成果简介：新发突发传染病始终是全球安全的重大威胁和人类面临的严峻挑战。2003年中国SARS的惨痛教训记忆犹新。为了有效应对新发传染病，项目组承担国家任务，创建国家平台，汇聚国家力量，发挥举国体制优势，协同攻关。2013年春，长三角地区突发人感染H7N9禽流感病毒疫情，中国政府和国际社会高度关注。项目组快速行动，在发现新病原、确认感染源、明确发病机制、开展临床救治、研发新型疫苗和诊断技术等方面取得了六项重大创新和技术突破，创建了新发突发传染病防治“中国模式”和“中国技术”，成功防控了人感染H7N9禽流感病毒疫情。1.创立了以深度测序和高通量数据分析技术为核心的中国新发突发传染病病原早期快速识别技术体系。应用该体系5天内迅速发现并确认了此次突发疫情病原是一种全新的三源重配H7N9禽流感病毒，第一时间向全世界公布了该病毒全基因组序列，阐明其分子特征、起源和进化机制，发现该病毒具有多个导致病毒突破种属屏障感染人的基因特征，使中国新发突发病原发现能力达到世界领先水平。2.创立了分子分型和溯源为特色的新发突发传染病预测预警技术体系和防控模式。发现从人感染H7N9禽流感病毒患者体内分离的病毒和从活禽市场环境分离的病毒基因序列同源性高达99.4%，从分子水平获得了人感染禽流感H7N9病毒从禽向人传播的科学依据。通过迅速关闭活禽市场，实现了精准防控，防止了疫情迅速蔓延，大幅度减少了经济损失。3.创立了从蛋白结构到哺乳动物模型精确解析新发突发传染病感染和发病机制研究新体系。发现了人感染H7N9禽流感病毒禽传人的关键突变位点，揭示了“细胞因子风暴”等免疫病理反应是导致重症和死亡的关键因素，为临床救治提供了科学依据，创新了新发突发传染病发病机制理论。4.创建了引领世界的新发突发传染病危重症患者救治的“中国技术”。首次系统揭示人感染H7N9禽流感病毒患者临床特征，创建了“四抗二平衡”治疗新策略，创造性运用“李氏人工肝”技术消除“细胞因子风暴”，显著降低病死率，为全球提供了重症传染病救治新技术，并使之成为国际指南。5.创建了中国流感疫苗快速研发新技术体系。成功研制中国首个人感染H7N9禽流感病毒疫苗种子株，打破了中国流感疫苗株必须依赖国际提供的历史，提升了中国流感疫苗研发能力和水平，为应对重大新发突发传染病提供了快速研发疫苗新技术平台。6.创建了中国新发突发传染病诊断试剂高效快速研发平台。病原发现后两天内成功研发人感染H7N9禽流感病毒快速检测试剂，被世界卫生组织推荐，向全球推广，标志着中国该领域技术已达国际水平。上述重大科研成果在《Science》、《Nature》、《NEJM》和《Lancet》等国际顶尖杂志发表SCI论文248篇，影响因子大于30的论文19篇，5篇入选中国百篇最具影响国际学术论文，授权专利17件，出版专著25部，发布指南38个。研究成果入选2013年中国科学十大进展。对保障人民健康、维护社会稳定和经济发展做出了重大贡献。成功控制MERS、寨卡等传染病的输入传播，成功援助非洲控制埃博拉疫情，为全球提供了“中国经验”，展现了“中国力量”，世界卫生组织(WHO)评价该成果具有里程碑意义，堪称“国际典范”。中国在国际新发传染病防治领域从“跟随者”成为“领跑者”。

成果简介：该项目关注感染过程中病原与宿主互作的复杂网络。拟利用CRISPR/Cas9技术，构建全基因组敲除细胞系和重要致病基因单个敲除细胞库；基于ORFeome慢病毒表达文库，构建可通过深度测序精确定量各个基因表达丰度的人基因组过表达细胞库，由此建立敲除与过表达互补并行，便利、快捷且准确的筛选系统，为快速筛选新发突发传染病关键致病因子提供服务平台。在该基础上，整合基于感染样本的高覆盖组学、传统蛋白互作研究和结构生物学等研究手段，发现病原感染过程中生存繁殖、宿主适应以及免疫逃逸的关键因子，揭示其发挥作用的分子机制；深入研究上述病原的宿主互作调控网络，并阐明其致病和造成宿主损伤的分子机制；进一步鉴定若干新的抗病毒靶点，并筛选得到若干靶向所鉴定靶点的小分子抗病毒药物和抗体分子等，从而为相应的传染病防控和临床治疗提供支撑。

成果简介：青海省畜牧兽医科学院和中国科学院微生物研究所共同承担完成的省科技厅科技促进新农村计划项目“牧草微贮添加剂的研究与开发（2010-N-516）”项目以青海高寒牧区燕麦牧草为青贮原料，通过牧草青贮发酵产酸益生菌的筛选、形态镜检和测序鉴定、培养以及牧草营养价值评定，从102株乳酸菌株中筛选出14株产乳酸优势菌，在燕麦牧草青贮pH值调控稳定性及青贮效果方面综合表现优异。通过牧草青贮发酵参数、物料营养成分变化及模拟瘤胃体外发酵等的综合评价，并结合与国外两种商业菌剂应用效果的比较，选配出适合于该地区应用的4种复合菌剂，其中B3202和D4404效果更优，两种菌剂比对照组牧草的体外估测代谢能分别提高了20%和21%，青贮发酵稳定期10个月以上，有效解决了该地区人工种植牧草青贮与利用的实际需求。该项目研究成果达到国内领先水平，对提升该省草地生态畜牧业发展中人工饲草科学加工水平具有重要意义。成果达到国内领先水平。

