863计划现代农业技术领域度专题课题申请指南.docx

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863计划现代农业技术领域度专题课题申请指南

863计划现代农业技术领域2007年度专题课题申请指南

前 言

　　“十一五”期间，依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020）》、《国家“十一五”科学技术发展规划》和《863计划“十一五”发展纲要》，863计划现代农业技术领域紧紧围绕着新阶段现代农业和农村经济发展对农业高技术的重大需求，以“优质、高产、高效、安全、生态”为目标，重点发展以农业生物技术、农业信息技术为核心的农业高技术，加强原始创新和集成创新，力争在动植物功能基因、动植物分子育种、数字农业、农业智能化装备、现代食品生物工程、农业生物药物、海水健康养殖、农业生物质转化等方面取得重要突破，大幅度提升我国农业高技术的自主创新能力与国际竞争力，为提高我国农业整体效益和资源利用率，实现农业的可持续发展，保障国家粮食安全、生态安全和食品安全提供高技术保障。

　　按照上述总体部署，863计划现代农业技术领域从专题和项目两个方面进行安排。

其中，专题分年度公开发布课题申请指南，2006年启动了“动植物品种分子设计”、“数字农业技术”、“现代食品生物工程技术”和“农产品生境控制与质量分子检测技术”4个专题的31个研究方向，共立项课题324项，支持经费2.11亿元。

　　以下为本领域2007年度专题课题申请指南。

课题申请采取网上集中申报。

申报通过“国家科技计划项目申报中心”进行，网址为，有关申请的程序要求和注意事项详见《“十一五”国家高技术研究发展计划（863计划）申请指南》。

课题申请负责人出生日期要求为1951年3月27日（含）以后。

课题申请受理的截止日期为2007年5月16日24时。

　　科学技术部863计划现代农业技术领域办公室

二OO七年三月二十七日

专题一、动植物品种分子设计专题

　　一、指南说明

　　随着基因组学、系统生物学、生物信息学等新兴学科的迅猛发展，动植物育种理论和技术正在发生重大变革，多学科深度的交叉融合催生出国际上最新的育种方法“品种分子设计”。

“品种分子设计”是指以分子设计的理论为指导，通过综合运用各种生物信息和基因操作技术，从基因（分子）到整体（系统）的不同层次对目标性状进行设计与操作，实现优良基因的最佳配置，培育新品种。

开展动植物品种分子设计研究，构筑品种分子设计技术体系将推动传统的“经验育种”向高效的“精确育种”的转变，大幅度提升动植物育种效率和技术水平，引领动植物育种技术的创新与发展。

　　“十一五”期间，本专题以主要植物（水稻、小麦、玉米、大豆、棉花、油菜、蔬菜、林草等）、动物（猪、牛、鸡等）为研究对象，重点研究：

1、重要性状的分子构成解析；2、转基因技术；3、优异性状多基因聚合；4、品种分子设计的信息系统；5、品种分子设计工程；6、品种分子设计的技术体系与验证。

通过本专题的实施，重点解析动植物重要性状的分子构成，鉴定具有自主知识产权和重要应用价值的新基因；突破多基因聚合和基因转移操作技术瓶颈，创建动植物品种分子设计技术体系；研发品种设计工程技术和信息系统，建立品种分子设计信息网络，构筑适合我国动植物品种分子设计的技术体系，创制一批动植物优良新品种，提高我国动植物育种的原始创新和集成创新能力，实现育种理论和关键技术的新突破，抢占世界生物育种技术制高点。

　　此次发布的是本专题2007年度课题申请指南，年度经费预算为3000万元。

拟支持的课题分两类，一类是探索导向类课题，对作物重要性状形成的代谢途径解析、植物重要性状表达调控相关的小分子RNA功能分析及利用、动物重要经济性状形成的分子调控网络解析、动物重要性状主效基因的分子鉴别、动物数量性状多基因聚合等内容进行支持，课题支持强度为100万元以下，课题支持年限原则上为4年；二是目标导向类课题，对主要农作物分子聚合育种进行支持，课题支持强度为300万元以下，课题支持年限原则上为4年。

