海淀区科技项目

1、- PAGE 20 - 项目名称称：高含量番番茄红素素品种的的培育时间：填 写写 说说 明明1. 建议书书各项内内容应当当实事求求是，用用计算机机打印填填报（AA4）,字迹要要工整清清楚，页页面保持持整洁。2. 建议书书中各栏栏大小不不得调整整。但不不够时，可以自自行加页页。3. 填写内内容涉及及到外文文名称，要写清清全称和和缩写字字母。4. 区科技技资金是是指区科科委管理理的区财财政经费费；国家家有关部部委拨款款是指国国家有关关部、委委、局所所拨科技技经费;经费预预算中的的“其他”一栏是是指区科科委以外外的各级级财政拨拨款和承承担单位位融资、集资、入股等等各种形形式的经经费来源源，本栏栏需具

2、体体填写。5. 经费支支出明细细中各项项开支范范围说明明见海海淀区科科技项目目资金管管理办法法。项目建议议书的组组织方式式为：（1）公公开征集集（指科科委发布布指南向向社会征征集项目目）；（2）定定向征集集（指科科委定向向招标的的项目）。起止年限限：指立立项年度度起到项项目完成成止。8. 本建议议书中，凡无需需填写的的条款，就在该该条款填填写的空空白处划划（/）表示。9. 本建议议书一式式五份报报送区科科委。一、项目目的目的的、意义义和必要要性项目背景景和意义义：生物（植植物、动动物、微微生物）既是人人类生存存环境的的重要组组成部分分，又是是人类生生活的物物质来源源。随着着自身数数量的繁繁衍剧

3、增增，人类类对自然然资源和和农业生生产的需需求不断断增加，对生物物界的影影响和破破坏日益益巨大。如何缓缓解人类类生存和和发展对对自然界界的压力力，重新新给大自自然注入入一个良良性循环环的平衡衡点，提提升农业业生产的的生产力力是全人人类面临临的一个个亟待解解决的重重大课题题。 袁隆隆平的杂杂交水稻稻、美国国孟山都都公司的的转BTT基因抗抗虫棉、黄金大大米这些些遗传改改造的重重要成果果给农业业生产带带来了革革命性的的推动，也昭示示着育种种工作的的在农业业工作中中的重要要性。 所谓“种瓜得得瓜、种种豆得豆豆”，遗传传基础决决定了作作物外在在的继承承与变异异。从孟孟德尔的的豌豆实实验、摩摩尔根的的果蝇

4、实实验到米丘林林、谈家家桢等大大家的经经典遗传传学说再再到新兴兴的基因因学说和和基因工工程理论论，人类类已经清清楚地认识到到了改变变生物的的遗传基基础是选选育优良良品种的的力身之之道。 番茄红素素（LYYCOPPENEE）属类类胡萝卜卜素，主主要存在在与茄科科植物西西红柿的的成熟果果实中， 11公斤新新鲜、成熟的的西红柿柿约含有00.022克番茄茄红素。番茄红素素具有抑抑制低密密度脂肪肪蛋白的的氧化和和抗紫外外线作用用，能够够抑制突突变、降降低核酸酸损伤、减少心心血管疾疾病及预预防癌症症，正日益受受到营养养界的关关注。番茄红红素的开开发应用用在国际际上还处处于发展展初期，在国内内则刚刚刚起步。

5、今后其其国际国国内市场场潜力将将不可估估量，预预计天然然番茄红红素软胶胶囊在国国内市场场可达8801120亿亿每年的的市场空空间。因此培育育高番茄茄红素含含量的番茄品种种，为番番茄红素素的深加加工提供供优质的的原料，可以帮帮助农民民节约种种植成本本、提高高单位面面积收入入，还为为人类健健康起到到积极的的作用。申请海淀淀区科技技支持资资金的必必要性本项目的的开发，不但需需要企业业本身继继续投入入，同时时也需要要科研机机构提供供技术上上的支持持。政府府对该项项目的扶扶持，将将提高项项目的影影响力，更有利利于充分分整合社社会资源源，缩短新新品种选选育的周周期。育种工作作是一个个长期、复杂的的工作，无