成果简介：该项目研究发现凹凸棒土和硅藻土经辐照改性后形成多孔网络结构对农药分子的结合作用，提出了可以作为农药控失助剂提高农药附着力、减少农药迁移和流失的创新思路，创制了以控失剂为核心的农药控失技术，研究了控失助剂与农药分子间的相互作用，揭示了控失机理。该研究成果已在安徽、宁夏、黑龙江、内蒙古、甘肃等地进行了大面积示范验证，结果表明农药控失助剂可平均降低农药用量20%，具有明显的减量、增效作用。

成果简介：该项目属于轻工食品技术领域。项目系统建立了中国低聚异麦芽糖（IMO)产业化关键技术体系，并实现了国际领先的、全球规模第一的生产和应用。IMO是产量最大、应用最广的功能性低聚糖品种，是促进肠道微生态平衡、增强机体健康的重要益生元。项目针对中国IMO生产用酶应用性能差、转化精制技术落后、品种单一、质量控制与应用技术滞后、工业效益低等现状，从基础科学和关键技术入手，通过协同创新，在特异性糖苷酶创制、固定化酶循环转化、高效精制与多元化产品可控生产体系建立方面实现突破，率先在保龄宝公司实现应用，产销量居世界首位，使其成为中国低聚糖产业首家上市公司，有力推动了中国低聚糖产业的发展壮大。主要技术创新如下：(1)创制了工业性能优异的α-葡萄糖转苷酶，为IMO自主高效生产奠定了核心基础。采用基于pNPG底物特异性颜色反应的筛选策略，结合基于高效液相色谱的特异性转苷活性评价和改造技术，建立了高底物浓度及高转苷率的α-葡萄糖转苷酶快速筛选新方法，获得了来源于黑曲霉BLB-28菌株的新型α-葡萄糖转苷酶，实现在高底物浓度（350g/L)下“三糖（IG2+P+IG3)”转化率高于50%,较国外同类酶制剂转化能力提升了43%,吨产品用酶成本降低250元，降幅达38%,实现了基于10M<'3>罐的低聚糖用酶国产化。（2)创新“高三糖”制备的技术理念，构建了基于载体吸附和微孔固定化的IMO转化工艺，实现了高浓底物的高效循环转化。利用多酶联合水解，使淀粉水解液中麦芽糖含量达到了90%以上，驱动“三糖”组分的大量生成。在该基础上，利用机械性能优良且特异性吸附树脂进行IMO糖酶固定，进而采用微孔壳材进行封装，建立了循环高效转化工艺，生成“三糖”组分大于50%，超过国外同类技术指标（35%)。固定化酶使用次数达到50次，总催化时长达1700h,单位产品用酶成本较传统固定化酶工艺降低40%以上（400元），实现了年产5万吨IMO的产业化应用。（3)开创了模拟移动床在低聚糖行业的规模化应用，建立了技术领先的IMO定向可控分离技术，并实现产物的高效利用和清洁生产。筛选出特性优异的钾型改性树脂，在完全水性溶剂体系下实现高底物浓度（60%)进料和IMO的高通量分离（5万吨/年），开创了SMB在低聚糖行业内的规模化应用。基于SMB实现了IMO不同组分的精确可控切分，形成“三糖”组成比例不同的IMO产品，并成功应用于乳品、焙烤食品等不同下游产品中。牵头制定了国家标准，规范了产品市场。此外，还建立了IMO生产全程的节能减排和综合利用关键技术，吨产品收益增加1530元以上，提升了产品竞争力。项目形成了涵盖IMO产业链的关键技术体系，获授权发明专利8项，实用新型专利1项，牵头制定国家标准1项（GB/T20881-2007)，发表论文10篇，被行业专家鉴定为“国际领先”水平，荣获中国轻工业联合会科技进步一等奖。近3年，累计实现新增销售额161.54亿元，新增利润6.02亿元，国内市场份额达到70%。项目产品率先通过美国FDA审核，准入美国高端市场。核心技术成功应用于低聚果糖、低聚半乳糖、低聚甘露糖等品种生产，为中国低聚糖产业发展壮大做出了重要贡献。

成果简介：纵观世界历史，大国的崛起无不伴随着科技突破与机制体制创新。随着大村智院士、Campbell博士和屠呦呦教授因阿维菌素和青蒿素在寄生虫感染病和疟疾治疗上的成功应用而获得2015年诺贝尔生理与医学奖，天然产物有望迎来又一个黄金时代。中国是世界工厂，同时也是天然药物的资源大国，如何在该基础上完成产业升级，实现大国崛起的中国梦是一项艰苦卓绝的工作。阿维菌素是由阿维链霉菌生产的高效低毒生物杀虫剂，对保证中国粮食、农产品安全和医药健康具有重大意义。中国的阿维菌素产业打破美国默克公司的技术垄断，从无到有，从弱到强，再到完全独占国际市场并解决了核心菌株自主知识产权、产品安全、环保以及高效发酵的系统工艺，完成了一部自主创新、弯道超车的壮举，为中国其它微生物天然产物药物的高效生物制造提供了可借鉴的理论、工具和方法，也起到了很好的示范和促进作用。中国原有阿维菌素生产菌株的效价较低，而高消耗、高污染，片面追求生产规模的粗放型发展模式已经成为阻碍低碳经济持续高速发展的瓶颈，如何从根本上解决问题，即提高生产菌株的单位发酵产量和原料利用率，降低能耗和生产成本，减少环境污染，是促进中国从“发酵大国”向“发酵强国”转型的关键。该项目以遗传操作获得阿维菌素的高产突变菌株为核心，研发出一套通过合成生物学方法大幅提高微生物来源的药物产能的技术体系。通过比较阿维菌素高低产菌在组学上的差异，发现并解析了阿维菌素的高产机制，并对转录调控因子σ<'HrdB>的基因进行了精确定位和调控，获得了一系列阿维菌素高产突变菌株。同时优化了发酵过程控制参数、设备等因素，从而实现了阿维菌素的高效生物合成。在120-550立方米发酵罐中，颠覆性地提高了阿维菌素Bla的产量1000倍，至9g/L以上，市场价格降低了50倍，污染显著降低。生产效率较国际上阿维菌素发酵水平最高的美国默克公司提高60%以上。自2008年，该高产菌株及其发酵工艺先后在内蒙古新威远生物化工有限公司，石家庄市兴柏生物工程有限公司，齐鲁制药（内蒙古）有限公司等企业推广应用，阿维菌素年产量达2500吨，占全国总产量的70%以上，近三年实际增创经济效益近8亿元。该项目的研究成果已发表在自然（Nature)和美国科学院院刊（PNAS)等SCI期刊上，共计15篇，单篇最高他引53次，并获国家发明专利授权7项。

