重点实验室可行性研究报告.docx

目 录一、项目组建的必要性及意义（说明：1、项目涉及的专业技术领域，国内外技术水平现状及发展趋势和应用前景，江苏的优势和特色及存在的主要问题，急需解决的关键技术；2、项目对提高自主创新能力的意义，对解决关键技术创新的作用，对促进江苏相关领域技术进步及产业发展的意义）（一）项目涉及的专业技术领域近年来，我国频繁发生一些环境污染的重大公共卫生事件。据国家环保总局统计，从2005年底“松花江水污染事件”后，中国平均每两天发生一起环境的突发事故。环境问题严重制约经济社会发展，并对国家形象造成很大损害，已经成为中国谋求和平发展、绿色发展必须突破的主要瓶颈。我国的GDP以每年8%12%的速度增长，环境损失也占当年GDP的8%13%，环境可持续指数在全球144个国家中排在第133名。在所发生的环境污染事件中，绝大多数都与水污染有关，其所占的比例高达70%。例如，2007年5月2829日，太湖暴发蓝藻，造成江苏省无锡市城区发生饮用水危机，市民纷纷到超市抢购纯净水和面包，小小蓝藻在一夜之间打乱了数百万群众的正常生活，也触动了中国经济发展和环境保护的敏感神经；2007年6月，国家气象局卫星气象中心的卫星监测发现，在安徽巢湖西北部也出现明显的蓝藻信息；2007年7月1日，来自新沂河上游的客水污染团在短时间内大量进入江苏沭阳段，造成饮用水源地水质遭受严重污染，沭阳城区20万居民断水长达44小时之久。上述水污染事件给人们生命安全带来了严重威胁，给国家造成了重大损失，引起了党中央、国务院以及各级政府的高度重视。水已经成为2007年我国环保工作的一个重点主题，一场针对水环境的“环评风暴”正在刮起。国家环保总局、水利部、农业部等组织的专家组对众多水污染事故调查后分析认为，造成上述污染事件发生的污染源主要有三个方面：一是生活污水的排放；二是工业污染、工业排放；第三个污染源主要是农业面源物，即农业生产过程中所导致的一些污染物，如农业生产中过多地使用化肥、农药，且利用率不高，残留物通过降水或其他方式流到江河湖海之中，以及鸡、鸭、鹅等比较大型的养殖场，其养殖污水未经妥善处理后直接排放等。专家组同时还认为，从目前情况来看，农业面源物污染占有的比重最大。这就更让中国政府和科学家们思考一个不可避免和急待攻关的课题，即加强生物科技在农业领域的应用，以饮水安全、保护我国特殊生态区和主要流域区的生态环境为重点，合理开发与利用自然资源，大力发展生态农业，加强水污染防治，进一步推进区域可持续发展。随着传统农业生产力的限制和石油农业暴露出的弊端越来越严重，世界各国都在寻找新的农业出路。实践证明，生态学理论是指导农业生产的重要基础。一个农业生产系统是否合理、高效，关键在于其生物生产组织是否因地制宜，是否符合生物与环境协调统一、持续稳定发展的规律。任何地区都存在着与其相适应的生物群落。人工生态系统必须适合自然环境，宜林则林，宜农则农，宜牧则牧，过分盲目强调改造自然就会受到自然的惩罚。生态农业系统是以生态学、系统工程理论及定量优化方法为指导，因地制宜，实现农、林、牧、渔、加工等生产行业的有机结合，变单纯从自然界索取为保护、改善、增殖和合理利用自然资源，使高效的农业生产同优良的生态环境建设同步发展，以取得良好的经济效益、生态效益和社会效益。随着世界生态农业产品需求的逐年增多和市场全球化的发展，生态农业已经成为21世纪世界农业的主流与发展方向。我国对保护农业生态环境、发展生态农业一直十分重视。1984年，国务院关于环境保护工作的决定明确指出，要认真保护农业生态环境，积极推广生态农业，防止农业环境污染和破坏；1992年，党中央、国务院把推广生态农业作为我国环境与发展十大对策之一，要求“中央和地方逐步增加对生态农业和植树造林的投入”；在我国政府为贯彻联合国环境与发展大会精神所制定的中国21世纪议程中国21世纪人口、环境与发展白皮书里，详细阐述了中国可持续发展的背景、必要性、战略思想与指导原则，并优先将生态农业作为第一农业项目提出。特别地，在2003年10月中旬，中共十六届三中全会明确提出了“坚持以人为本，树立全面、协调、可持续的发展观，促进经济社会和人的全面发展”；强调“按照统筹城乡发展、统筹区域发展、统筹经济社会发展、统筹人与自然和谐发展、统筹国内发展和对外开放的要求”，推进改革和发展。