6、论对人力、物力还还是土地地的需求求都比较较大，因因此前期期的资金金要求较高高。一旦旦有了充充分的资金基基础作为为后盾，可以增增加育种种的杂交交组合，并进行行冬季的的加代繁繁殖，这这样能够够增加良良种选育育的普遍遍性并提提高速度度，为更更快更好好地创制制新品种种提供充充分的条条件。 二、项目目所属领领域国内内外研究究开发现现状和发发展趋势势 研究现状状“太空育育种”起起步于220世纪纪60年年代，目目前世界界上只有有美国、俄罗斯斯和中国国三个国国家成功功地进行行了卫星星搭载太太空育种种。我国国是19987年年开始将将蔬菜等等农作物物种子搭搭载卫星星上天的的。在此此后的十十多次太太空搭载载育种中中

7、，相继继进入太太空的农农作物达达50个个大类、4000多个品品种，主主要有青青椒、番番茄、黄黄瓜、丝丝瓜、胡胡萝卜、莴苣等等蔬菜种种子，还还包括水水稻、小小麦、高高粱等粮粮食作物物和花卉卉草木等等种子。经历过太太空遨游游的蔬菜菜等农作作物种子子，大多多数都发发生了遗遗传性基基因突变变，返回回地面种种植后，不仅植植株明显显增高增增粗、果果型增大大，产量量比原来来普遍增增长100220，而且品品质大为为提高，作物肌肌体也更更加强健健，对病病虫害的的抗逆性性特别强强。北京京航天育育种中心心的专家家曾作过过一项对对比试验验，发现现经过太太空搭载载的水稻稻蛋白质质含量比比原来提提高了88112，且“太太

8、空水稻稻”的颗颗粒饱满满，滋味味好，每每亩产量量高达66507000公斤；青椒通通过太空空搭载，变得果果大色艳艳，又嫩嫩又香，籽少肉肉厚，除除了产量量增长22成左右右外，维维生素CC和可溶溶性固态态物、铜铜铁等微微量元素素含量都都比原来来高出77220。目前，全全国已有有20多多个省、市、自自治区开开展了太太空青椒椒、番茄茄、黄瓜瓜和太空空稻、太太空麦等等的引种种、试种种，北京京、南京京等地还还建立了了航天育育种中心心，山东东、黑龙龙江、江江苏、北北京和上上海等地地都建有有“太空空蔬菜”种子繁繁育基地地，并进进入了小小面积推推广和商商品化生生产阶段段。已有有批量“太空椒椒”、“太空番番茄”、“

9、太空空黄瓜”等在北北京、上上海、南南京、广广州等大大城市的的市场上上登场亮亮相，仅仅上海和和江苏两两地在近近几年里里累计上上市量就就有100多万公公斤。据媒体报报道，005年美美国食品品和药物物管理局局同意部部分番茄茄食品在在包装上上注明，番茄有有降低男男性患前前列腺癌癌风险的的功效；前不久久，英国国的科学学家采用用常规育育种方法法培育出出了番茄茄红素含含量高于于普通番番茄1.5倍的的新品种，虽然价价格昂贵贵但是却却供不应应求。番茄红红素的利利用价值值正在被被人们所所重视。但是目目前国内内外研究究比较多多并取得得了相应应成果的的是在番茄红红素萃取取提纯的的方法上。提高原原料可利利用率（番茄中中

10、番茄红红素含量量）的工工作正处处在起步步的阶段段，且进进展相对对缓慢，因为传传统的育育种方式式很难大大幅提高高作物某某一品质质的表现现。（二）发发展趋势势生物遗传传因子在在太空环环境下发发生诱变变的机制制，不仅仅涉及到到太空失失重、辐辐射、高高能粒子子等诸多多人类过过去从未未接触过过的环境境因素，还牵涉涉到生理理、生化化、遗传传、繁殖殖等诸多多自然科科学的基基础理论论，甚至至还可能能涉及天天体哲学学的领域域。对太太空育种种机制的的探讨应应该是多多种自然然科学和和社会科科学交相相渗透的的一个全全新的边边缘科学学范畴。伴随人人类航天天事业的的发展，伴随更更多的动、植植物样本本经历过过太空环环境并返