　　二、指南内容

（一）探索导向类课题

　　1．作物重要性状形成的代谢途径解析

　　主要研究内容：

研究重要性状组成蛋白的结构及功能，明确重要性状形成的关键代谢途径及其蛋白质互作网络，并在分子水平上研究基因之间、基因与环境互作调控技术。

　　本方向2007年拟安排经费450万元。

　　2．植物重要性状表达调控相关的小分子RNA功能分析及利用

　　主要研究内容：

鉴定主要作物生长发育、抗逆、养分高效、抗病虫等信号调控途径中的小分子RNA，研究其功能域及靶基因，阐明其作用途径及调控模式，并在此基础上研究高效RNA干扰表达载体构建、定向干扰技术，创制一批具有育种利用价值的突破性新材料。

　　本方向2007年拟安排经费350万元。

　　3．动物重要经济性状形成的分子调控网络解析

　　主要研究内容：

研究主要农业动物（猪、牛、鸡等）表观遗传调控重要经济性状表达、发育和形成的分子构成，解析环境通过改变DNA甲基化和染色质修饰来影响功能基因的表达模式，建立重要经济性状的表观基因型高通量分析和检测方法；探索RNA干涉和表观遗传学途径调控性状表现的方法和技术。

　　本方向2007年拟安排经费500万元。

　　4．动物重要性状主效基因的分子鉴别

　　主要研究内容：

在基因网络解析与功能基因分离基础上，确定动物重要经济性状的主效基因，研究高通量、快速、简便的主效基因分子鉴别技术，探索主基因分子鉴别技术在多基因聚合育种中的实现途径与方法。

　　本方向2007年拟安排经费500万元。

　　5．动物数量性状多基因聚合

　　主要研究内容：

研究主要农业动物（猪、牛、鸡等）品质、高繁、高产等数量性状的多分子标记选择方法，评估数量性状多分子标记不同组合遗传效应与育种效率，确定动物数量性状多分子标记的聚合应用途径，建立数量性状多基因聚合育种技术。

　　本方向2007年拟安排经费300万元。

（二）目标导向类课题

　　1．主要农作物分子聚合育种

　　主要研究内容：

利用分子标记选择结合杂种优势利用、多基因聚合育种等技术，构建主要农作物（油菜、玉米、蔬菜、苜蓿）分子聚合育种技术体系；聚合优质、抗病虫、高产、抗逆、营养高效基因，创制目标性状突出、有重大育种应用价值的优异新材料，培育综合性状优良的新品种。

　　研究目标和考核指标：

基于基因标记或连锁标记（SSR、EST-SSR、SCAR、SNP等）选择和多基因聚合技术培育突破性的油菜、玉米、蔬菜、苜蓿等作物新品种10-12个，育成品种比对照种增产5-10%，品质达到优质标准，抗推广地区3种以上主要病虫害，累计推广1000万亩以上。

申请获得发明专利和新品种保护6-8项。

　　本方向2007年拟安排经费900万元，课题支持强度为300万元以下，课题支持年限原则上为4年。

　　三、注意事项

　　1、探索导向类课题申请条件

　　作物重要性状的代谢途径解析：

具有基因组学和蛋白组学研究的工作基础；具有重要性状的候选基因并进行了初步的功能验证及基因互作分析。

　　作物重要性状表达调控相关小分子RNA的功能分析及利用：

已分离出影响植物重要性状基因的小分子RNA，并对其进行了初步功能分析。

　　动物重要经济性状形成的分子调控网络解析：

拥有动物表观遗传、小分子RNA分离与鉴定的研究基础；具有目标性状的基因资源。

　　动物重要性状主效基因的分子鉴别：

具有动物基因组研究的前期基础，已分离鉴定出部分重要功能基因。

　　动物数量性状多基因聚合：

拥有动物数量性状基因的实用分子标记、适宜的育种材料和设施条件。

　　2、目标导向类课题申请条件

　　主要农作物分子聚合育种：

有从事分子标记育种和多基因聚合的研究工作基础和设施条件；拥有重要性状基因的实用分子标记、基因聚合关键方法和适宜的育种材料，鼓励上下游结合。

　　专题二、数字农业技术专题

　　一、指南说明

　　数字农业技术是用数字化技术对农业所涉及的对象和过程进行数字化设计、控制、管理和可视化表达的现代农业高技术。

数字农业技术的不断发展正在深刻地改变农业生产的全过程，代表着现代农业生产管理的方向。

农业生物-环境信息快速获取、无线传感器网络、智能化信息实时处理和控制技术等数字农业技术的发展与广泛应用，对于促进作物生产按需管理的重大突破，提升农业生产效能具有重要意义。

