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[成果] 1900010755 湖南
S511 基础研究 谷物及其他作物的种植 公布年份:2018
成果简介:针对南方水稻生产中化学农药和肥料用量持续增加、稻米镉超标严重、环境污染加剧等问题,围绕农药控量、化肥减施、镉污染消减等绿色生产和品质提升的技术需求,攻克水稻病虫草害生态防控、稻田培肥节肥协同、多靶向定量降镉等关键技术,创建了水稻“控药节肥降镉”绿色生产技术体系。创新如下: 1.研创出蜂-蛙-灯控虫、前胡诱导防病、控草有机肥抑草的水稻病虫草害生态防控技术体系。突破了赤眼蜂寄生率低、应用成本高的技术瓶颈,筛选出专性寄生率高的赤眼蜂优良种群,发明“暗光补能”室内繁殖方法,研创“繁-控-保”大田释放技术,形成了操作性强的繁殖与大田应用技术;针对传统诱虫灯益、害虫通杀的缺陷,发明了扇吸式益害分离的新型诱虫灯,并配套蛙类等天敌保育生态景观系统,形成水稻主要害虫“蜂-蛙-灯”绿色防控技术。首次从前胡中分离得到主要活性成分香豆素III,探明了前胡香豆素诱导水稻对稻瘟病的抗性机制,创建出前胡诱导抗病的大田应用技术,并配套芽孢杆菌等生物农药,构建了水稻主要病害生物防治技术。筛选出龙葵等抑草化感植物,腐草芽孢杆菌、稗草致病新月弯孢菌及褐腐酸等遮光辅料,研制出集“抑芽、控长、杀苗”于一体的控草有机肥,构建了稻田杂草生物防控技术。 2.创新了紫云英-稻草培肥和缓控释-控失协同节肥的水稻绿色施肥技术体系。探明南方稻田耕层变浅、土壤酸化等引起库容下降、营养元素损失严重的土壤肥力演变规律;基于养分高效截获理念选育湘紫2号紫云英新品种,建立绿肥-稻草碳氮协调的土壤肥力提升技术;研发早中晚稻缓控释-控失等新型专用肥料及其轻简化施用技术,配套增苗节氮栽培,集成南方水稻培肥-节肥技术。 3.构建了“镉低积累品种-水分管理-钝化剂调理”的稻米镉污染生态控制技术。发明镉低积累品种鉴定方法,筛选出49个镉低积累主推水稻品种:优化了基于土壤可变电荷特征的铁锰Eh调控水分管理技术;规范了基于土壤质地、镉污染水平、酸化程度的钝化调理降镉技术:构建了污染稻田系统镉迁移积累的多靶向定量控制技术,研制出集土壤酸化调理、硅镉共沉淀、中微量元素拮抗的高效土壤钝化剂,实现中轻度镉污染稻田水稻安全生产。 在优良生态区集成高档优质稻品种、化肥全量有机替代以及全程免化学农药的有机丰产技术体系:在常规生产区集成高产优质品种、紫云英-稻草培肥与减肥控药相结合的绿色高产技术模式;在中轻度镉污染稻田集成镉低积累品种、钝化剂调理,配套水分管理及节肥高产栽培的安全生产技术模式。 项目获授权发明专利24项,软件著作权11项,出版专著4部,发表论文123篇,部分成果获湖南省科学技术奖一等奖1项、二等奖3项。近3年,该技术在湖南及周边省份累计推广3065万亩,农民节本增效54.7亿元,支撑企业和专业合作社取得绿色(有机)基地及产品认证21个,培养硕/博士生87名,培训技术人员及农民3万余人次。该项目在水稻提质增效、化肥农药减量、生态环境优化等方面成效显著,产生了巨大的社会、经济、生态效益。
[成果] 1800120462 湖南
S511.42 基础研究 谷物及其他作物的种植 公布年份:2017
成果简介:针对中南丘陵双季稻区稻草资源丰富但利用率低、丘岗适宜饲草开发但草畜养殖发展缓慢,农业环境污染日趋严峻等问题。“十二五”国家科技支撑计划“循环农业科技工程”项目“中南稻区复合生物循环技术集成与示范”以循环经济理论为指导,以中南稻区稻田、丘岗坡地饲草资源开发-草食动物养殖-废弃物资源化的循环途径为重点,开展中南稻区生物质的质量安全与营养强化、稻田生物质的能源化和优质有机肥生产、中南稻区可持续循环农业系统的环境控制与景观优化等技术集成研究与示范,构建中南稻区可持续循环农业典型高效模式,建立基于稻田、丘岗坡地系统的“种植-养殖-废弃物资源化-再循环或再利用”的循环丰产体系,优化农田生态系统生物结构,突破循环系统的组链、加环以及接口关键技术,构建循环高效的农田生产系统,提高种植业系统的物质和能量的多级循环利用,有效控制和消解农田有害物质、减轻环境污染,构建基于稻草生物质高效利用、环境安全、产品优质、低碳的区域特色循环农业体系。
[成果] 1700290057 湖南
S855.9 基础研究 畜牧服务业 公布年份:2016
成果简介:寄生在犬内的13种绦虫中,其中有9种绦虫可引起人畜共患病,而猬迭宫绦虫的中绦期幼虫-裂头蚴最容易感染人,分布在世界各地,危害极大。该项目对湖南竹猬迭宫绦虫的感染情况作一个系统的调查,在已有工作的基础上,利用分子生物学技术对猬迭宫绦虫做一个系统进化的研究,获得了以下重要科学发现。通过对湖南省不同地区犬、蛙体内分离出猬迭宫绦虫及猬迭宫绦虫裂头蚴,并用核糖体DNA(rDNA)及线粒体DNA(mtDNA)序列进行研究,揭示了rDNA、mtDNA基因在鉴定猬迭宫绦虫及猬迭宫绦虫裂头蚴中起着重要作用。建立了获得遗传分子鉴定的方法。首次利用rDNA ITS、mtDNA cox1、cox3、nadl、nad4、nad5、rrns部分序列对猬迭宫绦虫及猬迭宫绦虫裂头蚴进行研究,序列在NCBI BLAST中分析,证明核糖体及线粒体DNA序列可作为鉴别猬迭宫绦虫的有效遗传标记,建立了种群遗传差异的方法。