所谓“可持续”，就是要统筹人与自然和谐发展，处理好经济建设、人口增长与资源利用、生态环境保护的关系，推动整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。“科学发展观”中极重要的一条，就是要求落实到加强对自然资源的合理开发利用、保护生态环境、促进人与自然的和谐发展上来。2006年初，国务院又接着发布了关于落实科学发展观加强环境保护的决定。决定深刻分析了新世纪新阶段我国环境保护面临的形势和任务，确定了以饮水安全和重点流域治理为重点，加强水污染防治；以防治土壤污染为重点，加强农村环境保护；以促进人与自然和谐为重点，强化生态保护等七项重点任务，以推动解决当前突出的环境问题。决定还对未来515年我国环保事业发展的宏伟蓝图进行了规划和部署，明确提出了“到2010年，重点地区和城市的环境质量得到改善，生态环境恶化趋势基本遏制；到2020年，环境质量和生态状况明显改善”的目标。2006年国务院颁布了国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020年），对我国未来15年科学和技术的发展作出了全面规划和部署。在规划纲要提出的5个战略重点中，把生物技术作为未来高技术产业迎头赶上的重点。要奋力抢占生物技术制高点，加强生物技术在农业、工业、人口与健康等领域的应用，特别是加强粮食与食物安全等方面的研究开发，提升相关产业创新能力和发展水平，保障人民健康。今年初下发的江苏省人民政府关于加强农业科技创新工作的意见则明确了今后一段时期全省农业科技创新工作的总体要求和目标任务，将“动植物新品种选育”、“优质高效安全生产技术”、“农产品储运及精深加工技术”、“农业资源可持续开发利用技术”、“农业工程与装备技术”作为5个农业科技创新的重点领域，以此来全面提升农业科技创新能力，促进农业增效、农民增收、农村繁荣。近年来，以生物技术为主的高新技术的飞速发展使生命科学出现了一个全新的面貌，形成了以现代生物学技术为主要标志的农业领域的重大发展，使生命科学经历了一场深刻的革命，其影响已经远远超出了生命科学本身。其中，近20年来在生态农业生物技术领域里的研究与开发十分活跃，新的热点、新的方法、新的突破、新的产品层出不穷。以分子生物学为理论基础，采用基因克隆、遗传转化，以及细胞、组织培养等技术方法，将外源基因转移并整合到受体植物的基因组中，并使其在后代植物中得以正确表达和稳定遗传，从而使受体获得新性状。20世纪60年代出现的同工酶标记、80年代出现的多种DNA分子标记、90年代的高度可变微卫星位点技术也广泛地应用到农业生态学领域，由此又形成了多学科交叉的分子生态学学科。与此同时，我国科研和生产管理人员总结与创建了典型的专项生态农业技术，如沼气和废弃物资源综合利用技术、病虫害生物防治技术、立体种养模式及配套技术等，在生产上发挥了重要作用。因此，以优质高效安全生产技术、基因工程技术等现代生物学技术为手段的高新技术给我国生态农业的研究与发展带来了广阔的前景。洪泽湖为我国五大淡水湖之一，位于我省西北部，发育在淮河下游的冲积平原上，面积2069平方公里，水生资源相当丰富，是里下河地区1000万人的“生命之湖”，同时还是国家南水北调东线工程的重要枢纽。洪泽湖所在的淮安市地处我国气候分界线上（33°33N），其水源、水质、大气、土壤等主要环境要素适宜，易达到绿色食品、无公害农产品的开发要求，生态环境质量佳，具备开发绿色食品、无公害农产品的优良条件，已建有4个国家级生态县，2个省级生态县，由此也形成了独特的洪泽湖农业生态区。为此，在“科学发展观”的指导下，要吸取太湖地区经济发展的经验教训，避免出现先污染再治理的状况，抓紧制定环洪泽湖地区中长期经济与环境协调发展的区域规划，用科学的发展观指导洪泽湖地区开发保护工作；加强生物科技在农业等领域的应用，调整经济发展模式与重点，大力倡导发展生态农业，减轻农业面源污染对湖区水质的影响。因此，建立江苏省环洪泽湖生态农业生物技术重点实验室，及时开展环洪泽湖生态农业的研究工作，保护环洪泽湖生态环境，创建环洪泽湖生态农业区是当前事关区域经济协调发展的重大课题，对实现江苏“两个率先”、构建和谐社会有着特别重要的意义。（二）国内外技术水平现状及发展趋势和应用前景生态农业是在适应可持续发展战略与持续农业基础上发展起来的，它是以农业资源的合理利用、农业生态环境的有效保护为目标的高效、低耗、低污染的农业发展模式。