　　“十一五”期间，数字农业技术专题将针对我国农业和农村经济发展的重大需求，围绕我国农业产前决策、产中管理、产后农产品流通的关键环节，瞄准国际数字农业发展的前沿技术，重点在农业生物-环境信息获取与解析技术、农业过程数字模型与系统仿真技术、虚拟农业与数字化设计技术、农业数字化管理技术、农业数字化控制技术等战略性技术方向开展研究，并分年度选择重点技术内容进行部署实施，力求在数字农业共性核心技术上有所突破，引领我国现代农业的发展。

　　此次发布的是本专题2007年度课题申请指南。

年度经费预算为3000万元。

拟支持的课题分两类，一是探索导向类课题，支持农林植物生命信息传感器和光谱探测技术、主要畜产品品质快速无损检测技术、不同大田耕作方式对土壤过程影响的定量模拟技术、基于模型的粮食作物生产力动态预测技术、交互式植物三维形态辅助设计及动画生成技术、作物生长系统的数字化可视化技术、资源节约型草畜业数字化管理技术、基于SOA数字农业智能决策技术、农业移动智能信息服务技术等内容，课题支持强度为1OO万元以下，课题支持年限原则上为4年；二是目标导向类课题，支持大田作物病害智能诊断技术系统研究与应用、集约化水产养殖数字化集成系统研究与应用、动物危害农业行为声防数字化技术产品研发与应用等内容，课题支持强度为300万元以下，课题支持年限原则上为4年。

　　二、指南内容

（一）探索导向类课题

　　1、农林植物生命信息传感器和光谱探测技术

　　主要研究内容：

研究农林植物生长特征、生理参数、生化组分等生命信息传感器和电磁波、光谱探测技术，实现农林植物生长、生理、营养状态等生命信息的无损、实时、准确获取；研究高分辨率探地雷达测试植物根系的成像方法与技术，实现植物根系信息的无损探测。

　　本方向2007年拟安排经费400万元。

　　2、主要畜产品品质快速无损检测技术

　　主要研究内容：

研究基于多种传感器融合技术的主要畜产品品质快速无损检测技术，研究主要畜产品实测指标和畜禽特征模型，建立基于人工智能与模式识别技术的畜产品质量多指标无损检测系统。

　　本方向2007年拟安排经费200万元。

　　3、不同大田耕作方式对土壤过程影响的定量模拟技术

　　主要研究内容：

研究常规、少耕、免耕等不同耕作方式和管理技术对土壤水、热、养分关键过程的定量化模型，并与已有的作物-土壤系统过程模型进行整合，提高田间实际情形下农田生态系统过程模型的预测能力。

　　本方向2007年拟安排经费200万元。

　　4、基于模型的粮食作物生产力动态预测技术

　　主要研究内容：

研究粮食作物生产力模拟模型及其与品种特性、环境因子和技术措施的定量关系，作物生产力模型与GIS耦合的机制及尺度化技术，构建基于模型和GIS的作物生产力动态预测系统，模拟分析不同时空条件下作物生产力、生产水平及增长潜力。

　　本方向2007年拟安排经费300万元。

　　5、交互式植物三维形态辅助设计及动画生成技术

　　主要研究内容：

研究基于遗传特征的植物器官参数化建模技术、植物个体形态关联技术、群体形态碰撞检测技术和基于知识的植物生长动画生成技术，实现植物不同品种器官、个体和群体三维形态的交互式设计和生长过程的动画生成。

　　本方向2007年拟安排经费200万元。

　　6、作物生长系统的数字化可视化技术

　　主要研究内容：

研究基于生理生态过程的作物形态建成模型，基于图形技术的作物形态显示模型，结合作物生长模拟模型，集成建立基于模型耦合的数字化可视化作物生长系统，为作物生长调控和品种设计等提供数字化工具。

　　本方向2007年拟安排经费300万元。

　　7、资源节约型草畜业数字化管理技术

　　主要研究内容：

集成传感器网络技术、3S技术、系统模型及优化决策技术，研究草场信息快速获取模型、草畜动态平衡模型及分析诊断与管理决策模型，为草畜生产技术流程优化和数字化动态管理提供支持。