11、返回地面面，太空空对细胞胞内遗传传物质和和原生质质体的影影响会被被人类更更清晰的的认识到到。太空育种种开创了了一种全全新的育育种模式式，也为为发展现现代农业业提供了了新的技技术支撑撑，引种种、试种种“太空空蔬菜”和“太太空粮”会在全国国和世界界范围内内逐渐升升温。目目前，如如何利用用好太空空种子的的优势变变异是使使太空农农业取得得更大发发展的关关键一点点，而解解决这一一点需要要常规的的育种方方法来帮帮忙。优优势变异异的太空空种子基基本上都都是在纯纯合的遗遗传基础础上发生生某一个个或几个个点的突突变得来来，需要要用常规规的自交交、杂交交、回交交等方法法把该突突变整合合进一般般配合力力高的推推广品

12、种种中，并并制成拥拥有杂交交优势的的杂交种种，才能能够最大大限度的的发挥太太空育种种的作用用。三、北京京地区现现有基础础、特色色和优势势；项目目前期预预研综述述首都北京京是国家家的政治治、科研研中心，是国家家新农业业政策出出台和科科研机构构、大专专院校聚聚集的地地方。国国内航天天育种、常规育育种研究究机构的的数量和和力量、太空籽籽种资源源的保有有量和太太空育种种领域科科研的深深入程度度都以北北京为最最高。就就本项目目而言，项目组组在北京京拥有育育种实验验地和组组培室，项目组组的技术术支持单单位（中中科院遗遗传所和和中国农农科院）和项目目承担者者上凌生生物技术术（北京京）有限限公司都都位于北北京

13、市内内。项目目后期如如果在北北京获得得权威检检测机构构的测验验报告，并以北北京为中中心面向向全国各各地进行行项目成成果和产产品的市市场推广广，相比比其他省省市优势势是不言言而喻。因此，我们认认为北京京是国内内最适合合开展本本项目的的城市。项目组有有较强的的科技、研发、市场推推广能力力，在该该研发的的品种（主要指指番茄）有其几几乎唯一一的优势势。首先项目目组完成成了高番番茄红素素番茄品品种的选选育工作作，已经经把该优优势性状状稳定下下来并得得到了高高度纯合合的亲本本种子。项目选用用的番茄茄原种编编号为MMNP-1，是是俄罗斯斯当地的的优良番番茄品种种。目前的高高番茄红红素种子子是经过过俄罗斯斯和

14、平号号空间站站搭载66年，返返回地面面后通过过筛选并并完成了了5代以以上的高高代自交交择优选选择而来来的。在自交观观测选择择的工作作中，自自第4代代后没有有分离现现象的出出现，并并且同一一性状在在不同生生长季中中均表现稳稳定。第五代观观测群体体为500个单株株，第六六代观测测群体为为1000株，第第七代观观测群体体为1000株，均未观观测到非非典型植植株，33代之间间植株整整体表现现和相关关特征特特性均表表现一致致。与对照品品种俄MMNP-1番茄茄相比的的特异性性为：主主茎第一一花序着着生节位位少（66节以下下），对对照品种种为（77-8）节。果果实大（1500.1-2000.0克克），对对照

15、品种种中等（900.1-1500.1克克）；开花期期早（44月300日前，北京地地区）555天，对照品品种开花花期中（5月11日-55月100日）556-665天；成熟早早（6月月20日日前）小小于1005天，对照品品种中（6月221日-6月330日）1066-1116天；果实干干物质含含量中（4.11%-77.0%），对照品品种果实干物物质含量量低（44.0%以下）；最重重要的是是，鲜果果番茄红红素含量量高达66.100mg/1000g（鲜鲜重），对照品品种中22.000mg/1000g（鲜鲜重）。从以上数数据可以以看出经经历过太太空环境境的选育育，果实实的表现现更加优优秀，特特别是鲜鲜果中