生态农业最早于1924年在欧洲兴起，20世纪3040年代在瑞士、英国和日本等国得到发展。从20世纪90年代开始，美国、欧洲各国的生态农业得到了较快发展。美国是最先进行可持续农业研究的国家之一，1988年提出“低投入(或减投入)可持续农业”计划，1990年又提出“高效率可持续农业”计划。目前已初步探索出若干具体模式：农作物合理轮作模式；种植业与畜牧业复合经营模式；主要利用农场内部有机肥对土壤进行培肥管理模式；以生物防治为主的病虫害综合治理模式；利用作物轮作与机耕措施防治杂草模式等。德国、法国、英国试行一种“生物农业”模式。其主要技术与管理措施是：培育和推广外部资源低投入及农场内部非购买性资源高投入的栽培品种，研制综合栽培技术，实行农作物合理轮作和适宜的耕作制度，采用有效的有机肥与堆肥使用技术，采用以生物防治为中心的病虫害防治技术，种植绿肥与用地养地结合技术等。日本1992年以来，推广“环境保全型”农业模式并推行“自然农业”模式。印度1986年颁布环境保护法，1992年提出可持续农业的发展途径，目前正试行合理利用资源，保护生态平衡，谋求生存与发展模式。我国实施生态农业始于20世纪80年代初，先在乡村级进行小规模试点，进而在县一级试点。1993年经国务院批准成立了全国生态农业建设领导小组，在9个不同生态类型区，选出了51个代表性的县，实施生态农业试点。我国在生态农业方面已经开展了许多卓有成效的基础研究和应用开发研究，如注重研究和利用优质高效安全的农作物生产技术，不使用化学合成的除虫剂、除草剂，使用有益天敌或机械除草方法；不使用易溶的化学肥料，而使用有机肥或长效肥；利用腐殖质保持土壤肥力；采用轮作或间作等方式种植；不使用化学合成的植物生长调节剂；不使用抗生素等。目前，生态农业建设示范面积已接近2亿亩，占全国耕地面积7%左右。但是，我国在农业生态环境保护以及生态农业的研究、建设方面的整体水平与国际先进水平相比还存在较大差距，并且因此而直接导致饮用水危机等重大环境污染事件的频发。国家环保总局2005、2006年公布的数字显示，中国七大水系中，60%的水质已经受到污染，而被污染的湖泊则达到72%。可以说，两年前的松花江事件标志着我国进入了水污染事故高发期；而今年夏天以来太湖、滇池、巢湖的蓝藻接连暴发，标志着我国已经进入了水污染密集暴发阶段（国家环保总局潘岳副局长语）。各地水污染危机的连续暴发，绝不是偶然的突发性事件，说明我国传统的农业生产与工业化的发展方式不仅使中国的资源环境到了难以承受的底线，也严重威胁到人民的日常生活，这已经成为我国可持续发展的“瓶颈”所在。要使我国在该领域赶上或超过国际水平，必须进一步加强资源的合理利用与开发工作，保护农业生态环境，大力创建生态农业示范区。目前，我国在生物技术等前沿领域与国际差距较小，借助这一优势，将现代生物技术应用于生态农业的研究工作，坚持原始创新、集成创新与引进消化吸收创新相结合，技术创新与转化应用相结合，发展高新技术与常规技术相结合，技术创新与机制创新相结合，技术创新与人才培养相结合，科技创新与科技企业相结合，全面提升我国生态农业的研究与建设水平，提高我国农产品的国际市场竞争力。因此，加强生物技术在农业领域的应用，大力开展环湖区域生态农业基地的建设与示范工作，严格控制农业面源物污染，加强对我国主要流域区水环境的保护与治理，是解决区域可持续发展的制约“瓶颈”以及跨行政区域存在的可持续发展共性问题的最为有效的重大举措。多年来，本实验室结合所在的洪泽湖农业生态区的区域优势，一直在开展生态农业的研究与建设工作，已建有分子生物学与基因工程研究的技术平台、生物农药研制平台、无公害农产品生产新技术体系及其产业化平台等。在农业生物种质资源创新、转基因植物生态安全性评价、新型生物农药的筛选与研制、无公害优质（有机）粳米的产业化开发、无公害水产品的养殖与加工、农业资源的综合利用与加工等方面取得了可喜成绩，获得了一批重要的研究成果：1、在农业种质资源创新方面。以优质、安全、多抗、高产为目标，运用现代生物技术手段，对优异的农业生物种质资源进行创新，选育出一大批适合本生态区域的优秀品种。对一些重要的农业生物种质资源水稻、小麦、玉米、油菜、甘薯等，进行了从细胞至基因水平的研究，通过分子标记辅助育种、转基因技术简化育种程序，提高育种效率，拓宽植物可利用的基因库，为植物资源的遗传改良开辟了一条新途径，从而选育出一批具有优良特异性状的农作物新品种。