而这些基因在国内外技术很成熟,已有文献报道可用于成为人们用于研究动物群体遗传学的最有效的工具,不仅能够更准确地反映DNA水平的变化、更全面、精确地分析种群的遗传变异,而且还可以进行种群亲缘关系分析和计算种群间的遗传距离等。通过对湖南省不同地区犬猬迭宫绦虫及蛙猬迭宫绦虫裂头蚴感染情况进行调查,揭示了猬迭宫绦虫及裂头蚴危害十分严重,不仅为防治工作提供理论依椐,而且为分子分类、鉴定、诊断、分子流行病学等诸多方面的研究奠定竖实的秘础。国外对宠物犬的寄生虫病研究较多,国内许多地区也已经对当地犬的寄生虫区系进行过调查,但至今未见湖南省犬蠕虫的种类的调查报道。2009年,2006-2007年对湖南省随机捕获的湖南农村散养犬(中华田园犬)、城市流浪犬合计9个市(州)17个县(市、区)共采样成年犬438只(1岁以上)犬蠕虫感染情况进行了调查,结果显示犬绦虫感染率为42.69%,同时发现湖南省犬猬迭宫绦虫感染率为23.0%;感染强度为2-87条。查明湖南省不同地区蛙裂头蚴感染情况调查。在2007年-2009年对湖南省9个地区进行了黑斑蛙裂头蚴的感染情况调查,结果显示292只黑斑蛙中,阳性蛙59只,感染率为20.2%,感染强度为1-15条。从骨骼肌收集的裂头蚴感染率为4.5%,从后肢收集的感染率为27.4%。发现湖南省蛙猬迭宫绦虫裂头蚴感染率为20.2%,感染强度为1-15条。这些发现不仅在国际上丰富了猬迭宫绦虫核糖体及线粒体基因组的研究内容,而且在研究猬迭宫绦虫分子分类学、种群遗传结构以及防控等方面都有重要的意义。在同行引用的6篇SCI论文及7篇CNKI论文中,他引总频次135次,其中SCI他引总频次82次,单篇最大他引频次30次,单篇最大SCI他引频次21次。
[成果] 1700290135 湖南
S565.2 基础研究 谷物及其他作物的种植 公布年份:2016
成果简介:花生是集食品、油料、经作等多种用途于一体的优势农产品。该省花生素以食用为主,不论直接食用、加工食用和奶制品食用,均需高蛋白、耐储藏的优质食用型品种。该项目针对食用制花生品种缺乏,食用、油用产品混用,造成资源浪费,竞争力弱的状况,精心培育了两个食用型新品种,研制了高产高效综合配套种植技术,提高了花生生产科技水平和食品加工企业的产品竞争力,保障了农民增收和消费者的优质化需求。项目创新要点:通过综合运用<'60>Co-伽马射线辐射诱变、水旱压力轮选、异地土壤鉴定、近红外品质速测等技术,育成中国首个高品质的食用花生黑小籽品种湘黑小果。通过综合运用亲本互补式选配、阶梯式聚合杂交、后代定向化选择技术,培创出高蛋白、高产、多抗的粉红色食用型大花生新品种湘花314。研制与集成了优质食用型花生新品种的高产、高效种植技术。《南方酸性红壤旱地花生轻简化高产高效实用技术》遴选为农业部科技司“农业生产轻简化实用技术”、《中国花生生产预防低温冷害的技术对策》被国家花生产业技术体系采纳。制订3个国家农业行业标准。在洞庭湖改制棉田夏花生一油菜轮作区,按照农业部“一控二减三基本”生态农业要求,培创了一个在不施肥、不化控、不灌溉、不盖膜条件下的夏花生高产纪录,亩产457.3公斤。主编《南方花生高产高效栽培新技术》专著1部(18万字),发表论文18篇。项目品种优势:湘黑小果丰产性突出,外美内秀,为特优珍稀食用型品种,完全符合出口要求。湖南省区试亩产262.60kg,比对照增产24.08%;蛋白含量28.80%,油分51.16%,油亚比值1.73,同步优于国家高产型(增产6%)、食用型(蛋白含量28%)、出口型(油亚比值1.2)品种的鉴定标准。与对照相比,必需氨基酸总量高出6.04%,磷、铁、锌、钙等分别高19.35%、17.07%、9.09%和3.15%。湘黑小果遗传了亲本中花9号种皮黑色、食味佳美、高油亚比值的优势;克服了落果严重、休眠性弱、出仁率低的劣势;发展了植株矮化、荚果变小、更适于密植、间套作和瘠薄地栽培、荚果整齐美观的新优势。湘花314产量优势明显,抗性强,为高蛋白食用品种。省区试亩产299.80kg,比对照中花4号增产7.73%,增产极显著。蛋白含最30.56%,含油量52.77%,油酸含量46.9%,油亚比值1.47。优国家食用型品种蛋白质含量28%以上、产量比同类型对照增产5%以上的鉴定标准。推广应用情况:两个食用型花生新品种及高产高效配套栽培技术在全省大力推广,获得了农民、加工企业和消费者的普遍好评。据统计,两品种累计推广121.8万亩,新增产量3293万kg,新增收入30196万元,节支7308万元,为农民新增效益37504万元。
[成果] 1700290007 湖南
[TS201.6, TB383] 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:食品安全是关系民众健康、国家发展的重要问题,简单快速、高效准确的检测方法是保证食品安全的重要支撑。该项目针对食品中微量小分子污染物和致病微生物精准检测遇到的难点和关键问题,立足于光电生物传感技术,通过纳米粒子合成新途径的探索,构筑光电功能纳米粒子,结合纳米结构对电流和表面等离子体子共振(SPR)特性的调控,构建了一系列高灵敏、高准确度的生物传感检测新方法,在食品微量污染物检测中取得了突破性进展,揭示了纳米材料吸附有害物质,增强光电生物传感器检测灵敏度、准确度的规律和作用机制,取得了多项原创性研究成果。