成果简介：酯酶在生物化工、食品、生物转化、医药工业等领域具有广泛的应用价值。而低温酯酶由于具有在低温条件下对底物具有高催化活性，因此更具应用潜力。该成果中涉及的低温酯酶是利用非培养的技术手段，通过元基因组文库从中国南海沉积物微生物中筛选获得的。该酯酶与已知酶的同源性低于40%，在低温条件下具有很高的催化活性（最适反应温度是30℃，4℃仍有50%的酶活力）。利用基因工程手段，课题组实现了对该酯酶的重组表达及纯化，获得了纯度大于99%的酶蛋白；通过生理生化实验阐明了该酶的系列酶学性质，为其工业化应用奠定了理论基础。

成果简介：极端酶能在极端环境下行使催化功能，其优异的催化性能将给众多的领域带来新的活力，具有广阔的应用前景和开发潜力。极端酶可对化工、医药、食品、造纸、皮革、纺织等重要行业中高能耗、高物耗、高水资源消耗、高污染的工业过程进行改造和替代，既可提高应用效果，又可降低化学工艺的水耗、能耗与污染物排放水平，有助于减轻经济发展对能源和环境造成的不断增长的巨大负荷。课题组已从中国丰富多样的极端环境中获得了一系列具有应用潜力的极端酶基因。其中新型生物破胶酶，是分离自中国盐碱湖嗜盐碱细菌、具有自主知识产权的甘露聚糖酶，是报道的热碱耐受能力最高的一种甘露聚糖酶，其高效的催化效果和良好的碱热耐受性可用于压裂液破胶，室内性能评价试验显示该破胶酶与常规破胶剂相比能将渗透率提高近一倍，对岩芯伤害率降低近一倍，能够在一定的温度范围内使压裂液的粘度降低在5 mPa.s以下，破胶后残渣量为6－7％，该酶对压裂液添加剂不敏感，与压裂液配伍良好，可实现完全破胶。先导性的生物破胶现场试验，显示其具有破胶彻底，返排率高，对地层伤害小等优点，具有明显的应用价值。同时该课题研发的高温碱性甘露聚糖酶和木聚糖酶可用于造纸工业的漂白工艺当中，一方面可以得到比单纯用氯漂白、碱提取过程更好的纸浆特性，还可以减少氯和碱的用量和由它们带来的环境污染问题；此外自行开发的高温碱性果胶酶具有很好的苎麻脱胶效果，可用于苎麻生物脱胶；低温碱性蛋白酶，具有良好的低温活性，在低温下洗涤效果优良，可用于洗涤剂添加用酶。近年来，中国的经济发展迅速，但资源和能源消耗是世界平均水平的2-3倍，环境也在持续恶化，已迫切需要实现节能减排、全面提升相关产业的绿色制造水平。该成果为建立高效率、低能耗、低污染的绿色生物新工艺提供重要的极端酶资源。

成果简介：技术领域：该项目属中药学研究领域。主要技术内容及创新点：国际首创冬虫夏草大规模智能生态繁育生产技术：建立冬虫夏草适生土壤、植被、温湿度、光照、气压、微生物等智能生态模拟系统。创立冬虫夏草强野性菌种固态-液态-固态三联大规模发酵技术。冬虫夏草繁育技术历经羽化-产卵-幼虫-侵染-成草五个阶段参数可达：蛹羽化率68%、卵孵化率85%、3龄幼虫成活率63%、侵染率70%、成草率85%，均按GAP体系管理，可大规模稳定生产，具有良好的可控性。对冬虫夏草西藏产区生态环境、饲料、菌种、虫种多样性进行了研究，开展野外育种和牧虫工程推广：研发标准化的寄主昆虫植物饲料种植技术；藏基地蓼科植物亩产达350kg。对冬虫夏草菌遗传多样性研究，明确了其地理起源位置及扩展途径；对寄主昆虫进行广泛调查研究，揭示了菌种与虫种的协同进化关系，对维持菌种和虫种野性起到了关键作用。在西藏野外基地大量投放冬虫夏草寄主昆虫卵，建立促进冬虫夏草原位生态增殖技术，幼虫种群数量已显著提升；逐步带动藏民共同参与野外冬虫夏草牧虫工程，达到提高藏民收益，共同繁荣的目标。冬虫夏草繁育品与不同道地产区野生品质量评价及新产品研发：比较研究包括基源、DNA条形码、性状、化学指纹图谱和药理毒理等方面，证实冬虫夏草繁育品与野生品高度一致，均符合《中国药典》标准。针对现有质量评价方法，开发了快速多成分定量及一测多评等分析方法。.鲜冬虫夏草、冬虫夏草面膜和精华液成功上市。知识产权情况：获中国发明专利授权7项，行业许可证2项。技术经济指标：发表论文40篇(SCI收录10篇)。承担省部级以上项目2项，建立了国家中医药管理局“冬虫夏草繁育与产品研发”重点研究室。近3年冬虫夏草累计产量达9吨，销售额12.1亿元，利润7.1亿元。推广应用及效益情况：宜昌山城水都冬虫夏草有限公司将该研究技术用于产业化生产，近3年累计销售额12.1亿元，利润7.1亿元，取得了显著的经济效益。东阳光药零售连锁（东莞）有限公司近2年销售额1062万元，前海东阳光（深圳）电子商务有限公司2015年至今销售额已超1300万元，利润380万元以上。广东东阳光药业有限公司牵头在国内菌物研究权威期刊《菌物学报》发表了10篇冬虫夏草专刊论文，引发了行业广泛关注。