16、番番茄红素素含量显显著提高高，这一一性状的的变化能能够为人人类健康康带来帮帮助，是是具有巨巨大商业业价值的的。但是由于于MNPP-1是是一个俄俄罗斯当当地的有有限生长长番茄品品种，其其产量表表现和国国内栽培培表现相相对目前前国内推推广的一一些番茄茄品种还还存在着着一定的的差距。因此接接下来我我们需要要做的就就是利用用国内现现有的番番茄品种种资源，通过回回交和杂杂交的方方法把高高番茄红红素这一一性状稳稳定地整整合到合合适的推推广品种种中去。我们还还可以籍籍此机会会深入研研究番茄茄红素在在番茄果果实内形形成和储储存的分分子调控控机制，寻找控控制它的的相关基因因，并筛选选到与之之对应的的分子标标记。

17、上上述工作作是具有有极大现现实和科科学意义义的，也也正是本本项目立立项的指指导思想想。四、总体体目标、考核指指标（具具有明确确的可考考核性）、主要要研究开开发内容容（包括括要解决决的主要要问题、解决方方案、工工作任务务、关键键技术、创新点点等）随着航天天飞行器器的出现现和返回回式太空空飞船的的成功发发射，利利用太空空微重力力及辐射射等条件件，为人人类探索索生物的的优化选选育提供供了一条条可喜而而有效的的途径。开发新新的基因因库，研研发更有有利于人人类需求求的品种种、品系系已经展展现出诱诱人的可可能性。我国的太太空搭载载诱变选选育目前前取得了了多项研研究成果果，但是是囿于理理论科学学研究与与农业

18、生产产之间的的实际距距离，还还有很多多实际的的工作需需要解决决。本项目研研发中的创造造性、先先进性主主要有：1、育育种手段段先进。该项目目研发利利用了俄俄罗斯和和平号空空间站长长时间空空间搭载载后经多多代自交交选育而而成的优优良品种种。其育育种手段段集航天天技术、生物技技术和农农业技术术于一体体，具有有明显的的技术先先进性。2、检检测技术术超前，在航天天四代（SP44）就运运用RAAPD和和AFLLP技术术进行了了分子标标记检测测，加快快了选育育速度。3、育育成品种种优势性性状突出出，早熟熟、果实实大、果果实风味味好、耐耐储运、番茄红红素含量量极高。本项目以以选育品种种早熟、高产、番茄红红素含

19、量量高于普普通品种种三倍为为主攻方方向。项项目后期期的主要要考核指指标：鲜果的的番茄红红素含量量6.00mg/1000g；产量较普普通有限限生长品品种提升升20%；早熟，成熟天天数小于于1055天本项目展展开参考考的技术术路线图图如下：空间站搭搭载优化、加加代繁育育番茄红素素相关机理理的研究究 获获得优势势太空亲亲本相关基因因的克隆隆 展开遗遗传分析析转基因、组培 与轮轮回亲本本回交 配置置杂交组组合区试产业化推推广 向国家家有关部部所申请请新品种种或新物物种从技术路路线图中中可以看看出本项项目主要要分为应应用研究究和理论论研究两两大部分分。就应应用性的的工作而而言，设设计出合合理易行行的育种

20、种路线，选择合合适的轮轮回亲本本和杂交交亲本是是工作的的重点与与难点。制订合理理的回交交路线是是项目的的技术关关键所在在，首先先需要分分析出优优良变异异性状是是显性遗遗传还是是隐性遗遗传，其其次要分分析该变变异受单单基因控控制还是是多基因因控制。在此基基础上制制定的回回交路线线还要考考虑尽量量做到以以最短的的周期，最低的的工作量量来完成成。轮回亲本本要求一一般配合合力高、综合性性状优良良，能够够适应当当前和今今后一段段时期内内市场经经济的需需要，由由于目前前国内番番茄红素素提取主主要在新新疆地区区展开，因此本本项目准准备选择择适应华华北地区区的和新新疆地区区种植的的两个主主载番茄茄品种作作为轮