主要科学发现如下:发现不同形状的金纳米粒子作为传感芯片的修饰层和抗体的标记物,具有调控电流、SPR发光现象和固定抗体数量的特性:系统研究了不同形状的金纳米粒子,分别作为传感芯片的修饰层和生物分子的标记物对电流、SPR信号和生物分子结合位点的影响,阐明了不同形状的金纳米粒子调控电流和SPR信号的规律和作用机制,选用增强电流和SPR信号能力最强粒径的金纳米粒子,构建了一系列高灵敏的电化学和SPR生物传感器,实现了食品中农药、大肠杆菌O157:H7和赭曲霉毒素A合成初期表达基因的高灵敏直接检测,且检测方法的评价指标均优越于国家标准。突破了小分子污染物高效捕集磁纳米材料制备的局限性:针对传统捕集污染物的磁性纳米材料,存在制备成本高、环境毒副作用大等缺点,应用化学共沉积、水热法等制备方法,辅以其它修饰材料,制备出结构可控磁纳米基材料,阐明了其稳定性和对污染物捕集能力的作用机制;为开发一系列快速准确、高灵敏的生物传感器创造了条件。发现磁纳米粒子本身大的折射率,可明显增强SPR信号,在磁纳米粒子高效富集待测物与增强SPR信号的方面实现了理论与应用的结合:系统研究了磁纳米粒子对SPR信号增强的能力,明确了磁纳米粒子与抗体(免疫磁纳米粒子)结合方法及其吸附污染物的条件,阐明了复合物(免疫磁纳米粒子-污染物)增强SPR信号及SPR直接检测的作用机制,实现了食品中农药残留的直接检测,且检测方法的评价指标均优越于国家标准。解决了食品前处理复杂和微量小分子污染物高准确度、灵敏度检测的难题,为样品前处理和生物传感检测的完美结合提出了有效途径。公开发表论文15篇,其中SCI9篇,影响因子为27.059,其中6.0以上1篇,3.0以上3篇,15篇代表论文被引用176次,其中SCI他引110次。授权国家专利3项。获得2014年湖南省优秀硕士学位论文奖1项,推荐2016年省优秀硕士论文奖1项,处于公示期。湖南农业大学优秀硕士学位论文2篇。该项目解决了传统生物传感体系存在的检测灵敏度、准确度不理想,无法与样品前处理相结合等问题,研究成果对基于生物传感器的食品安全检测技术的发展,提供了理论依据和实践支持。
[成果] 1700290137 湖南
S562 基础研究 谷物及其他作物的种植 公布年份:2016
成果简介:项目通过广泛引进、利用国内外棉花种质资源,创新培育骨干亲本,并结合长江流域棉区区域气候生态化特点,重点解决大多数杂交抗虫棉品种抗逆性不强的问题,充分协调好高产、优质、抗虫、抗病、抗高温等性状之间的关系,为洞庭湖平原棉区及相邻生态棉区提供高产、优质,稳产性好的转基因抗虫杂交棉新品种,并应用于育种实践,指导育成JX388、JZ0919等2个高产优质抗虫杂交棉品种,在生产上得到广泛推广应用,产生了显著的经济和社会效益。此外,项目利用漂浮育苗技术平台,开展棉花涝渍评价体系构建、棉花涝渍细胞学机理以及棉花涝渍构建相关基因鉴定及分子机理研究,探索了具有湖南区域特色的棉花耐涝渍育种理论与实践,为棉花耐涝渍分子育种奠定了基础。育成高产优质转基因杂交棉新品种2个。2014年育成JX388,该品种棉株较松散,通风透气好,铃壳较薄,吐絮极畅。烂铃少,僵瓣花率低,结铃性较强,抗高温性能较好,耐涝渍,增产潜力大,抗灾能力强。2014年育成JZ0919,该品种根系发达,耐肥水,抗逆性强,抗倒伏,不早衰,增产潜力大,品质优,纤维上半部平均长度30.9毫米,比强31.lCN/tex,麦克隆值5.1,纺纱均匀性指数153.7,是湖南省近年来高产稳产且纤维品质优良的突出品种。探索了具有湖南区域特色的棉花耐涝渍育种理论与实践。以项目组发明的漂浮育苗技术平台为基础,应用形态学、生理学指标测定结合统计分析方法,构建了棉花品种耐涝渍评价方法和技术体系。应用显微、超微等细胞学技术,初步阐明了棉花耐涝渍的细胞学机制,即涝渍逆境条件下,棉花根系细胞中出现酚类物质,皮层细胞之间存在明显的细胞间隙,跟进中出现淀粉粒和含晶状细胞,且细胞中出现明显的质壁分离现象。应用基于双向电泳结合MALDI TOF/TOF的经典蛋白质组学技术,鉴定了与涝渍相关的差异蛋白,并发现乙醇脱氢酶、烯醇酶等差异蛋白与糖酵解途径有关。应用iTRAQ定量蛋白质组学技术,鉴定了与涝渍相关的差异蛋白510个,其中约12%的蛋白与细胞适应涝渍逆境胁迫直接相关,而且初步阐明了棉花产生耐涝渍能力的分子机制,即涝渍逆境条件下,棉花根系无氧呼吸加强,同时糖酵解活动减弱,但糖异生活动加强,进而弥补其能量代谢的不足。建立了集轻简栽培技术和新品种应用于一体的棉花推广应用新模式。通过对JX388和JZ0919品种生态适应性和生长发育特点的研究,创建了以漂浮育苗为核心的棉花轻简栽培技术体系,并通过试验示范与品种转让相结合,建立了高校+企业+基地的棉花品种推广应用新体系。取得了显著的经济效益和社会效益。育成品种在生产中得到一定程度推广应用,其中JX388、JZ0919累计推广种植面积40多万亩,增产优质皮棉2700万公斤,新增产值21120万元,发表相关研究论文10篇,其中国家一级学报5篇,培养博士研究生3名,硕士研究生15名。
[成果] 1700290136 湖南
S532 基础研究 谷物及其他作物的种植 公布年份:2016