　　本方向2007年拟安排经费200万元。

　　8、基于SOA数字农业智能决策技术

　　主要研究内容：

研究农业空间信息分析和智能决策方法、智能决策服务构件及其松耦合技术，建立基于多源空间数据的农业生产过程智能决策模型及基于GIS—Web服务的智能决策服务构件集，构建基于SOA的随需应变的数字农业空间信息和智能决策服务系统。

　　本方向2007年拟安排经费200万元。

　　9、农业移动智能信息服务技术

　　主要研究内容：

研究农业移动环境数据优化复制与同步、位置信息地图化表达、农业数据组播、农业信息个性化智能推送、无线通道安全控制和多终端网络适配技术，建立基于低成本信息终端设备的农业移动智能信息服务系统。

　　本方向2007年拟安排经费200万元。

（二）目标导向类课题

　　1、大田作物病害智能诊断技术系统研究与应用

　　研究内容：

针对大田作物病害信息采集规范性差、识别率低、诊断难度大的问题，研究基于图像分割、边缘检测、斑点分析等多种算法相结合的主要病害特征提取算法；研究作物病害图像压缩、解析、无线传输技术，开发作物病害信息快速获取便携式设备和作物病害特征信息的自动获取系统；建立集约覆盖集、禁忌搜索、支持向量机等多种算法融合的作物病害自动诊断模型，构建作物病害数字摄像、数字显微和智能识别系统；综合应用计算机视觉技术、模式识别和嵌入式系统技术，建立构件化、网络化作物病害智能诊断和防治技术系统，并开展示范应用。

　　研究目标和考核指标：

（1）开发小麦、玉米、水稻病害智能诊断和防治系统，完成作物病害信息获取、传输、识别、诊断、防治等功能构件50个，实现多源异构数据融合和系统间的无缝集成；

（2）开发的系统可对以上三种作物病害的80%进行有效诊断，诊断准确率90%以上；（3）研制便携式病害诊断仪1套，产品成本在5000元以内，具有导航、大容量数据存储、USB接口、无线传输和智能诊断功能；（4）研究成果应用1000万亩以上；（5）申报专利3-5项、获得软件著作权登记15个以上，发表学术论文20篇以上。

　　本方向2007年拟安排经费200万元，课题支持强度为200万元以下，课题支持年限原则上为4年。

　　2、集约化水产养殖数字化集成系统研究与应用

　　研究内容：

针对水产大规模集约化养殖数字化管理的需求，研究多水质传感器（水温、pH、溶解氧、ORP、盐度、氨氮等）无线采集节点，建立大范围、远距离水域水质信息在线采集系统和预警系统；研究多水质传感器集成采集设备调控节点和控制技术，基于CAN总线和可编程序控制器（PLC）技术，开发组态软件，建立全天候水产数字化养殖分布式自动控制系统（DCS）；研究水域环境信息、水质信息和养殖动物的定量关系模型，研制基于模型和人工智能技术的水产健康养殖专家系统；研究水产加工、经营、运输过程中产地认证、水产品条码标识与编码等数字化物流技术，实现水产品产后加工、流通过程数字化；开展水产养殖全程数字化技术的应用示范。

　　研究目标和考核指标：

（1）建立水产养殖场水体断面的水质信息快速采集系统，要求传感器网络并发工作稳定、具有自组织功能，获取信息至少5个以上水质参数；

（2）开发水产数字化养殖分布式自动控制系统（DCS），要求系统对水产养殖设备的运行状态具有实时监控能力，远程设备的系统相应时间10秒以内，系统故障率在5%以内；（3）开发3种典型水产品种、水体环境和人工措施关系定量模型组件20个以上，建立3个基于模型的水产养殖智能化专家系统，每个系统知识规则总量3000条以上并覆盖养殖全过程；（4）开发水产养殖数字化硬件产品3-5个，申报专利3-5项，获得软件著作权登记15个以上，发表学术论文20篇以上；（5）在30-40个水产养殖场/企业应用示范。