如建立了一个应用范围广泛的甘薯SBD转基因平台技术，使外源重组基因在甘薯淀粉粒中高效特异表达，合成具有重要工业用途的乙酰淀粉。通过形态解剖学、农艺学的方法对我们在育种实践中发现的小麦雌性不育系突变体加以研究，掌握了其育性表达规律，经典遗传学研究发现小麦雌性育性受两对主基因控制，本实验室进一步利用分子标记的方法将第一主基因定位在2DS之上。该材料在杂交小麦育种中具有广阔的应用前景。此外，结合洪泽湖农业生态区的所在地淮安市地处我国气候分界线上，我们在淮安建立了“冬春性小麦轮回选择育种基地”，把冬春杂交，轮回选择和穿梭育种的优越性都结合起来，形成一个投入小，效益高的小麦育种体系。目前已构建了近300平方米的冬春矮败小麦轮回群体，育成矮败小麦新品种3个。与此同时，还通过常规育种技术与生物技术相结合的方法，选育出抗条纹叶枯病优质高产超级稻、大豆、玉米和能源型油菜等新品种。2、在转基因植物的生态安全性评价方面。转基因作物给人类带来了巨大的经济效益和社会效益，也带来了一系列的生物安全问题。人们对转基因技术的前景及其生物安全问题也展开了激烈争论，生物安全问题已成为“瓶颈”，制约了转基因技术成果的广泛应用。本实验室近年来对外源基因通过花粉漂流逃逸到野生近缘植物的风险性进行了深入研究与分析。以转基因抗除草剂油菜品种为花粉供体材料，十字花科的油料作物（甘蓝型油菜、白菜型油菜、芥菜型油菜）、蔬菜作物（二倍体小白菜、四倍体小白菜、大白菜、雪里蕻、甘蓝、萝卜等）和野生杂草（诸葛菜、播娘蒿、荠菜、风花菜、遏蓝菜、野芥菜等）共15种植物为花粉受体材料，系统地研究了转基因油菜与上述15种植物间的杂交亲和性与基因流。根据研究结果探讨了防止基因污染的有效措施，并对照农业部农业生物基因工程安全管理实施办法对转基因植物生态安全性的4级分类标准，科学评价了抗除草剂油菜的生态安全性，初步确定其安全等级。该研究内容具有重要的科学意义，研究方法创新，研究结果不仅为抗除草剂油菜生物安全性的研究提供了大量而丰富的科学数据，而且从理论的高度寻找转基因油菜导致近缘植物“污染”的可能原因和机制，同时为转基因油菜进一步推广和使用提供了可靠的科学依据，也为我国转基因油菜安全性评价工作的深入开展提供了一种研究模式。3、在新型生物农药的筛选和研制方面。以水稻病虫害无公害综合防治为基础，研制开发了防治水稻病虫害的生物农药的新助剂、新剂型、新配方，并且改善生物农药的生产工艺，降低生物农药成本。全面研究并不断完善了以生物农药为主题防治水稻病虫害的体系，提高水稻无公害生产水平。已成功研发出具有自主知识产权的植物源农药产品2个：1.1苦参碱粉剂和0.36苦参碱水剂，申请了2项国家发明专利。4、在无公害优质（有机）粳米的产业化开发方面。近年来，本实验室充分结合洪泽湖农业生态区的区域特点，进行了优质水稻区域化布局种植技术、集成与推广应用无公害优质水稻栽生产新技术体系的研究，探索形成无公害优质（有机）稻米链式产业化开发模式。采用试验、示范、培训和推广相结合的方法，建立优质水稻新品种繁供体系，研究集成适应不同稻区的无公害水稻栽培新技术体系，研制相关技术操作规程（标准），探索形成无公害优质（有机）稻米链式产业化开发模式，加强无公害优质水稻生产基地建设，促进订单种植，加强产销衔接，实行优质优价，强化产品开发、品牌创建力度，搭建开拓淮米市场等，并由试验、到示范、到推广辐射，逐步扩大应用范围，有效提高技术到位率和覆盖率，以促进淮安水稻生产由“产量偏重型”向“产量和品质并重型”转变，最终形成优质稻米“公司+基地+农户”、“企业+农技+农户”等链式产业化开发模式。20002005年，项目实施规模及推广应用面积累计达918.9万亩，位居全省各市之首。其中，2005年全市实施推广面积达303.8万亩，占全市水稻总面积的74.8%，约占全省适宜发展无公害优质水稻生产面积（2000万亩）的15.2%。于2000年在省内率先进行有机稻米产业化开发，到2005年累计实施有机栽培面积32270亩，约占全省开发认定总面积的50%以上。5、在无公害水产品的养殖与加工方面。洪泽湖水面广阔，水生资源极为丰富。多年来，经过国家、省、市历次水产资源开发，水产业得以长足发展。洪泽湖是国家重要的商品鱼基地之一，渔业已经成为环洪泽湖区域农村经济的主导产业和支柱产业，年销售额达27亿元（2006年）。近年来，本实验室的组建单位在龙虾、河蟹及鱼类的无公害研究及其产业化生产方面做了大量富有成效的工作，取得了一系列的成果，产生了极大的效益。