一、成果简介 从全球来看，转基因技术及其产业在经历了技术成熟期和产业发展期之后，目前已进入了抢占技术制高点与培育经济增长点为目标的战略机遇期，围绕基因、人才和市场的国际竞争正日趋白热 化。我国虽在大力发展转基因技术，但是我国的转基因农产品的分子检测监测技术体系尚未完善，无法应对国内自主研发产品急需产业化的需求和国外产品进口安全评价和检测监测的需求。鉴于我 国转基因生物分子检测的标准化

 1. 技术特色：1.1与动物提取的胶原蛋白相比，基因工程技术生产的胶原蛋白具有明显的优点：(1) 无病毒隐患：从动物组织中提取的胶原蛋白由于动物组织本身可能携带病毒（疯牛病。猪瘟疫等），而使胶原蛋白产品存在病毒隐患。运用基因重组技术生产的胶原蛋白从根本上避免的该问题。（2）低排异反应：重组胶原蛋白有很好的生物相容性。（3）动物提取的胶原蛋白经过水解破坏

盐碱、干旱、高温、冻害和洪涝等逆境胁迫严重影响作物的正常生长发育，是造成农作物减产和品质下降的主要原因之一，严重影响 农业的可持续发展。另一方面，对于粮食作物和多数经济作物来说， 其功能叶片中的同化产物和衰老叶片中的营养物质不断向产量器官 的转运，对作物产量和品质性状的形成具有重要的作用，作物的过早 衰老不仅直接影响粮食作物的产量和品质等要素，对于绿叶类作物和 观赏花卉还会影响到其货架寿命以及观赏价值等。 克隆叶片衰老和逆境抗性相关基因，并利用生物工程技术调控其 在主要经济作物中的表达方式和表达水平，是提高和稳定作物产量、 改善作物品质性状的有效手段，具有重大的经济效益和社会效益。然 而，很多衰老或逆境抗性相关基因在植物细胞中高表达后，在增强转 基因植株对特定胁迫的抗性、延缓植株衰老的同时，往往伴随着对植 株正常生长和发育的不利影响，如导致植株矮小、生长迟缓或产量下 降等，导致该基因无法直接应用于抗逆作物的培育。如果可以特异性 地表达这些基因，让它们在特定的发育阶段或胁迫条件下高表达，而 在正常的生长过程中维持在较低的基础水平，可以大大提高它们在基 因工程中的应用性。 课题组前期克隆了一个植物叶片衰老的负调控因子。在转基因植 物中过表达该基因可以显著延缓植物的衰老，并赋予植物对高盐、干 旱等胁迫的抗性，但是，转基因植物的生长发育受到明显抑制，导致 该基因无法被直接应用于抗逆作物的育种工作。课题组前期还分离鉴 定了一段含有 14 个氨基酸的多肽序列，命名为 WX01。我们对 WX01 的功能研究发现其包含独特的蛋白降解信号，能够响应发育与环境信号，在转录后水平调控与它融合的目的蛋白的稳定性，从而使目的蛋 白在光下正常旺盛生长的植株中降解、但在启动衰老或者高盐、高温 和失水等多种逆境胁迫条件下特异积累。我们利用 WX01 与前述衰 老负调节因子构建了融合基因 WX02，并转入模式植物拟南芥中，发 现该融合基因可以恢复衰老负调节因子积累造成的植株矮小、生长抑 制的表型，但是保留了其延缓衰老、促进光合和提高转基因植物对高 盐、干旱等逆境胁迫的抗性的功能。课题组进一步将 WX02 融合基因 转入经济作物大豆中进行功能验证，获得了可稳定遗传的多个株系单 拷贝纯合转基因大豆材料。对转基因大豆的表型分析同样证明， WX02 转基因大豆对高盐、干旱胁迫的抗性显著提高。上述研究结果 表明 WX02 融合基因在抗逆转基因作物新品种培育中具有重要的应 用价值。围绕该项目已经申请了 2 项国家发明专利，1 项国际 PCT 专 利，其中 1 项国家发明专利已经获得授权。 

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.