21、回回亲本。完成回交交工作后后意味着着阶段性性取得了了可利用用的优势势纯合亲亲本，在在此基础础上尽量量多的配配置杂交交组合，鉴定出出杂合优优势明显显的新品品系。回交和杂杂交的工工作进行行中要求求在严密密的安保保措施下下，做好好准确详详实的纪纪录和统统计分析析，适时时引入多多元高效效植物营营养液。项目技术术关键：太空籽籽种经历历过和平平号空间间站6年年的太空空搭载，返回地地面后又又经过多多代选择择，其中中蕴涵的的技术含含量不言言而喻；早熟、高产、高番茄茄红素等等优势性性状的稳稳定、鉴鉴别和利利用；回回交流程程的确定定，杂交交组合的的选配；太空良良种选育育的田间间扩大试试验、栽栽培模式式以及向向产业

22、化化推广的的操作规规程。项目创新新点：本项目的的创新点点在于使使航天育育种的高高科技成成果走出出实验室室，走向向现代生生态农业业的广袤袤田野，是尖端端科技转转化成为为现实生生产力，由量变变到质变变的一个个突破性性飞跃。富含番番茄红素素的番茄茄品种一一旦推向向市场无无疑能极极大程度度上满足足人们对对番茄红红素的需需要，为为农业生生产节约约大量的的成本，为人类类生活更更健康给给予更充充分的保保证。五、经济济、社会会效益分分析，推推广应用用前景分分析，项项目实施施的风险险分析（含市场场风险、技术风风险、政政策风险险、管理理风险等等）籽种的优优劣对农农业生产产的直接接作用达达10%-300%，以以航育

23、22号品种种为例，经太空空选育稳稳定后其其种群株株与对照照品种俄俄MNPP-1番番茄相比比特异性性为：主主茎第一一花序着着生节位位少（66节以下下），对对照品种种为（77-8）节。果果实大（1500.1-2000.0克克），对对照品种种中等（90.1-1150.1克）；开花花期早（4月330日前前，北京京地区）55天天，对照照品种开开花期中中（5月月1日-5月110日）56-65天天；成熟熟早（66月200日前）小于1105天天，对照照品种中中（6月月21日日-6月330日）1066-1116天；果实干干物质含含量中（4.11%-77.0%），对对照品种种果实干干物质含含量低（4.00%以下下

24、）；最最重要的的是，鲜鲜果番茄茄红素含含量高达达6.110mgg/1000g（鲜重），对照照品种中中2.000mgg/1000g（鲜重）。航遗2号号是利用用俄罗斯斯和平号号空间站站长时间间搭载后后培育出出的一个个早熟、丰产、果实风风味好的的番茄品品种。已已在甘肃肃、海南南、陕西西、深圳圳、北京京试验示示范。220033-20004年年先后示示范种植植1366亩，平平均亩产产56222.44公斤，平均亩亩增产112088.5公公斤，以以每公斤斤1.665元计计算，平平均亩增增产值119944.0元元，经济济效益显显著。另一方面面，由于于该品种种是通过过航天高高科技途途径选育育成的高高产优质质新品

25、种种，有较较高的科科技含量量，制种种前景广广阔。随随着项目目的完成成，在推推出性状状优秀的的杂交种种之后，可以做做到一年年两茬，每茬亩亩产种子子15公公斤，一一年一亩亩制种330公斤斤，按每每公斤4400元元计算，一亩地地产值11.2万万元以上上，其经经济效益益十分可可观。从社会效效益方面面分析，首先由由于该品品种适应应性比较较强，即即可露地地种植，也可设设施栽培培，品质质优、产产量高，具有广广泛的应应用范围围，因而而是农业业增效、农民增增收的重重要渠道道。项目研发发培育的的品种，番茄红红素6.00mg/1000g鲜重重，其经济济价值约约是普通通栽培品品种的33倍，能够够对番茄深加加工起到到积