成果简介：中国是世界第一养禽大国。新城疫（ND)、低致病性禽流感(H9N2亚型）和传染性支气管炎（IB）等是严重危害中国家禽业的主要疫病，约占家禽病毒病的60％。针对病毒变异快、机制复杂和传统疫苗保护效果不佳等难题，历经20余年系统研究，在流行病学、致病机理和疫苗研制等方面取得如下创新：明确了家禽三种病毒的流行与变异规律，揭示了流感病毒的调控和致病机制。探明了新城疫病毒（NDV）、H9N2亚型禽流感病毒（AIV)和传染性支气管炎病毒（IBV）的遗传演化和抗原变异规律，发现了NDVⅦd亚型、H9N2 S2-like和IBV A2-like等是中国优势流行株，建立了毒株种子资源库，为疫苗研制提供了支撑。修正了“NDVF蛋白裂解位点碱性氨基酸数量决定致病力强弱”的认知，阐明了基因变异对抗原变异的影响，证实了流行株与疫苗株的抗原差异及基因型失配是导致鸡群免疫失败的主要原因。阐明了宿主抗病毒蛋白亲环素A及核蛋白输出因子对流感病毒复制的调控机制，为新型抗流感药物的研制提供了理论依据。发现了H9N2内部基因是影响H7N9感染哺乳动物的关键因素，揭示了H9N2在不同亚型流感病毒如H5N2、H7N9等演化中的病毒“孵化器”作用，深化了禽流感防控的公共卫生意义。研制出7个具有自主知识产权的新疫苗。筛选出免疫原性好、抗原谱广和效价高的毒株，创新了切向流超滤浓缩技术，创制出4个具有自主知识产权的灭活疫苗，解决了家禽主要病毒病血清型多、交叉免疫保护差和传统灭活联苗抗原含量不足等难题。其中，“新-支（肾）-减”三联灭活疫苗可对国内不同地区肾型IBV流行株产生交叉保护，保护率达95％以上，获国家二类新兽药证书。(2）发明了耐热冻干保护剂，采用抗原层析纯化与冻干保护技术，创制出3个耐热保护剂活疫苗，在2℃〜8℃可保存24个月，解决了传统活疫苗需要冷冻保存的难题，且免疫后明显提高了1〜2个抗体滴度；打破了跨国公司耐热保护剂的长期技术垄断，而价格仅为其1/3。创建了家禽主要病毒病的综合防控技术。建立了12种针对家禽主要病毒病的核酸检测方法，研制出2种诊断抗原，制定了疫病诊断和免疫检测标准，推广了浓缩灭活联苗和耐热保护剂活疫苗，优化了免疫程序，减少免疫接种3次以上，构建了免疫与诊断信息化平台，创建了家禽主要病毒病综合防控技术，形成了4套行业/地方标准。应用成果鸡场NDV、H9N2抗体平均比原来提高2～3个滴度，IBV提高1～2个滴度，死淘降低3％～4％，生产性能提高2％以上。项目获国家专利30项（发明专利22项），软件著作权7项，发表论文202篇(SCI56篇，累计影响因子265，单篇最高为45），出版著作19部，丰富和完善了禽病防控的理论和技术,提高了中国禽病防控的综合水平。研发出7种新疫苗，2013～2015年间在山东、河北、河南等全国28个省市推广应用约246.7亿羽份，为中国家禽主要病毒病的科学防控做出了突出贡献。近三年增效58.71亿元，经济和社会效益显著。部分成果获2015年山东省科技进步一等奖。

