜 水和蒸汽用量比典型的预处理技术降低80%以上；固态生物脱毒则采用生物降解方法脱除预处 理原料中所含的各种有毒物质，实现过程的零水耗和零能耗；高固体含量糖化与发酵技术则通 过自主研发的螺带型反应器处理固体含量达40%以上的纤维素底物进行同步糖化与发酵生产乙 醇，与常规发酵反应器相比，电耗可以降低80%以上，纤维素酶用量大幅降低。整个农作物秸 秆原料生产燃料乙醇成套技术可以得到不低于8% (v/v) 的高浓度乙醇发酵液，纤维素转化率可 达75%以上。本技术的采用将会大大降低纤维素乙醇的生产成本或环境成本，为即将商业化运 作的燃料乙醇工厂中的技改提供技术储备。