一、项目分类 重大科学前沿创新 二、技术分析 梨是我国第三大水果，我国梨栽培总面积和总产量均居世界首位，在农业种植业中居重要地位。针对我国梨品种结构不合理，晚熟梨占比过大，果实品质无法满足消费需求，传统杂交育种效率低，培育优异性状聚合的新品种极其困难等突出问题，项目组在国家863计划等项目支持下，重点开展梨高效育种技术创新与优质早、中熟新品种选育，取得突破性成果。 1、创建梨种质资源库，挖掘优异种质，并作为育种材料。系统收集不同生态型梨属植物1600余份资源；创建分子与表型相结合的梨种质资源综合评价体系，并开展资源的规模化评价；创建梨DNA指纹图谱数据库，以及包含成熟期、果实品质、抗性等29个重要性状的表型数据库；构建包含180份特异种质的骨干亲本资源库。 2、揭示梨的分子遗传基础，创建梨高效分子辅助选择和远缘杂交育种技术体系，应用于育种实践。解决高杂合植物基因组组装的世界性难题，绘制了国际首个梨全基因组及遗传变异图谱；建立世界首个梨基因组数据库，系统挖掘调控梨成熟、色泽、石细胞及抗性等重要性状功能基因42个；构建最高密度梨遗传连锁图谱，精确定位11个品质性状32个QTL，发明果实色泽等性状的分子鉴定标记13个，并获得国家授权发明专利，创建了分子标记辅助选择高效育种技术体系；建立以花粉“速冻缓融”长期保存、促进杂种萌发成苗为核心的远缘杂交育种技术体系,并应用于育种实践。 3、育成了优质早熟、中熟及特色红梨新品种12个,优化了梨品种结构、提早了市场供应期。利用“骨干亲本+种间远缘杂交+分子标记辅助选择”高效育种技术，创制122份优异种质；育成早熟品种‘翠冠’、‘早白蜜’、‘宁早蜜’、‘宁酥蜜’和‘夏清’，提前了鲜果供应期。 4、创新梨提质增效栽培技术，实现了良种良法配套。创建梨“刻槽高接”品种更新技术，发明倒“个”形高光效新树形，解决了品种更新慢、传统树形不合理及果实品质差等问题；发明梨树液体授粉技术，授粉用工量节省90%，实现节本增效；研发梨优质高效生产技术，制定了《梨花粉制备与质量要求》、《梨施肥技术规程》等标准10项。 该项目已获得省部级科技成果一等奖4项、授权国家发明专利43件、实用新型专利6件；育成早熟、中熟及特色红梨新品种12个；制定标准10项；发表论文272篇，其中在Genome Research等期刊发表SCI论文78篇（被SCI论文引用694次）；出版《梨学》专著。

本技术成果通过整合电化学、微机电和自动化控制技术，开发了一套适合于 出入境口岸动物疫病等的现场快速检测设备 便携式动物疫病现场检测仪。检 测仪在结构上不同于现有的进口浊度仪，采用自主开发的微机电加热技术保证疫 病基因的高效等温扩增，同时集成可视化微型紫外检测模块使得结果的观察和判 断更为方便。该仪器具备稳定的温度控制电路、便捷的结果检测方式，体积小方 便携带，且具有自主知识产权，避免了使用价格昂贵，且不便携带的实时浊度仪、 PCR仪或水浴锅，适合于出入境口岸对动物疫病等进行现场的快速诊断或筛查。实验样机采用链置换聚合酶引导下的环介导等温扩增反应生成大量焦磷酸 镁沉淀和DNA产物的原理，包括四路并行的单色激光器和二极管阵列光电检测 器，实现对样本中的生物基因（DNA）进行实时检测和分析。同时，利用磁珠 法提取核酸的基本理论，研制了手持式核酸提取装置，对细胞中的核酸（DNA 和RNA）完成纯化和提取，完成的样本前处理工作，整个过程不需要离心机，单 个提取时间不超过30分钟。从样本前处理到后续的基因检测，完成单个样本检 测的平均时间不超过60分钟，可以实现对食品、农产品、肉制品、水产品中各类 病原微生物的快速检测和现场查验。

机器由排种器部件、分配器部件、开沟器部件、磁电式传感器 组件、电控系统组件和机架等组成。该机能够实现精确播种，消除漏播现象， 保证了播种的均匀性。经农业部组织专家鉴定认为，该样机的柔性排种、电控 传动和自动供种等机构系国内外首创，总体技术达到同类机具国际先进水平。 2BY-6 型育种试验播种机解决了我国目前大田播种机存在的伤种、播种不均 及自净率差等问题，保证了播种机在播不同颗粒种子均匀性，降低了伤种率， 提高了播种效率和质量，因此具有较好的应用推广前景。

        我国精神疾病发病率高且增长趋势明显，是我国推进国民大健康战略所面临的巨大挑战。然而当前精神疾病临床诊断缺乏发病机制的依据，主要以临床表型为指标。多数精神疾病的发病原因与人体基因新发突变相关，这种不在父代而仅在子代发生的基因变异对精神疾病的临床诊疗极具重要性。         研发团队建立了从患者新发突变基因组学到转录组、蛋白组学的完整生物组学发病机制临床辅助诊断系统，填补了精神疾病临床诊断的组学机制评价空白，系统自动生成辅助诊断报告和用药风险分析，具有显著的临床应用价值，符合领域发展的国际行业趋势，具有巨大的市场推广潜力。         意向开展成果转化的前提条件：中试放大及产业化工艺开发资金支持

特点：多年生、能进行生物固氮、蛋白含量高用途：美化环境、改良土壤、为养殖业提供优质饲草 种植优质牧草紫花苜蓿和百脉根，可以达到改良土壤、美化环境、增加社会和经济效益的目的。 南开大学多年来致力于通过转基因技术对这两种优质牧草进行遗传改良研究，用胚状体进行紫花苜蓿快速无性繁殖的方法已获得发明专利（ZL200410019861.0）。目前在提高牧草耐盐性、用牧草直接表达动物口服疫苗和以叶绿体为生物反应器生产贵重药用蛋白方面都取得了重要进展，尤其是已经获得了能够在