成果简介:长期以来中国马铃著主栽品种多在北方生态环境下选育而成,对南方冬、春季低温阴雨、霜冻频发天气适应不良,冬作区马铃薯生产一直存在适栽品种缺乏、配套栽培技术落后等问题。因此,在“马铃薯综合育种技术和多抗优质新品种选育”、“薯类燃料乙醇和生物柴油转化关键技术研究与示范”等国家科技支撑计划,“马铃薯旱作节水栽培技术研究与集成示范”公益性行业(农业)科研专项支持下,从2003年开始,该项目组广泛收集国内外马铃薯资源,进行南方冬作生态适应型马铃薯资源的评价与筛选,致力于冬作适栽新品种选育与推广工作,取得了以下创新性成果:建立的南方马铃薯种质资源鉴定与评价方法,提升了该省马铃薯资源利用和育种水平,推动了该省马铃薯产业的发展。引进的国内外马铃薯种质资源包括野生种9个原始栽培种1个和马铃薯新型栽培种与普通栽培种杂交组合500余份,建立的马铃薯种质资源库的数字信息库收集整理了4822条马铃薯种质资源数据,包含资源谱系、品种介绍、家谱文献、品种图片、特征参数、数据统计、新增数据、修改数据、打印谱系等信息。该系统帮助马铃薯遗传育种科研人员有效地提高育种效率和组合配置准确性。建立的马铃薯抗逆种质资源库,其中47获选材料进入国家资源库,同时向外分发材料30份;先后配制杂交组合200多个,收获中间材料2万余份。利用筛选到的特异资源展开马铃薯低温弱光响应和抗晚疫病基因、抗寒分子标记挖掘,和耐低温弱光性评价指标筛选。发明了1种以不同耐寒材料作对照,梯度变温处理、可溶性糖聚类分析的马铃薯资源耐寒性鉴定方法,和晚疫病生物防治和入侵分析新的分析方法各1项。选育的一批早熟、鲜食冬作型马铃薯新品种,解决了冬作区域专用马铃薯品种缺乏问题,丰富了湖南省的马铃薯品种类型,采用常规有性杂交方法,先后选育出“湘马铃薯1号”、“金湘”、“紫洋”、“紫玉”和“红云”等低温弱光适应性强的冬作型马铃薯新品种,其中“湘马铃薯1号”全国推广面积超过10万亩/每年,紫洋和红云湖南全省累计推广面积2万亩以上。建立的南方冬作马铃薯栽培技术体系,通过标准化的种植技术提高了马铃薯种植的产量和品质。通过“稻-薯”水旱轮作需肥规律和冬作马铃薯种植技术研究,发明了1种在冬闲稻田种植马铃薯的方法和1种设施栽培马铃薯的防冻方法。制定了《冬闲稻田马铃薯轻简栽培技术规程》、《马铃薯双膜覆盖栽培技术规程》、《冬作马铃薯防寒减灾技术规程》、《马铃薯晚疫病综合防治技术规程》等地方标准。该项目通过湖南省品种审定5个、取得授权国家发明专利4项、申报受理国家发明专利2项、发表论文19篇、著作权1个、制定并发布湖南省地方标准6个。选育的品种在2007年至2015年累计推广面100万亩以上,累计商品薯产量近40000万公斤。该项目所产生的成果在湖南以及广西、广东、福建等省全面推广,经济、社会、生态效益显著,对促进南方冬作马铃薯产业发展起到了强劲的科技推动作用。
[成果] 1800080146 四川
S962.9 基础研究 渔业服务业 公布年份:2017
成果简介:针对稻渔种养产业中种养殖技术粗放、面源污染和综合效益不高等问题,以环保、安全和健康为宗旨,紧紧围绕“稳粮、促渔、增效、提质、生态”为核心,系统揭示了稻渔综合种养系统中增产和增效的机理,研发了稻渔种养标准化生产关键技术,创建了稻渔多种生态高效健康种养模式,建立了稻渔综合种养效益评价的标准方法体系,创新了技术示范推广与产业化推进相结合机制的推广方式。经过15年的研究应用,形成如下成果。 一、主要技术成果: 1.研发出稻渔种养标准化生产关键技术。创新、集成和推广了水稻种植、水产养殖、种养茬口衔接、施肥、病虫草害防控、水质调控、田间工程、捕捞、质量控制等9项关键技术,提出了水稻持续稳产情况下综合种养的技术要求;构建了病虫草害防控技术体系,大幅度减少了化肥、农药和除草剂的使用量。良法的产业应用实现了稳粮增收和产品优质安全,推动了稻渔种养产业的健康发展。 2.创建了多种稻渔生态种养模式。阐明了稻渔综合种养增产增效机理和生态效应,筛选出适宜不同地区稻渔种养模式的优质水稻品种和水产品种38个,创建了“稻鱼共作”、“稻虾轮作+共作”、“稻蟹共作”、“稻鳖共作+轮作”、“稻鳅共作”、“稻鸭渔”等6类19个生态健康种养模式;建立了完善的健康种养技术规范和稻渔综合种养效益评价的标准方法体系,制定了行业技术标准,保障了稻渔种养产业安全、健康的快速发展。稻渔核心示范区每亩平均增效3000元以上。 3.创新了技术示范推广与产业化推进相结合的推广机制。注重“三突出”,加大配套设施设备以及相关保障体制机制建设,采用“科、种、养、加、销”一体化现代推广方式,提高了农民种稻积极性,推进了新一轮稻田综合种养产业化进程。 二、证书、标准、论文和专利:获国家授权专利14项(发明9项、实用新型5项),制定国家行业标准1项,获国家计算机软件著作权3个,发表论文40篇(其中SCI论文10篇),著作2部。 三、技术经济指标:相关技术应用后水稻亩产稳定在450公斤以上,水产品的产量保持在100-150kg/亩,稻田增收100%以上,大幅度减少了化肥、农药和除草剂的使用量;稻渔种养产品获有机产品和无公害产品认证证书共12个。 四、社会经济生态效益:打造了“逸品大唐”婴儿粥米、“黄金甲”有机鳖等有机和无公害产品,促进了“三产融合”,成果在全国十多省市(区)推广,近三年新增直接经济效益173.12亿元。其中,四川省累计示范推广206万亩,新增直接经济效益62.35亿元。稻渔种养具有“不与人争粮,不与粮争地”的优势,“一水两用、一田双收”,具有显著的生态效益,能有效促进粮食生产,极大地促进农渔民增收,同时是产业扶贫的有效手段,也是农渔业供给侧结构性调整的重要途径。
[成果] 1700290140 湖南
S481.4 基础研究 农业服务业 公布年份:2016