6、在农业资源的综合利用及加工方面。以洪泽湖农业生态区丰富的农产品资源为研究对象，研究韭薹、蒲菜等淮安特色蔬菜和冬枣、草莓等水果的贮藏保鲜机制，研发出天然防腐保鲜剂应用于果蔬保鲜，促进果蔬保鲜产业进程。对农产品及其副产品进行深层次研发，如从花生壳中提取分离黄酮类次生代谢产物和膳食纤维、从虾壳中提取壳聚糖以及脯菜的综合利用等，扩大其经济效益。与此同时，本实验室对农作物秸秆还田技术及利用进行了研究，并取得了良好的效益。相关的研究获得了4项国家专利。（三）江苏的优势和特色及存在的主要问题江苏省对大力发展现代高新技术农业，促进区域可持续发展一直十分重视。在我省颁布的江苏省科技发展“十一五”规划纲要里，明确地提出了“全面推进具有江苏特色的区域创新体系建设，进一步提升可持续发展能力”的发展目标，要求在人口与健康、资源与环境、循环经济、公共安全等领域突破一批重大关键技术，资源综合利用效率显著提高，自然资源支撑能力和生态环境承载能力显著提高。2007年初下发的“省政府关于加强农业科技创新工作的意见”（苏政发164号）则更加明确要求，到2010年，全省基本建成定位科学、布局合理、运行高效、管理有序的新型农业科技创新体系和多元化农业科技服务体系，要在动植物新品种选育、资源高效利用、生态安全等方面取得重大突破，并形成一批具有自主知识产权的新品种、新技术等新成果。长期以来，我省各级政府与科研人员在生态农业的研究与建设方面实施了众多富有成效的项目，取得了丰硕的成果，并促进了我省经济快速、持续、健康地发展。江苏是经济大省，也是全国人口最为密集的省份之一，自改革开放以来江苏农业有了飞速的发展，农业生产的水平、农产品生产总量均居全国领先地位，江苏农业的发展水平与方向直接对我国农业起到导向性的作用。但是，我省农业在快速发展的同时，加之经济发展、人口剧增和资源的不合理开发利用等原因，极大地破坏了生态环境，尤其是导致湖泊生态系统结构遭受严重的破坏。“太湖蓝藻事件”的暴发即充分说明了这一点。江苏省委书记李源潮在太湖水污染治理工作会议上指出，“太湖蓝藻事件”的发生使人们不仅对江苏发展模式产生质疑，苏锡常全面小康的成果也被颠覆了，苏锡常没有一个城市算是全面小康的，现在就要开始补课，哪怕GDP下降15%。洪泽湖是全国第4大淡水湖，地跨我省淮安、宿迁两市。湖泊总面积约为310万亩，它不仅为苏北2500万亩农田提供充足的灌溉水源，而且是我国主要水产资源基地之一。湖区渔业、矿产资源丰富，在苏北经济发展中占有重要地位。这里自古以来就是全国重要的淡水鱼产区之一，不仅盛产鱼、虾、蟹等，而且芦苇、蒲草、莲藕、菱角等水生经济作物与资源也相当丰富，由此亨有“鱼米之乡”之称。其水产品种类丰富，有大青虾、淡水鱼、鳖、蟹等。其中洪泽湖大闸蟹、大青虾、鳜鱼、白鱼、甲鱼、鳝鱼等远销国内外。“洪泽大湖，日出斗金”。然而，环洪泽湖区域经济发展较为落后，常年的农业生产是建立在高额的化肥、农药等农用化学品投入基础上实现的。这种以高投入高产出为典型特征的数量型农业生产方式实现了人们基本需要的目标，但同时也付出了环境和资源等方面的巨大代价，对当地的农业生态安全已构成了严重的威胁，制约了环洪泽湖区域的农业可持续发展。由于大量的农用化学品的投入及以追求高产为目的的生产方式，当前环洪泽湖区域的农业生产技术还面临着众多突出的问题，主要表现在：1、农用化学品的大量使用所造成的环境问题与资源浪费问题严重，主要是农药、化肥污染问题，对粮食的安全构成了威胁，严重制约了农业生产的持续发展。江苏省的农药生产厂家近300家，每年生产的农药产量占全国的20%以上，且生产的农药有相当一部分是高毒甚至是剧毒农药，导致江苏省11个商品粮基地的粮食有17.7%受农药超标污染，全省受污染的粮食达57.4亿kg，经济损失超过3亿元。其中在洪泽湖农业生态区的重要粮食生产过程中，主要使用的农药类型更多，平均亩使用量高，大大高于全省平均水平。20年来，洪泽湖农业生态区的化肥施用量一直呈较快的上升势态。以水稻生产为例，据统计，从化肥施用量看，最高的县（市）亩用量平均达到36.92公斤，其中N肥的使用量，最高的县（市）亩用量平均达到21.15公斤。化肥的大量施用，加上化肥的利用率低（N肥的利用率仅为30%35%），不仅导致资源的浪费、生产成本的增加，同时还是水体富营养化问题的主要根源，洪泽湖的水体污染已严重影响到对水资源的有效利用。