成果简介：中国家禽饲养量居世界首位，山东是养禽大省，禽肉出口量占全国的50%。新城疫、低致病性禽流感(H9N2)和传染性支气管炎等是危害中国家禽业生产的主要疫病，单一或混合感染占家禽病毒性疫病的60%，全国每年损失400亿元，严重制约了家禽业发展。针对病毒变异快、血清型多、疫苗匹配不当和缺少快速诊断技术等难题，历经20年系统研究，主要创新如下：1.探明了家禽主要病原的分子遗传演化规律，明晰了抗原性变异，揭示了病毒致病机制系统研究了246株新城疫病毒(NDV)、84株传染性支气管炎病毒(IBV)和72株低致病性禽流感病毒(AIV H9N2)的分子病原学特性，探明了其分子遗传演化规律，明确了Ⅶd亚型NDV、A2-like IBV、S2-like H9N2等是中国北方地区的优势流行株，确立了流行株、疫苗株的遗传演化与抗原性匹配关系，明晰了病毒抗原性变化与核心基因变异密切相关；发现了具有新的生物特性和遗传特性的变异株，丰富了NDV分子致病机制。首次阐明了低致病性禽流感对哺乳动物的致病机制，新发现3种影响AIV复制的信号肽分子，揭示了宿主限制性因子(CypA)调节流感病毒复制机理；为疫苗研制、抗流感药物研发和家禽疫病的科学防控提供了理论依据和技术支撑。2.突破了多价疫苗制造瓶颈，研制出三个具有自主知识产权的疫苗，获得新兽药证书广泛收集和甄别病原流行株，完成了血清中和和动物免疫攻毒试验，筛选出免疫原性好、抗原谱广和效价高的疫苗候选毒株(KIBV-SD、H9N2 S2和AEV VR)，攻克了抗原浓缩和提纯等技术难关，成功研发出“新-支-减-流”四联灭活苗(ZL201010114767.9)、“新-支(肾)-减”三联灭活苗(国内首创)和禽脑脊髓炎灭活疫苗，疫苗保护率高(≥95%)，维持期长(≥6个月)，降低免疫成本50%，为禽病预防提供了重要的产品支持。3.研制了新型诊断抗原，建立了快速检测和鉴别诊断技术完善了疫苗抗体检测技术，研制出保存期长、成本低、效价高(HA≥29)的呼吸型IBV血凝素抗原(ZL200710013896.7)和可常温保存的禽流感H9诊断抗原(ZL200710013894.8)，填补了国内空白；建立了可鉴别NDV和IBV野毒和疫苗毒的核酸检测方法；创建了可鉴别不同亚型AIV和NDV的PCR检测技术，一次可区分6种病原；建立了2h内即时现场诊断不同亚型AIV的LAMP方法。4.组装集成疫苗和免疫检测技术，构建了家禽疫病防控技术体系集成疫苗免疫、抗体监测、生物安全、快速诊断、药物预防等措施，优化了免疫程序(推广四联苗，一针预防四病)，创建了家禽疫病快速诊断信息化平台。研发出鸡α干扰素、抗病毒和提高免疫力中药等专利产品，制定了2套省级技术规范，组建了家禽主要疫病防控技术体系。项目获得生物制品类国家新兽药证书3个，生产批文7个，国家发明专利14项，实用新型1项，软件著作权7项，发表论文146篇(其中SCI，42篇)，出版著作6部，科普书籍11部，科教片1部，培养硕、博士34人，技术培训600余场，培训人员18000余人。在全国20多个省、市推广应用，为社会创造经济效益76.42亿元，其中近三年33.47亿元。经山东农学会组织专家评价，项目在病原的遗传演化与变异规律方面的研究居国际领先。

成果简介：该项目对掷孢酵母科的两个方面进行了较系统的研究。一是中国掷孢酵母科物种多样性的研究：从北京、黑龙江、浙江、湖南和宁夏等地采集了320余份的植物和土壤标本，分离出掷孢酵母科的酵母4000多株，已鉴定出14个属57种(包括12个新种)，其主要分布在掷孢酵母科的Bensingtonia，Sporobolomyces和Rhodotorula属。二是对掷孢酵母科内的所有已知种的模式菌株进行了26SrDNA的D1/D2、ITS、18SrDNA、EF-1a、RPB1、RPB2和CytB7个基因片段的多基因相合性分析，探讨了它们间的种属演化关系。在多基因分析的基础上，通过对异源属的不用的进化分支间和分支内的物种形态和化学等分类指标的比较，提出了掷孢子的形状，菌落的颜色和质地以及辅酶Q的类型可以作为异源属划分的辅助指标，拟成立6个新属和1个新科来容纳从Bensingtonia，Rhodotorula和Sporobolomyces独立出来的类群。

成果简介：葡萄糖苷酶可以降解短链的寡糖(2-6单糖聚合物)，近年来beta葡萄糖苷酶在木薯解毒，果汁脱苦等食品加工过程得到广泛商业应用。低温葡萄糖苷酶在低温水处理、冷洗行业等有极其重要的作用。尤其是低温食品加工行业低温beta葡萄糖苷酶可防止食品酸败及营养剂风味遭到高温破坏。该课题从南极微球菌Micrococcusantarcticus的基因文库中克隆了首个嗜冷葡萄糖苷酶—BglU。序列分析显示bglU全长1419bp，编码472氨基酸。序列比对显示BglU属于GH1家族。重组6His-BglU呈现明显的温度不稳定性：30oC的Tm1/2仅30分钟。BglU的最适酶反应温度为25oC、最适酶反应pH为6.5。BglU的最适低物为纤维二糖和p-nitrophenyl-β-D-glucopyranoside(pNPG).最适条件下，以pNPG做底物,Km和kcat分别为7mmol/L和7.85×103/s.该课题同时解析了BglU蛋白结构，从蛋白结构上(特殊氨基酸及二级结构的使用)解释其冷适应机理。低温条件下(4oC)，该课题成功获得BglU的晶体，并在2.2的分辨率下解析了该蛋白结构。和其他来自GH1家族的同源蛋白类似，BglU结构为典型的TIMbarrel折叠。一个大而深的底物结合口袋位于BglU的表面，其中深约20体积约18583。通过序列及结构比对，His299在其他蛋白中是高度保守的Try，突变子H299Y的酶活、最适反应温度及温度稳定性都明显增加；这说明His299是该蛋白高低温活性，低最适反应温度和温度敏感主要原因。突变子G261R和Q448P与野生酶BglU相比，增加了最适反应温度，但是低温酶活却有所减少最大酶活没有变化。突变子A368P,T383P,和A389E的最适反应温度，温度稳定性及低温酶活均小幅增加。突变子K163P,N228P,和H301A的酶活显著减少。综上，His299在酶反应中负责传递质子，是嗜低温酶BglU冷适应的主要原因。脯氨酸，精氨酸和谷氨酸的低含量是其冷适应的另外一个原因。这些研究结果有助于基于结构信息的低温酶分子改造，为设计适合各种不同温度工业过的低温酶程提供了结构基础。