成果简介:该项目针对该省蔬菜害虫抗药性越来越严重的突出问题,于2006-2014年连续系统监测了小菜蛾、桃蚜、斜纹夜蛾、黄曲条跳甲等4种害虫种群抗药性发展动态,阐明了4种重要十字花科蔬菜害虫抗药性生化及分子机制,研发了抗药性治理技术,制定了抗药性治理策略,解决了该省主要十字花科蔬菜害虫的安全高效防控和抗药性治理难题,具体如下:对湖南省十字花科蔬菜主产区害虫抗药性进行了系统监测,明确各区域十字花科蔬菜4种重要害虫种群抗药性水平,为十字花科蔬菜害虫抗药性机理及治理技术研究奠定基础。研究比较了害虫抗性和敏感种群谷胱甘肽S-转移酶、羧酸酯酶、多功能氧化酶-O-脱甲基活性等代谢解毒酶在十字花科蔬菜害虫抗药性的产生和发展过程中的作用,从生化水平上阐释了十字花科蔬菜主要害虫抗药产生和发展的机理。分别克隆敏感和阿维菌素抗性品系小菜蛾GABARα全长序列、敏感和茚虫威抗性品系小菜蛾para通道基因、家兔骨骼肌中和小菜蛾体内RyR功能基因、ABCC转运蛋白基因全长序列。构建优化半定量RT-PCR方法与采用的适时荧光定量PCR技术检测了γ-氨基丁酸受体(GABARα)基因、para离子通道基因、Ryanodine受体蛋白基因、ABCC转运蛋白基因在不同发育阶段及不同组织中表达量,阐明了抗性品系中基因的表达特征。通过功能表达和药理学研究,明确了γ-氨基丁酸受体基因α亚基(GABARα)、para离子通道基因、Ryanodine受体蛋白基因、ABCC转运蛋白基因在十字花科蔬菜害虫对化学杀虫剂抗药性形成的作用,从分子水平上揭示了害虫抗药性机制。构建了与湖南省花科蔬菜主要产区栽培方式相适应,以化学、生物与物理等方法相结合的害虫抗药性治理技术体系,该技术体系具有使用简便,防控效果优良,环境友好等显著特点,已在省内长沙、岳阳、常德、衡阳等蔬菜主要种植区进行了大面积推广应用,项目累计推广应用面积达379万亩,为农民新增产值13250.3万元,近3年为企业新增销售额16500万元,新增利润1639万元,取得了显著的社会、生态与经济效益,促进了产业的健康发展。在项目的实施过程中,开发了1.8%阿维菌素乳油等7个产品获农业部正式登记,并制定了相应的产品标准,在国内外学术刊物上发表论文31篇(其中SCI论文10篇),培养研究生15人,培训农民5000人次以上。
[成果] 1700320312 湖南
[TS272.4, TS272.54] 应用技术 精制茶加工 公布年份:2016
成果简介:黑茶是六大茶类之一,主产湖南、湖北、四川、陕西、广西等省区。黑茶是中国西部边区人们日不可缺的生活必需品,湖南紧压黑茶在边销茶中约占50%。西部边区人们数百年来的饮用实践表明,黑茶具有促进消化、消脂去腻的独特作用,这对现代食物结构和生活环境下人们预防亚健康具有重大意义,且具有做大产业规模与效益的潜力。然而,传统黑茶笨拙的外形、简陋的生产环境、粗放的手工作业、不稳定的品质、不明确的健康机理、难以保障的质量安全等问题,严重地阻碍着黑茶产业的健康发展。该项目针对黑茶产业发展的关键技术瓶颈,研究探明了黑茶品质风味形成的机理及黑茶养生功效与作用机制,并通过加工技术创新、工艺设备创新和多元化的产品创新,实现了黑茶产业提质增效与跨越发展。1.揭示了黑茶加工中优势微生物及其生态特性、主要化学成分变化规律及品质风味的形成机理,丰富了黑茶加工理论体系;从化学物质组学、细胞生物学、分子生物学水平上,探明了黑茶主要功能成分组成特征,明确了黑茶调节糖脂代谢和调理肠胃的作用机理,挖掘了黑茶的健康养生价值。2.发明了“调控发花技术”、“散茶发花技术”、“茯茶砖面发花技术”、“品质快速醇化技术”等黑茶加工新技术,突破了“高档茶、散茶和茯砖茶表面不能发花”的技术瓶颈,缩短黑茶加工周期3〜5天,降低加工成本30%以上,提高产品综合效益50%以上,显著提高了黑茶的品质水平和效益水平。3.发明了茯砖茶安全高效综合降氟工艺,实现了低成本控制茯砖茶含氟量300mg/kg以下的技术突破,有效保障了黑茶的质量安全;研制了黑茶加工新装备12款,提高了生产效率3倍以上;制订和修订了黑茶国家标准与地方标准19项,推进了黑茶由粗放的传统手工作业向机械化、自动化、标准化的规模生产升级。4.该项目不仅全面提升了黑茶品质水平,而且先后研制了方便型、高档型、功能型、时尚型的现代黑茶专利产品20余种,推进了黑茶由单纯的西北边区向内地和国际市场拓展、由低端市场向中高端市场跨越。5.该项目技术成果在湖南和陕西大部分黑茶企业中推广应用,全面提升了中国黑茶产业的技术水平、品质水平、效益水平和产业规模。15家技术推广应用企业三年累计新增产值33.98亿元,新增利润7.5亿元;安化黑茶产业综合规模2015年突破100亿元,近十年增长了50倍;安化县茶业税收从2007年的30多万元增长到2015年的1.5亿元,且连续三年过亿元,茶农户均年增收9000元以上,取得了显著的经济效益和社会效益。6.该项目获授权国家发明专利30项、授权实用新型专利12项;制订黑茶国家标准3项、修订国家标准3项,制订安化黑茶湖南省地方标准13个;获SFDA保健食品批文4个,在国内外发表学术论文72篇(SCI收录8篇)。
[成果] 1700290058 湖南
S565.4 基础研究 谷物及其他作物的种植 公布年份:2016