2、在现有的农业生产与管理过程中，投入的化肥、农药、农膜等，不仅在类型、结构和数量上有明显的缺陷和不合理，而且在施用的时间上也有许多不当，这也是导致农产品污染、环境劣变和资源浪费的主要原因。例如在肥料的施用过程中，施入土壤中的肥料养分供应进程与作物的需肥规律不相吻合，从而导致作物以肥料的利用效率低下，致使大气中N2O不断积累，地下水中硝态氮大幅增加，江河湖泊无机磷富营养化等。另外在作物防病治虫、水分管理过程中也有很大的盲目性。3、秸秆等有机废弃物增加、闲置与不合理处理，是生态农业发展又一环境新问题。最为突出的是农田大量秸秆的闲置与燃烧，所带来的水体与大气的污染，已成为农村环境的一大公害。4、由于高额的化肥、农药等农用化学品投入后利用率不高，在雨水的冲刷下进入江湖中，污染了水生生物；水生生物又极易富集危害因子，导致食物链的污染和环境的进一步恶化。5、在洪泽湖水产品生产与加工过程中，一些水产品养殖场为了获得高产和高效益，盲目投入各种鱼药，致使水产品药物残留过高。6、由于环洪泽湖湿地生态系统被过度开发，密集的水产养殖及与之相伴的水生植被大量被破坏，导致湿地生态系统的自净能力下降，生物多样性迅速减少，自我修复缓慢，环洪泽湖区域生态脆弱状况也一直没有从根本上改善，甚至有恶化的趋势。（四）急需解决的关键技术建立江苏省环洪泽湖生态农业生物技术重点实验室，在环洪泽湖区域开展生态农业生产关键技术集成及其产业化研究，不仅能取得技术上的突破，提高我国农产品的国际竞争力，同时对农业生产的持续稳定增长具有导向性功能，对实现农民增收、农业增效、农村增色的“三农”全面发展具有重大意义。但是，进行生态农业生产必须满足以下技术需求：1生态农业生产的单项技术的需求：生态农业生产是一多技术的集合体，其技术领域涉及产前、产中与产后的全过程。生态农业生产的产前技术主要包括优异农业生物新品种（包括农作物、水产品等）的选育与利用、农田环境的监测与环境的整治三个方面。目前在农业环境的监测上相对比较粗放，仅是区域性的粗略监测，对不同农田间环境受损（污染等劣变）的差异性及准确性还难以作出精确的判断，从而降低了无公害作物产品的可信度。因此研究与建立对农田污染（农药污染）状况大样本量的快速检测技术，无疑是生态农业生产能否健康发展所急需解决的技术关键。在对现有受损农田环境（污染）的修复治理技术方面，是决定生态农业生产能否全面推开的重要环节。因此研发农田污染物（有机污染物）的快速检测技术与受损农田修复技术是当前生态农业生产中急需要解决的关键技术。当然，在生产过程中，所选育、利用的生物品种必须达到国际或国家优质标准，并适应示范生态区的生产条件。生态农业生产的产中技术主要包括农用化学品的筛选与使用技术。在农用化学品（化肥、农药等）的筛选上，主要从提高其高效性、安全性上进行新的创制。如筛选生物农药、高效低毒低残留复配剂等新型农药，研制缓释性高效肥、添加肥料增效剂等是当前生态农业生产的核心保障技术，目前这方面的研究在国内还处于起步阶段。在农用化学品的使用技术上，主要包括使用时间、使用阈值与利用效率等方面。目前在其关键技术的研究应放在对造成污染的关键点进行有效降污、提高利用率的技术开发上，只有这样才能保证生态农业生产真正实现清洁化。生态农业生产的产后技术主要包括农产品的贮藏、加工与营销技术，这是生态农业产业化发展的重要环节。目前在无公害农产品的贮藏技术上是一个薄弱环节，急需攻关解决。无公害农产品的加工与营销技术上，现行的基本措施是无公害农产品的订单化、品牌化生产策略，但规模化程度不高，无公害农产品产业化技术需求也十分紧迫。因此必须在基地建设、品牌建设、购销体系建设等方面进行有效的组装，实现生态农业生产的快速发展。2生态农业生产技术集成的需求：生态农业生产是一多技术的集合体，在技术集成过程中，高效性是关键，所谓高效性主要表现在对农业资源的高利用效率与产品的产出率、商品率等。在生态农业生产技术集成上，不是一些单项的技术的简单组装与应用，而必须建立在全面整合生产的各个环节，并进行标准化操作，实现其高效性。目前在集成技术的需求上，缺乏统一标准，需要强化这方面的研究。生态农业涉及范围很广，需要研究的内容很多。鉴于以上分析，本实验室在开展环洪泽湖生态农业的研究与建设工作过程中，必须结合环洪泽湖生态区的地方优势及特色，在农业资源合理开发利用、环湖区域生态环境保护这两条战线上作战，从而促进人与自然的和谐发展，推动环洪泽湖区域可持续发展。