　　本方向2007年拟安排经费300万元，课题支持强度为300万元以下，课题支持年限原则上为4年。

　　3、动物危害农业行为声防数字化技术产品研发与应用

　　研究内容：

针对农业生产中动物危害行为导致减产和商品价值损失的实际问题，研究基于仿生学原理的动物危害行为声防数字化技术产品。

研究典型危害动物与其天敌对应关系框架模型，并实现数字化表达；基于动物危害行为规律，开展危害动物天敌声音采集、数字合成和分类研究，建立危害动物天敌高保真数字语音库；研究数字语音格式转换技术，开发适合在控制器上播放的智能语音存储芯片，建立典型危害动物行为声防技术组合方案；研究声音输入输出、光线检测、大容量存储和语音存储、软件加密技术，设计低成本高保真声音输出电路、低功耗电源电路和人机交互界面，开发可方便更换语音芯片、全天候智能播放的典型危害动物声防数字化技术产品；开展产品中试和示范推广工作。

　　研究目标和考核指标：

（1）建立典型危害动物与其天敌对应关系框架模型，并实现数字化表达；

（2）研究典型农业危害动物天敌智能语音芯片，建立20种以上危害动物天敌数字语音库；（3）开发产品携带方便，成本在1500元以内，具有指示灯状态显示、声音调节按纽、光敏感应器感应亮度和声音芯片可随时更换的功能；（4）产品多路高频扬声器输出，声音频率40～12kHZ，单个产品有效控制面积6000平方米以上，工作环境温度0℃～+60℃，供电电压9～15V，可太阳能/市电供电；（5）申报专利3-5项、获得软件著作权登记3个以上，发表学术论文5篇以上；（6）产品在300个以上农业基地/企业应用示范，应用推广5000套以上。

　　本方向2007年拟安排经费300万元，课题支持强度为300万元以下，课题支持年限原则上为4年。

　　专题三、现代食品生物工程技术专题

　　一、指南说明

　　现代食品生物工程技术以全面提升食品营养、质量和安全性为目标，以新型食品、配料的生物制造以及加工方式的生物技术变革为切入点，重点研究食品酶工程、发酵工程、食品基因工程技术方向内的前沿技术，以及功能性蛋白质和肽类、多糖和寡糖、脂质和脂肪酸等重要生理活性物质的生物加工技术。

为加强食品生物技术与其他前沿学科的交叉与融合，推动食品加工技术的创新发展，2007年新增食品纳米生物技术方向。

通过对前沿性技术的探索和集成创新，引领食品重大产品的开发并带动产业发展。

　　“十一五”期间，本专题的研究重点：

1、食品酶工程技术；2、食品微生物工程技术；3、食品发酵工程技术；4、食品基因工程技术；5、功能性蛋白与肽的生物加工；6、功能性糖质生物加工技术；7、食品纳米生物技术。

通过本专题的实施，将着力解决一批食品生物工程技术领域的重大前沿性关键技术，加强知识创新、人才培养和团队建设，获取原创性成果和自主知识产权，增强原始创新能力，实现现代生物技术与传统食品工业的融合，构筑具有我国特色的食品工业科技创新体系，推动我国未来食品工业的健康和可持续发展。

　　此次发布的是本专题2007年度课题申请指南，年度经费预算为4000万元。

拟支持的课题分两类，一是探索导向类课题，对固定化酶工程技术、酶工程绿色清洁生产技术、食品生物保鲜技术、食品工业重要菌株的基因工程构建、功能肽的生物制备技术、活性多糖生物分离技术和食品用纳米材料及纳米营养物制备技术等内容进行支持，每个课题支持强度为100万元以下，课题支持年限原则上为4年；二是目标导向类课题，对益生菌定向筛选与功能开发关键技术、高强度和高密度发酵生产技术等内容进行支持，课题支持强度为300万元以下，课题支持年限原则上为4年。

　　二、指南内容

（一）探索导向类

　　1、固定化酶工程技术

　　主要研究内容：

针对异构酶、转苷酶、脂酶等重要食品酶，研究酶及休止细胞的固定化载体，包埋、交联、离交等固定化方法，固定化酶稳态化控制技术，固定化酶反应器，建立高效生物催化与转化技术系统。