成果简介:油菜黄籽种皮薄、含油量高,上世纪末开始黄籽育种,但黄籽形成的机理并不清楚。该项目在4个国家自然科学基金项目、2个教育部项目资助下,创新研究材料和研究思路,利用自然突变的遗传稳定芥菜型黄籽种质和人工创制的遗传背景相同的近等基因系,从种皮颜色的决定物质和控制色素合成的基因研究入手,探索油菜黄籽形成的分子机制,经过努力,获得以下重要研究成果。定位、图位克隆了芥菜型油菜黄籽调控基因Bju.TT8遗传分离研究将芥菜型油菜2个黄籽基因定位到其A和B染色体组,比较作图发现其位于A9和B3染色体,图位克隆发现黄籽基因编码转录因子基因TT8,与黑籽亲本比较,黄籽亲本中BjuA.TT8外显子7有一段长为1275bp的序列插入,而BjuB.TT8基因的序列在黄、黑籽亲本间仅在外显子7有一个C-T转换。揭示了Bju.TT8调控油菜黄籽形成的分子机制RT-PCR和RNA-seq分析发现,4-二氢黄酮醇还原酶(DFR)、花色素合成酶(ANS)等编码原花色素合成酶的基因在黄籽种皮中不表达,而在黑褐籽近等基因系种皮中高表达;qPCR和限制酶切发现Bju.TT8在黄、黑籽种皮中均表达,但酵母单杂发现黄籽的突变BjuA.TT8和BjuB.TT8不能与DFR等基因的启动子互作。油菜黄籽源于其Bju.TT8基因突变,致使DFR等不能被激活转录,从而不能催化原花色素合成底物表儿茶素的形成,种皮不积累原花色素、薄而透明,种子显现胚的黄色。发现了原花色素是决定油菜种皮颜色的物质质谱等分析发现表儿茶素等物质只存在于黑褐籽种皮中。香草醛、对二甲氨基肉桂醛染色等组织化学分析发现黄籽种皮不能合成积累原花色素。黑褐籽油菜从授粉后10天左右开始在种皮的栅栏层积累原花色素,30天时达到积累高峰。阐释了齐菜型油菜黄籽的起源等位性测验和关联分析发现芥菜型油菜黄籽是单一起源。利用全球33个国家的196份芥菜资源进行Bju.TT8基因等位变异分析,揭示了芥菜型油菜黄籽起源于中国,是人工选择驯化的产物。创建了甘蓝型油菜黄籽高油分芥甘种间杂交育种体系,并用于育种创建了芥甘种间杂交培育甘蓝型油菜黄籽品种的育种程序,创建了油菜苗期基因型选择+种子发育早期香草醛染色的黄籽性状分子精准育种新方法,芥甘种间杂交创制了甘蓝型油菜黄籽新种质“黄矮早”,育成甘蓝型黄籽油菜品种2个。成果所列论文在Science等刊物发表,被Nature Biotechnology、PNAS等刊物他引379次,获中国科协、湖南省等优秀论文7篇,发明专利3项;在第13届、第14届国际油菜大会做学术报告2次,在中国作物学会等国内学术会议做学术报告4次;创制黄籽种质,育成品种2个;培养博士3人、硕士13人。该研究成果丰富了作物尤其是油菜的遗传育种理论,并创建了黄籽油菜育种体系,获得4项重要发现,育成的2个甘蓝型黄籽高含油品种已推广一千余万亩,促进了油菜产业发展。参加成果评价的9位著名专家一致肯定该成果处于国际同类研究领先水平。
[成果] 1700290013 湖南
O175 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:该项目来源于国家自然科学基金面上项目、教育部“长江学者和创新团队发展计划”创新团队项目、教育部“新世纪人才计划”项目、湖南省“高校科技创新团队”项目、湖南省“芙蓉学者计划”项目、湖南省教育厅重点项目各1个。主要研究分形相关方法(如分数阶微分方程、小波、统计方法)和复杂网络方法在于生物、环境、电力、图像数据分析中的应用。在分数阶微分方程建模与复杂网络分形分析方面:利用耦合的连续时间随机行走模型推导出对应的分数阶扩散方程,利用一类从属子控制的从属过程构建了对应的Fokker-Planck方程;率先提出复杂网络的重分形分析算法,讨论了一类复杂网络的重分形特性和由分式布朗运动时间序列得到的递归网络的拓扑及重分形性质。在生物信息问题研究方面:提出了用RQA和Hilbert-Huang变换、支撑向量机方法等来预测蛋白质的亚细胞(核)位置以及膜蛋白类型(功能);提出了一种基于完全基因组及动力学语言方法用于物种亲缘关系重构的真正数学上的距离度量;提出了用重分形分析方法来预测大蛋白质的结构类、分析蛋白质分子动力学数据和功能蛋白质序列。在环境数据的分形分析方面:基于重分形分析揭示了太阳活动和地磁活动之间潜在的尺度关系,讨论了太阳辐射指数数据及对应的水平可视网络和珠江流域降雨量数据的重分形特性;在电力和图像数据分形分析方面:利用(时滞)多重分形去趋势互相关分析对美国加州电力市场进行了分析;提出了一种基于仿重分形分析的两个时间序列交叉相关指数计算方法,并定义了一种互相关系数及检测统计量,并用之研究了美国加州1999-2000年电力市场;利用多重分形去趋势波动分析(MF-DFA)对美国加州和PJM电力市场的72个时段的电价进行了聚类识别;基于多重分形去趋势移动平均分析,提出了一种提取局部广义Hurst指数的方法;定义了二维纹理图像的平稳性,提出了判定平稳性的两个方法;提出了一种基于局部多重分形去趋势波动分析的图像分割方法。“大数据时代”一个国家拥有数据的规模和运用数据的能力将成为综合国力的重要组成部分。该课题研究的生物、环境、电力、图像数据的分析都是以海量数据为研究对象的学科方向。所得结果具有很强的科学意义以及很高的社会和经济价值。项目执行期间课题组在J.Geophys. Res.、PLoS One、Nonlin. Dyn.、Appl. Surf. Sci.、J. Stat. Mech.、Chaos等国内外核心刊物上发表论文61篇(其中SCI收录43篇;有13篇发表在JCR一区期刊上)。根据查新报告,20篇主要论文被引用达208次,他引113次(其中SCI论文引用155次,SCI他引91次)。