本实验室拟从人类最基本的生产活动、面广量大的种植业与养殖业生产入手，用生态学的基本原理组织规范其生产的各个环节，由点到面、层层推进发展洪泽湖生态农业，从而为提高洪泽湖区域农产品的品质和改善农村生态环境提供农业可持续发展的技术支撑。当前急需解决以下四个关键技术：1、优异农业生物种质资源的保护、创新与利用技术。2、农业转基因生物安全评价平台。3、优质高效安全生产技术及生态农业标准体系的建立。4、农业资源的安全、高效综合利用及农产品加工技术平台。（五）对提高自主创新能力的意义，对解决关键技术创新的作用，对促进江苏相关领域技术进步及产业发展的意义大力发展生态农业，实现农业可持续发展，改善农村生态环境，提高农产品品质，是把我国现代化建设事业全面推向新世纪的重大战略部署。21世纪之初，全面实施这项宏伟工程，既是中华民族发展史上的伟大壮举，也是履行国际公约的实际行动和对世界文明作出的重要贡献。洪泽湖农业生态区地处我国气候分界线淮安市，在洪泽湖生态区建立江苏省环洪泽湖生态农业生物技术重点实验室，开展生态农业生产关键技术集成及其产业化研究、创建生态农业技术成果应用示范基地和生态农业工程技术人才培养基地，广泛开展科技创新、学术交流、合作研究和人才培养，深化、组装和完善生态农业研究技术体系，最终总结形成具有鲜明特色的生态农业产业化技术平台，将带动区域性生态农业产业的全面发展，同时也将对我省农业生产持续发展产生深刻的影响，为发展现代农业、增强农业竞争力、提高农业综合效益提供重要的技术支撑。本项目的创新性主要在于：（1）方案具一定的创新性。以往生态农业的研究侧重于实用型生态农业技术的应用，而本方案则充分利用现代生物技术手段，从洪泽湖农业生态区主要农作物的种质资源保护、创新、利用以及水产品的养殖、加工入手，提高农产品品质，找准了切入点。同时该项目具有鲜明的区域特色，项目的实施又能带动我省其他相关行业、领域的技术进步。（2）研究内容创新。本项目针对转基因生物安全性这一当今国际生物科学研究领域中的热点话题，结合已有的研究基础，将转基因作物的生态安全性评价、食品安全性评价纳入到生态农业的研究范畴，拓宽了生态农业的内涵，具有一定的创新性，其中有关转基因作物生态安全性的评价方法与体系居国内先进水平。（3）先进的平台建设。建立了洪泽湖农业生态区农业生物种质资源保护与创新的平台、转基因生物的安全性评价平台、新型生物农药研制平台、主要农作物优质高效安全生产技术平台、农业资源综合利用与农产品精深加工平台等，为洪泽湖生态农业的研究与建设提供资源保证、物质保障与技术支撑。居国内领先水平。（4）集成标准化。方案突出了生态农业技术的集成组装和农产品产前、产中、产后的环境质量监测、投入品的质量监测以及农作物安全生产的标准化控制，有效地提高了农产品品质和环境质量。（5）工程整体化。实验室建设以生态农业技术和生态农业产品的研发为核心，加强实验室、中试基地、人才培养基地建设以及强化示范基地建设，实现了“产”、“学”、“研”、“推”的有机统一，构成了实验室建设的完整链条。此外，本项目将可提出生态农业生产技术体系及其理论，对与时俱进地丰富和发展我国现代农业具有十分重要的意义。二、项目组建方案的分析（说明：项目的经济可行性、技术可行性，先进性与创新性，预计成果的产出形式，风险分析等，主要包括：上游技术发展情况；项目技术创新的主要内容和先进程度；预期效果；成果的主要应用领域，推广应用途径、方式；产生的经济效益、社会效益等）（一）上游技术发展情况、项目技术创新的主要内容和先进程度在本项目实施过程中涉及的主要先进技术有：转基因生物技术、分子标记辅助育种、转基因生物安全性评价、新型生物农药的研制与生物防治、无公害农产品安全高效生产技术、无公害水产品养殖与加工、农业资源的综合利用与加工等技术。1、转基因生物技术自20世纪80年代初第一例转基因植物问世以来，转基因生物技术得到了迅猛发展，并被应用于农作物品种改良等许多领域。由于转基因技术的成功，极大地拓展了可利用的种质资源范围，使传统上只能在同一物种内或近缘野生种间利用的资源扩大到可以将任何生物的基因转移到目标作物。到目前为止，已有大量来自细菌、真菌和高等植物的基因被成功地转移到不同的栽培作物中，这些导入的外源基因在提高作物产量、改善品质以及增强作物抗病虫、抗逆、抗除草剂等方面都起到了十分重要的作用，为世界粮食生产作出了重要的贡献。