成果简介：若尔盖湿地是青藏高原甲烷排放的活跃区之一，该项目拟通过研究该湿地中优势的产甲烷古菌、代谢途径及其环境影响因子，阐明若尔盖湿地甲烷排放途径和规律,为控制温室气体提供理论依据。该项目获得如下进展：1)证明甲烷八叠球菌和甲烷微菌是若尔盖湿地的优势产甲烷古菌；2)证明土壤古菌的群落组成与植被类型相关，而与温度无关；3)通过湿地土样从各种底物的产甲烷速率、优势甲烷菌组成及产甲烷前体物质积累，证明甲醇产甲烷是若尔盖湿重要的甲烷排放途径；4)获得了50多株甲烷古菌，发表2个甲烷古菌新种：嗜冷甲烷叶菌(Methanolobuspsychrophilus)R15和嗜低氢的甲烷微菌新种-食氢甲烷袋菌(Methanoculleushydrogenotrophus)；定量PCR证明它们分别是刚毛荸荠和木里苔草根际的优势产甲烷古菌；5)RNA-seq分析罕见的嗜冷甲烷古菌R15在18℃和4℃转录谱，发现其低温响应的基因谱包括细胞表面蛋白、遗传信息传递系统、甲烷合成途径和细胞生物质合成途径；RNA降解相关的exosome的基因簇在低温下上调表达，表明低温下RNA的代谢活跃。6)首次证明甲烷古菌的群感效应调控系统所调控的生理过程：竹节状甲烷鬃菌6Ac分离于厌氧废水处理器，而且细胞形态的变化与细胞密度相关。基因同源性及功能分析证明甲烷菌6Ac的filI基因编码AHL信号分子合成酶FilI。化合物结构分析(LC-MS、高分辨质谱、NMR)证明FilI蛋白合成新结构的高丝氨酸内酯(AHLs)-羧基高丝氨酸内酯(carboxyl-AHLs)。生理学实验证明羧基高丝氨酸内酯参与调控细胞的形态变化及碳代谢流。Microarray分析表明长链细胞的甲烷合成途径的起始酶基因显著上调表达，而细胞碳合成途径的基因下调表达，与生理现象一致。菌株6Ac的基因组含细菌的群感效应luxI-luxR的同源基因--filI-filR调控系统。其它甲烷菌中也存在羧基AHLs及filI同源基因。该研究说明群感效应在原核生物中普遍存在；并且该发现可用于激发甲烷鬃菌形成长链细胞，促进厌氧污泥颗粒的形成—厌氧反应器高效运行的基础；7)通过基因组学、分子生物学和同位素示踪手段，首次证明CO2还原产甲烷途径在甲烷古菌中的新功能—合成还原当量。研究结果发表论文12篇，SCI论文10篇。培养研究生11名。做国际学术会议大会报告2次。

成果简介：古菌是与细菌及真核生物并列的生命的第三种形式，是极具特色和研究价值的微生物资源。该项目以极端嗜盐古菌在特定条件下高效合成重要生物可降解塑料-聚羟基脂肪酸酯(PHA)这一生理现象为核心，首次系统揭示了嗜盐古菌PHA合成途径及其关键酶系，并在基因组水平探讨了其与初级代谢的偶联机制。重要研究成果包括：1)完成了2株嗜盐古菌PHA生产菌的基因组测序与分析，建立了其基因组高效操作的基因敲除系统；2)发现并解析了嗜盐古菌PHA合成途径中的关键酶如PhaA，PhaB，PhaE，PhaC等，证明由PhaE和PhaC两个亚基组成的PHA合酶在嗜盐古菌中普遍存在，并在系统研究嗜盐菌PHA合酶的基础上提出了III型PHA合酶可分为古菌亚型(IIIA)和细菌亚型(IIIB)的新概念；3)通过蛋白组学技术鉴定了嗜盐古菌PHA颗粒结合蛋白，发现了其重要新型结构蛋白PhaP和重要调控蛋白PhaR，并对相关功能进行了解析；4)发现许多嗜盐古菌均可利用葡萄糖等非相关碳源合成材料性能优良的聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)，揭示了嗜盐古菌PHBV重要前体丙酰-CoA合成的4条途径，并首次报道嗜盐古菌可固定CO2进入PHBV；5)通过基因组、转录组及蛋白组分析，探讨了嗜盐古菌PHBV合成与中心代谢、糖代谢、氨基酸代谢及能量代谢的关系；6)建立了嗜盐古菌发酵生产PHA的发酵工艺，并通过敲除嗜盐古菌胞外多糖合成基因簇，成功构建了PHBV合成能力提高的工程菌。7)为未来在基因组水平开展PHA代谢工程研究，还对上述两株嗜盐古菌基因组复制及稳定性等相关问题进行了研究。该研究形成了对嗜盐古菌PHA合成代谢的系统认识，代表了古菌PHA研究领域的国际前沿水平。该研究已发表相关论文15篇，其中SCI论文13篇，申请国家发明专利4项，获授权专利2项。超额完成了项目指标。

成果简介：根据达尔文共祖起源学说对于石耳科属的界定进行了表型与基因型的分析。以石耳科31个种的核糖体DNA大亚基全长序列进行的系统发育学分析表明，石耳科及其石耳属和疱脐衣属各自为一单系类群。在形态学、解剖学、化学、生态学、分布学等表型性状和以核糖体DNA大亚基全长序列的系统发育分析中发现了石耳科及其石耳属和疱脐衣属的表型共祖性状和基因型共祖序列。这些表型共祖性状和基因型共祖序列相结合并重的综合分类法，为代替以分子系统学分析为基础而以表型性状为描述的二元分类法提供了可能。此外，石耳科物种的生物地理学分析表明在演化中的物种分化与时空变迁密切相关。