[成果] 1700150076 湖南
S511 基础研究 谷物及其他作物的种植 公布年份:2016
成果简介:通过改变稻田微地形,形成垄沟相间的垄上种稻、垄沟养鱼(鸭)、蓄雨的生态模式,解决了平作稻田蓄雨能力差、大水漫灌、稻田耗水量大、灌溉水生产率低的问题,有效克服化肥面施、利用率低造成面源污染问题,解决了稻田长期淹水灌溉致使土壤还原性有毒物质累积、耕作层变浅、地力衰退问题,并能增加大田受光面积(提高光合产量),降低田间温度,改善田间小气候,抑制病虫杂草滋生,增加土壤退气性,促进水稻根系生长,提高产量和品质。主要性能指标:采用半旱式浸润灌溉,垄沟蓄水、垄上种植,实现蓄水和通气的双重目的,为水稻实现节水、高效生产打下基础;提高产量5%~10%;提高降雨利用率30%~40%,减少灌溉定额50~80m<'3>/亩;提高肥料利用率10%~15%。适用范围:可用于湖区、丘陵地区的水稻单一种植、稻田生态种养等种植模式。
[成果] 1700290096 湖南
TS255.36 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:中国黄花菜主产区有湖南祁东县16万亩、甘肃庆阳市30万亩、山西大同市5.0万亩和陕西大荔县5.3万亩。全国每年产鲜黄花菜56〜84万吨,可加工干菜10〜16万吨,产值达52.0〜106.0亿元人民币。祁东县每年产鲜黄花菜24万吨,总产值8亿多元,占全县种植业总产值的28.9%,40多万菜农从事黄花菜产业,核心种植区菜农人均纯收入仅黄花菜一项就达到5000元以上,成为祁东县域经济一大支柱产业。黄花菜采后几小时内就会开花腐烂变质,很难保鲜,鲜菜须加工成干菜。采收季节的鲜菜量平均每天达4千吨,高峰期达3万吨,公司加工无法应付,只能广大菜农用蒸锅漂烫黄花菜抑制开花,再日光下摊晒加工干菜。这种方法每天只能加工50〜100kg鲜菜,而黄花菜产区的菜农每天采收的鲜菜平均有500kg,采后黄花菜如不能及时漂烫,几小时内就会开花失去商品价值;另外,采收季节祁东的阴雨天气长,如不能及时晒干黄花菜就会腐烂变质,经济损失很大,同时,用蒸锅漂烫黄花菜抑制开花,劳动强度很大因此,在农村菜农干制黄花菜很难。过去大量添加焦亚硫酸钠可解决上述问题,因其对人体的毒害,国家已禁止用焦亚硫酸钠加工黄花菜。上述问题极大地挫伤了农户的积极性,种植面积逐年缩减,产业发展受到很大影响。从2010年开始,湖南农业大学与祁东县金萱生物科技有限公司开展技术合作,获得国家发明专利“一种黄花菜天然保鲜剂及其制备方法和使用方法ZL201010261731.3”,以该为基础,研发无硫免蒸植物粉剂处理黄花菜加工新技术,将淡竹叶、紫苏、甘草、金银花、薄荷五种植物按怡当比例复配成粉剂,将该粉剂按一定比例与黄花菜混合后密封,室温贮藏1-2天,可抑制黄花菜开花、褐变与腐烂变质,保鲜时间达7天,两天后日光晒干,从而解决了黄花菜采后开花褐变与腐烂变质的问题。2013年-2015年,将新技术在黄花菜种植区示范推广,累计加工干黄花菜1618吨,新增销售额6472万元,新增利润1909万元。菜农普遍认为,该新技术加工产品质量好,流程少,方法简单,劳动强度轻,加工利润高。该技术日光干制黄花菜不添加焦亚硫酸钠,也不蒸煮漂烫,适合菜农应用,有助于黄花菜产业的进一步发展壮大。
[成果] 1700290094 湖南
TS205 应用技术 蔬菜、水果和坚果加工 公布年份:2016
成果简介:休闲卤制食品是中国深受消费者青睐的传统美食,预计2016年产值将超过2,200亿元。湘式休闲卤制食品是该省平江、武冈等地的重要支柱产业。针对休闲卤制食品加工保鲜技术落后、卤制效率低、干制能耗大、产品质量不稳定和食品安全难以保证等问题,该项目在系统研究了湘式卤制食品工业化生产关键技术的基础上,进行技术创新,采用了新工艺,发明了系列新产品,并针对卤制豆制品和肉制品的不同特点建立了相应的技术体系,取得了如下成果:创新了湘式休闲卤制食品保鲜与工业化生产关键技术。采用多温区干燥工艺,采用带式连续干燥设备,设置三个温区,使干燥强度、带速和干燥温度适应卤制品干燥过程加速段、匀速段和降速段的需求,从而实现精准控制干燥速率、提高产品品质和生产效率。实行热风循环利用,利用各区对热风温度和干燥强度需求的不同,梯度利用热风能量,从而达到节能的目的。采用变温卤制工艺,卤制过程实行温度、盐度等的实时监控,保证产品质量稳定。建立了湘式卤制食品安全和品质保证体系。建立了关键控制点(CCP),并结合GMP和SSOP,对其生产工艺的优化,进行流程再造,对尚不构成CCP的环节,通过完善的卫生设施和规范的操作程序来保证食品安全。解决了熟食自动化定量装料和包装的关键技术难题,通过建立无菌包装车间、采用自动化包装,有效避免了传统生产过程中人工装料包装环节的食品污染风险,从有效解决了保鲜的问题。建立了卤制食品模糊评判体系和质构分析方法。研制了系列湘式休闲卤制食品,通过卤前腌制、卤汤中增加具有抑菌增香的辛香料和120-140℃卤煮等技术手段,解决了卤肉制品存在的去腥问题,并且起到协同抑菌的效果。通过适度油炸,不仅加快烘干脱水过程,提高生产效率,同时还起到改善肉质的效果。豆腐通过适度发酵,使部分蛋白质水解成多肽和氨基酸,形成浓郁的腐乳风味和呈味丰富的天然鲜味。开发了豆制品副产物高值化利用关键技术。通过多菌种联合发酵改善豆渣口感,对豆渣膳食纤维进行超微粉碎和微晶处理后得到微晶化的豆渣膳食纤维,该微晶化膳食纤维在面包等在焙烤食品中具有广泛的应用价值,实现了副产物的资源化和高值化利用。应用效果显著,通过3年多生产实际应用,建成卤肉制品标准化车间和年产豆制品2万吨的生产自动化、标准化车间,三年新增产值16318万元,通过标准化车间和自动化生产线的建设,节能200万元,节约成本500万元,新增利润1792万元,累计上缴税收1058万元。项目每年消耗大豆达1.5万吨,带动大豆种植12万亩以上,实现副产物的综合利用,节约能源,降低环境污染;培养硕士研究生2名,本科生5名。