因此，转基因生物技术在优异农业生物种质资源创新与利用方面起到了十分关键性的作用。本实验室目前已经建有分子生物生物学与基因工程研究的技术平台，并在农作物品质改良等方面开展了许多工作。为了利用基因工程技术在甜玉米中生产药物蛋白，我们建立了甜玉米体细胞植株再生体系，评价了甜玉米体细胞植株再生性的遗传多样性，利用已经定位的控制玉米体细胞植株再生性的主基因的紧密连锁标记，结合育种实践对其进行分子标记聚合选择，并开始利用农杆菌介导法进行转基因技术探索，目前已经取得了良好的结果。此外，本实验室还建立了用于作物淀粉分子结构修饰改良的SBD转基因平台技术。该技术以甘薯为对象，利用Bacillus circulans环状糊精糖基转移酶（cyclodextrin glycosyl- transferase, CGTase）的淀粉结合结构域(starch-binding domain, SBD)作为"锚"，将目的基因编码序列与之相连接，利用带有甘薯块根特异性表达的表达启动子和蛋白质跨膜转运的信号肽序列的重组基因表达载体，通过农杆菌介导法将SBD重组基因转入甘薯体内。使得重组基因在甘薯淀粉生物合成过程中被锚定在淀粉粒中，并对淀粉分子结构进行修饰，从而在甘薯块根内直接合成具有工业用途的新型淀粉,减少采后变性处理对境造成的污染。该项技术还可以进一步用于玉米等其他淀粉类作物的品质改良。为此，我们先后承担了2005年度获得国家自然科学基金、江苏省六大高峰人才、江苏省高校高新技术产业化等项目，并于2007年再次获得国家自然科学基金的资助。2、分子标记辅助育种技术分子标记辅助育种技术是在水稻、小麦、玉米、大豆、油菜等重要作物上，通过利用与目标性状紧密连锁的DNA分子标记对目标性状进行间接选择，以在早代就能够对目标基因的转移进行准确、稳定的选择，而且克服隐性基因再度利用时识别的困难，从而加速育种进程，提高育种效率，选育抗病、优质、高产的新品种。本实验室对我们在育种实践中发现的小麦雌性不育系突变体的不育基因进行精细定位及遗传解析，第一主基因已经定位在2DS上，距SSR标记barc95约8cM，进一步利用近来建成的遗传分离大群体寻找与该主基因更加紧密连锁的分子标记并对其精确定位，找到连锁距离小于1cM的遗传标记，并将其转换成育种实践中可以直接运用的SCAR标记，为克隆小麦雌性不育主基因以及标记辅助选择奠定基础，分析了主基因的遗传效应和互作方式，阐述小麦雌性育性的遗传机理，探讨雌性不育在小麦性别发生及进化中的可能作用。其中的研究内容分别于2002、2007年两次获得国家自然科学基金的资助，其理论与实践探索成果均具有我国自主知识产权。3、转基因生物安全评价转基因生物及其产品可能带来的生物安全问题是多方面的，如食品安全、生态风险以及生物安全的管理与法规等。在有关生态安全的诸多问题中，比较令人关注的便是外源转基因的逃逸（Gene escape）及其可能带来的环境和生态安全问题。外源转基因（如抗除草剂基因）可以通过“基因流”而逃逸到环境中,造成非转基因作物品种的污染和形成恶性杂草，从而给农田生态系统带来危害。相关的研究往往局限于在转基因作物与其野生种田间混合种植进行自然授粉或者人工辅助授粉的条件下，对能否产生基因污染植株进行分析。事实上，转基因作物与其亲缘种间的基因流关键取决于转基因作物与近缘植物间的杂交亲和程度，本实验室通过近年来的深入研究，创立了通过杂交亲和性（尤其是蒙导花粉诱导授粉条件下）的系统研究来评价转基因作物与其近缘植物间基因流风险的方法与体系。大大简化了转基因作物基因流风险的评估程序。与此同时，借鉴国外已经报道的先进技术，掌握了转基因作物的食品安全性评价方法与程序，可以对转基因食品进行毒性、过敏性等检测。相关的研究结果已经发表在Chinese Science Bulletin、Chromosome Research、Progress in Natural Science等SCI源期刊上，并获得了2007年度江苏省自然科学基金的资助。4、新型生物农药的研制与生物防治技术研制并使用高效、安全的新型生物农药，积极进行生物防治，是目前进行生态农业生产过程的关键技术之一。本实验室近年来在PGPR微生物制剂研发、植物化学研发方面取得了丰硕的成果。如我们从水稻生境中分离筛选了2086个水稻相关细菌，以水稻纹枯病菌、水稻稻瘟病菌、水稻恶苗病菌为指示菌，从中筛选获