成果简介：小鼠白血病病毒的v-Abl持续激活了JAK/STAT信号通路，导致细胞的恶性转化。而JAK/STAT下游的PIM激酶在v-Abl介导的细胞转化中起着关键性作用。为了进一步研究PIM激酶参与Abl介导细胞转化的分子机理，该项目利用小鼠白血病病毒的Abl癌基因致癌模型，通过以下三个方面深入研究了Abl癌基因诱导免疫细胞癌变过程中关键信号转导通路的作用。首先以v-Abl基因诱导的小鼠骨髓细胞转化模型，发现了PI3K/AKT1信号通路的关键分子AKT1遗传变异体与B淋巴细胞转化的关系。AKT1(E17K)可以促进v-Abl介导的pre-B淋巴细胞转化，且AKT1(E17K)可以促进Pim-1-/-/Pim-2-/-/Pim-3-/-细胞的存活，证实PI3K/AKT1信号通路与JAK/STAT/PIM信号通路之间存在内在联系。其次，利用免疫沉淀的方法，在v-Abl细胞中鉴定到PIM激酶新的作用靶分子eIF4B，并证实PIM激酶对eIF4BSer422的磷酸化可以促进v-Abl和Bcr-Abl介导的骨髓细胞转化。此外，由于Bcr-Abl是与v-Abl高度同源的致癌基因，课题组通过研究发现Bcr-Abl可以引起SOCS-1和SOCS-3的酪氨酸发生磷酸化，进而使其丧失负调节JAK/STAT信号通路的功能，导致JAK/STAT信号通路处于持续活化的状态，证实了SOCS-1和SOCS-3的酪氨酸磷酸化在Bcr-Abl介导的肿瘤发生过程中发挥着重要作用。综合以上，该项目的研究成果拓展了课题组对PIM激酶家族参与Abl介导细胞转化的分子机理的理解。PIM激酶不仅可以通过对SOCS的磷酸化导致其失去负调节JAK/STAT信号通路的作用而使细胞癌变，而且可以通过调控下游靶分子eIF4B的磷酸化进而参与到Abl介导的细胞转化。同时证实了在Abl介导的细胞癌变过程中PI3K/AKT1信号通路与JAK/STAT/PIM信号通路之间的内在联系，加深了课题组对免疫细胞癌变机理和特异病毒致癌机理的认识。Bcr-Abl引起的SOCS-1和SOCS-3酪氨酸磷酸化在Bcr-Abl介导的肿瘤发生中的重要作用，再次表明SOCS-1和SOCS-3可以作为Abl引发肿瘤的治疗靶位点。

成果简介：空间环境引起的微生物生物学功能性状改变具有范围广、幅度大、效率高等特点，通过太空搭载技术，对微生物进行诱导变异，获得农用特需菌种，是航天生物技术与现代农业的有机结合。微生物在强辐射、微重力、高真空、交变磁场等太空诱变因子以及运载火箭发射和卫星返回地面时的强烈震动等因素综合形成的太空环境的作用下，生物染色体很容易受到外界因素的冲击，引起碱基的缺失、置换或插入，从而改变基因内部原有的碱基及排列顺序，引起表型发生改变，产生新的遗传变异，返回后再经地面定向进化和选育，培养出高产、优质的微生物新品种。该公司与中国科学院微生物所合作，将硅链霉菌肥料通过神舟九号飞船搭载诱变、筛选、鉴定、扩繁生产生物有机肥，并在新疆农业生产中开展示范应用，取得了良好的效果。项目首次将空间搭载技术与微生物肥料研发相结合，获得了能够耐受高pH、对作物生长刺激作用更强的微生物菌肥，拓宽了微生物菌肥在逆境条件下的作用空间，在该基础上获得发明专利“搭载神舟九号飞船的硅链霉菌及其制备的太空微生物肥料”（ZL201310091415.X）；优化了微生物有机肥中菌液和有机物基料的配比，获得发明专利“一种微生物有机肥及其制备方法与应用”（ZL2012 10035793.1）。改进了微生物肥料的生产装置和固态发酵设备，获得实用新型专利“一种微生物肥料用菌种的生产装置”（ZL201220052624.4）和“一种实用固态发酵的设备”（ZL201220052625.9）。上述专利技术有效解决了太空微生物肥料的研发和生产的技术难题。此外，项目创新研发了太空微生物肥料的复配施用技术，在生物有机肥生产源头，将硅链霉菌菌剂独立包装于腐熟后有机肥中，田间现场拆封，充分保证了菌剂的质量。通过项目实施，已形成了年生产40万袋的菌剂的生产线，年生产太空硅链霉菌生物肥料3万吨；产品两年累计推广21.1万亩，作物产量提高5.7%-10%，实现产值39594万元，新增产值930.6万元，经济效益很大。项目对神九搭载菌种和菌肥特性进行了鉴定，检测数据15000余个，并添加了“新疆山川秀丽生物有限公司”（XJSCXLSWYXGS）基因标签，对菌种加以保护。开展了太空搭载微生物菌种的室内盆栽试验，对土壤养分变化和作物长势进行了测试，获得数据200多个。分别在乌鲁木齐、博乐、福海开展了棉花、玉米、小麦、加工番茄等作物的推广与肥效小区试验，获得相关测试数据50多组。举办技术培训和现场展示会5期，培训基层农户5000余人，发放技术材料5000余份。该区土壤和气候条件通常不利于微生物的生长，通过太空诱变选育出抗逆性强的微生物菌肥菌种，为生物肥料在干旱区的推广应用提供了新的途径和产品，也为该区农林生产、土壤培肥以及生态环境保护提供了有利支撑，为中国微生物肥料行业整体的技术进步奠定了基础。