　　本方向2007年拟安排经费450万元。

　　2、酶工程绿色清洁生产技术

　　主要研究内容：

针对食品加工中高温、高压、酸碱、化学溶剂等不利因子对食品品质和安全的影响，研究利用复合酶细胞破壁、酶法转相、拆分、转化和内源酶高效利用等技术，变革传统食品加工方式以实现绿色、高效清洁生产。

　　本方向2007年拟安排经费450万元。

　　3、食品生物保鲜技术

　　主要研究内容：

针对湿敏、氧敏、光敏等富营养食品和鲜活农产品的保鲜要求，研究高性能可食保鲜膜材的分子设计、生物成型和活性调节技术，以及有机合成和生物转化相连接的生物可降解包装材料的制造、分子改性和工业化成型技术，获取高效和环境友好的天然、安全、可食或可降解食品保鲜和包装材料。

　　本方向2007年拟安排经费400万元。

　　4、食品工业重要菌株的基因工程构建

　　主要研究内容：

以整合优良生产性状，消除酿造过程中有害成份对食品品质的影响为目标，研究食品发酵菌株性状整合技术、有害基因敲除技术、目标基因定向改良技术等，对传统发酵食品、功能食品配料与添加剂以及食品酶制剂等重要工业生产菌株进行基因工程构建。

　　本方向2007年拟安排经费400万元。

　　5、功能肽的生物制备技术

　　主要研究内容：

研究食源性多肽和寡肽的结构与功能、计算机辅助设计与模拟、蛋白质可控降解、重组菌表达及选择性酶催化合成技术、活性肽纯化和活性保护技术，生物制备具有降血压、促进矿物质吸收、抗氧化等作用的特效功能肽。

　　本方向2007年拟安排经费450万元。

　　6、活性多糖生物分离技术   

　　主要研究内容：

针对动植物和微生物源具降糖、抗肿瘤和免疫调节等功能的特定生理活性多糖，研究细胞壁生物控制降解技术，活性多糖生物提取、径向流高效色谱分离技术，活性多糖结构与功能保护，功能释放、改性及重组加工技术。

　　本方向2007年拟安排经费400万元。

　　7、食品用纳米材料及纳米营养物制备技术

　　主要研究内容：

以提高营养物的稳定性，实现营养物的靶向输送和高生物利用度为目标，研究分子自组装技术，纳米脂质体、纳米微乳等纳米营养物载体的制备方法与技术，纳米营养物载入技术和表面改性技术等，发展新型可食用纳米材料和营养物。

　　本方向2007年拟安排经费400万元。

（二）目标导向类课题

　　1、益生菌定向筛选与功能开发关键技术

　　主要研究内容：

研究和建立新型益生菌定向筛选模型，实现调血脂/血糖、降血压、抗氧化、抗过敏和免疫调节等生理功能益生菌的高效筛选；研究益生菌的吸附和定植技术、功能基因锚定技术、益生性状整合技术、高密度培养、制备和活性保护技术等。

　　研究目标和考核指标：

建立新型益生菌定向筛选模型3-5种，选育出具有优良特质性状的益生菌菌株10-12种，其中具有自主知识产权的菌株6-8种；完成1-2株益生菌的3-5个功能基因定位；围绕益生菌的培养、制备和活性保护开发3-5种产业化技术，开发2-3种益生菌产品，达到国际先进水平；申请或获得国家发明专利6-8件，发表10篇以上SCI研究论文。

　　本方向2007年拟安排经费550万元，课题支持强度为300万元以下，课题支持年限原则上为4年。

　　2、高强度和高密度发酵生产技术

　　主要研究内容：

针对目前酒精、L-乳酸、酶制剂等大宗发酵产品生产中，原料利用率低，生产周期长等问题，研究微生物细胞代谢调控工程技术、发酵过程能量平衡技术、发酵过程质量平衡技术、高粘稠流体传质技术、在线智能流加和过程监控技术等，以实现高强度和高密度发酵，降低发酵产品生产成本。

　　研究目标和考核指标：

建立2-3种细胞代谢调控新方法；建立2-3套高强度和高密度发酵新技术，酒精发酵的原料利用率提高15%，L-乳酸发酵的原料利用率提高18%，L-乳酸的光学纯度达到99%，达到国际先进水平；生产成本降低10％以上；申请或获得国家发明专利8-10项，发表10篇以上SCI研究论文。

　　本方向2007年拟安排经费500