26、极推推动作用用。就番番茄红素素加工业业来说，预计今今后国内内番茄红红素胶囊囊的市场场空间每每年可达达801200亿，而而使用本本项目培培育的品品种可以以大幅提提高原料料也就是是番茄果果实的利利用率，优越性性显而易易见。 本本项目与与农业相相关，因因此也存存在着农农业生产产中会面面临的一一些风险险。首先先，在育育种制种种的栽培培过程中中如果遇遇到恶劣劣的天气气条件或或严重的的病虫害害侵染，都有可可能导致致收获不不到预期期的效果果，有时时甚至颗颗粒无收收。其次次，杂交交育种存存在着不不确定性性的因素素，杂交交后代能能否表现现出超亲亲优势还还需要大大量的工工作的累累积来检检验；再再次，亲亲本种子子具

27、有巨巨大的商商业价值值，可能能存在外外泄的风风险，保保证其安安全是我们工工作中必必须考虑虑的。因因此，严严密的计计划、严严格的管管理是项项目开展展顺利的的前提保保证，能能够支持持育种工工作和管管理正常常运转的的充足资资金也是是项目必必不可缺缺的基础础条件之之一。六、项目目年度目目标和年年度实施施计划（从立项项年度11月份开开始，每每6个月月为一个个进度期期）年度分进度目目标和实实施内容容二OO七年六月至二OO九年十二月变异形状状的遗传传分析回交路线线的制定定轮回亲本本的获得得回交优化、选选育二O一O年一月至二O一二年六月杂交组合合的配置置杂交试验验品种鉴定定稳定杂交交种制取取与扩繁繁申报番茄茄

28、新物种种进行产业业化推广广七、项目目经费预预算 （单位位：万元元）（1）项项目经费费来源：来 源20055年20066年年年年合计区科技资资金7070国家有关关部委拨款款项目保证证单位匹配资金金项目承担担单位自筹资金金25590345银行贷款款其他合计255160415（2）项项目经费费支出科 目20055年20066年年年年合计人员费用用363672试验外协协费453580合作费192140设备购置置费材料费5060110资料印刷刷费调研费1515租赁费其他费用用90898合计255160415（3）拟拟购置的的仪器设设备：（单价在在5万元元以上，含5万万元）名称型号数量金额经费来源源购买时

29、间间主要用途途合计（4）申申请区科科技资金金的用途途、自筹筹资金的的来源及及项目实实施所需需的其他他配套条条件可供搭载载的航天天器（中中国返回回式卫星星或飞船船）、俄俄罗斯的的和平号号空间站站生化实验验室理化实验验室植物组培培室全天候智智能温室室大于1000亩的的实验田田申请科技技资金主主要的用用途为：材料费实验分析析费八、项目目组织管管理措施施及实施施方案（含各参参与部门门的分工工、组织织协调措措施、项项目运行行管理机机制、保保障措施施等）公司已建建立较完完善的组组织机构构，成立立了项目目独立工工作部门门，设计计出了相相应的实实验模式式。已经建立立了200亩和1100亩亩两个不不同地域域和不

30、同同的土壤壤、水环环境及气气候条件件的实验验基地，而且运运行良好好。实验检测测在中科科院系统统进行。实验室部部分外协协由中国国科学院院遗传所所进行。因此从人人员、项项目管理理、技术术保障、实验基基地的建建设都做做了充分分准备，并完成成了预期期的阶段段成果。九、预期期主要成成果形式式、知识识产权归归属与管管理完成太空空诱变对对冬枣、籽粒苋苋、花卉卉诱变研研究，申申请新品品种或新新物种；培育出经经太空诱诱变、提提纯复壮壮稳定的的新品种种冬枣及及饲草籽籽粒苋；培育出经经太空诱诱变、转转基因等等高科育育种技术术产生的的新的花花卉品种种或物种种；知识产权权归公司司所有，按公司司知识产产权管理理条例进进行管理理；提交合作作研究开开发模式式报告。十