成果简介：成果属于食用菌工厂化栽培技术领域。针对白玉菇的种质资源遗传多样性，生产菌株的筛选、保藏和复壮技术，安全工厂化生产技术工艺及菌糠综合利用技术进行了系统研究和集成。主要成果如下：对32株斑玉蕈(白玉菇等)菌株的表型特征进行比较分析，并在表型基础上利用ITS、RAPD、ISSR和SRAP技术进行种质资源遗传多样性分析，结果表明，不同白玉菇菌种间的重复片段、启动子及内含子之间存在丰富的多样性，为白玉菇育种与品种改良提供了科学依据。对收集的白玉菇子实体进行组织分离和孢子分离，筛选出发菌株；对各地菌株进行品比试验，获得性能较好的生产菌株1株；对生产菌株的保藏复壮试验，形成了以低温保藏和冷冻真空干燥保藏相结合的保藏方式，及以组织分离为主要复壮方式的工厂化生产菌种保藏复壮技术，生产菌株保持了产量高、个体差异小、生长速度快等特点。对白玉菇生物学特性、培养基配方优化与生产技术工艺进行研究和优化，引进了现代化接种机及流水线生产设备，对菌种、培菌、生育等技术环节进行了革新与改造，通过臭氧消毒与空气净化等技术结合控制生产环境达到国家标准百级无菌环境，提升了白玉菇安全栽培生产技术标准，形成了适宜、安全和节能环保的白玉菇工厂化生产技术工艺，生产效率提高了30%，总体节能35%，产品获得了广东省名牌产品称号。对菌糠进行综合利用，采用菌糠代替木屑栽培食用菌研究获得了部分品种的初级配方，研制固态发酵食用菌菌糠生产蛋白饲料技术，全企业菌糠再利用率达30%。共发表论文8篇(其中SCI论文2篇)，获得授权发明专利1件、授权实用新型专利5件，总体技术达到了国内领先水平。示范应用已产出白玉菇超过4755吨，新增产值7090.56万元，新增利税1081.51万元，创汇5万美元，带动农户超过200户、累计增收超过200万元。

成果简介：中国的低聚糖产业是20世纪90年代发展起来的新兴产业，起步阶段低聚糖生产用酶主要依赖进口，产品种类少，生产工艺落后，缺乏国际竞争力。该项目在低聚糖生产酶研制、酶法转化工艺、产品应用等方面进行了系统深入的研究，取得了系列关键技术的突破，4种高性能低聚糖生产用酶实现了国产化，4种低聚糖产品实现了千吨至万吨级产业化，开发了低聚糖乳制品等新产品方案，拓展了低聚糖产业链，打破了国外技术垄断，推动了中国低聚糖产业“从无到有、从小到大、从大到强”的跨越。主要技术创新如下：建立了低聚糖生产用酶研制与生产关键技术，创制了高性能低聚糖生产用酶，实现了酶的国产化。针对低聚异麦芽糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚甘露糖4种重要低聚糖品种开发，创新发展了定向筛选与优化新方法，建立了特异性强、转化能力高、稳定性好的低聚糖生产用酶研制新技术，获得了α-葡萄糖苷酶、果糖基转移酶、β-半乳糖苷酶、β-甘露聚糖酶的高效生产菌株，建立了20～50m<'3>发酵规模的酶高效生产技术,满足了低聚糖生产需求，为中国低聚糖自主、高效生产奠定了坚实的核心技术基础。创新发展了低聚糖酶法转化工艺与产品精制新技术，实现了高纯度及固粉型低聚糖系列产品的低成本生产，增强了国产低聚糖的国际竞争力，发展了孔径、孔隙率可控的固定化酶和酵母表面展示酶新技术，建立了低聚糖固定化酶法转化新工艺，实现了转苷型低聚糖生产过程的连续、稳定、低成本运行，吨产品用酶成本较游离酶降低了300～400元，生产效率提高30%以上；建立了水解型低聚糖物理降粘-酶法降解联用新工艺，实现了高粘底物高效酶解制备低聚甘露糖的规模化生产；集成创新了低聚糖模拟移动床色谱分离和带式真空低温连续干燥技术，实现了95%以上高纯度及固粉型低聚糖的高效、低耗生产，产品质量达到或超过国际先进水平。开发了低聚糖产品应用与评价新技术，解决了低聚糖在不同领域中的应用问题，大幅拓展了低聚糖的产业链与市场空间。建立了低聚糖乳制品的系列配制方法与生产技术体系，解决了产品质量稳定、工艺设计及风味协调等关键问题，开发了60余种低聚糖乳制品；建立了低聚糖在饮料、烘焙食品、糖果、保健品、酒类、饲料等多类产品中的应用评价方案，拓展了低聚糖产品的应用领域。该项目构建了完善的低聚糖酶法生产与应用技术体系，获授权发明专利41项，发表论文73篇（SCI/EI30篇），获省部级科技奖2项。建立了万吨级低聚异麦芽糖、低聚果糖生产线2条，千吨级低聚半乳糖、低聚甘露聚糖生产线2条，开发了5个系列60余种低聚糖乳制品新产品。近3年新增销售额215.5亿元，利税19.5亿元。保龄宝公司成为国内低聚糖行业首家上市公司，国内市场占有率60%,其中低聚异麦芽糖产销量世界第一。该项目经济、社会效益显著，为中国低聚糖产业的发展壮大做出了重要贡献。