[成果] 1700290016 湖南
X832 应用技术 环境监测 公布年份:2016
成果简介:中国淡水水体富营养化日趋严重,蓝藻水华频频爆发。水华蓝藻合成与分泌的蓝藻毒素和异味物质对水生态系统和人类健康构成了极大的危害。在蓝藻水华的前期,对水体有害水华蓝藻的快速、灵敏、准确的定性与定量分析,有利于采取正确的措施,减少蓝藻水华的危害。传统光学显微镜下的形态学检查与计数,不能判断蓝藻是否产毒,满足不了现代蓝藻水华监测的需要。另一方面,当小型水体爆发蓝藻水华后,人们常用CuSO<,4>、含氯消毒剂、抗生素(名特优水产养殖水体)等物质除藻,其中以CuSO<,4>使用最广泛。然而,经常使用这类除藻剂容易造成环境的二次污染。如何安全、有效的去除水体有害蓝藻水华,已成为富营养化水体蓝藻水华应急处理的焦点和难点。针对这些问题,该项目从蓝藻毒素和异味物质合成基因入手,克隆了这些蓝藻有害物质合成基因,并且分析了这些基因的分子结构特征,探索了有害蓝藻的分子监测方法。在小型水体有害蓝藻水华安全削减方面,该项目引入了利用环境友好型生物源抑藻物质除藻的概念(J. Environ. Manage.2013, 125:149-155),开拓了环境友好型杀藻剂筛选的新范畴(Meng,et al.,Chemosphere,2015,141: 219-226),并且系统研究了典型生物源抑藻物质的抑藻机理。此外,该项目还从以废治废的角度出发,开拓了水华蓝藻生物质脱毒及作为吸附材料在水体重金属吸附去除方面的研究。经过近6年的研究,该项目在有害蓝藻的分子监测、安全削减及资源利用方面取得如下主要成果:阐明了生物源抑藻物质连苯三酚、β-紫罗兰酮、壬酸、血根碱对铜绿微囊藻的抑藻效应及作用机理;克隆了中国丝状蓝藻中拟柱胞藻毒素和异味物质2-甲基异茨醇的合成基因,分析了这些基因的结构特征,并构建了水体产拟柱胞藻毒素和产异味物质蓝藻的分子监测体系;从微囊藻毒素降解菌中克隆了微囊藻毒素降解基因,并分析了这些基因的转录表达特性;发现并阐明了常丝藻对中国典型水华蓝藻-铜绿微囊藻的化感抑制作用及机理;阐明了铜绿微囊藻与粘土絮凝后的生理特性及藻细胞的归宿问题;利用KMnO<,4>氧化的方法,成功去除了水华蓝藻生物质中的微囊藻毒素,并且提高了其对水体重金属的吸附能力。这些研究结果先后发表在环境科学、水环境与毒理等领域的主流期刊上。该申报表所列8篇代表性论文迄今已被他引164次,他引论文包含PNAS、ISME、Plant Physiology等国际重要期刊上的论文。该项目研究成果对于今后在蓝藻水华的分子监测、安全削减及资源利用等方面具有重要的指导意义。
[成果] 1600190103 湖南
S324 基础研究 农业科学研究与试验发展 公布年份:2015
成果简介:发展清洁可再生的生物质能源是应对能源危机和环境污染的战略选择,开发理想的能源植物保障优质生物质原料的稳定供给是发展生物质能源的基本前提。欧美国家能源植物研发的重点已从油料和淀粉植物聚焦到了纤维植物,从木本纤维植物聚焦到了草本纤维植物,并推出了专用能源草品种,而中国尚缺乏自己的专用能源草品种。该项目着眼于中国生物质能源产业原料供应体系的战略需求,立足中国本土特色植物资源——芒属植物的开发,旨在培育出高产量、优质量、低成本、适合于非耕地栽培,并具有自主知识产权的芒属纤维能源草新品种,填补中国专用能源草品种开发的空白,将中国的芒属植物资源优势转化为生物质原料优势,促进中国生物质能源产业的发展。芒属植物是一类高大禾草,在中国有着丰富的野生资源分布。该项目在国家自然科学基金、863项目的资助下,经过16年的系统研究,围绕芒属能源植物的资源发掘与种质创新开展了以下研究:一是在资源调查方面:探明了中国大陆地区芒属植物的分布区系,采集了有居群代表性的种质资源,建立了中国首个芒属植物种质资源库,开发了中国芒属植物电子标本数据库;二是在资源评价方面:开展了芒属植物表型遗传多样性和分子标记遗传多样性分析,构建了中国芒属植物核心种质资源库,明确南荻、荻、芒和五节芒等4种芒属植物具有作为能源草的开发价值;三是在资源筛选方面:确立了芒属能源植物核心性状,筛选出了一批优良的种质资源,进行了优良芒属植物种质的抗逆性评价;四是在资源改良方面:选育了湘南荻1号和湘南荻2号两个芒属能源植物新品种并获得品种权,同时将中国特有物种南荻推进到能源草的前列;五是在杂交技术方面:证实了芒属植物的自交不亲和性,揭示了其开花生物学规律,建立了其杂交种的分子鉴定技术体系;六是在人工远缘杂交方面,建立了芒属植物人工远缘杂交技术体系,开展了广泛的人工杂交试验,培育出了人工种间杂交新品种湘杂芒1号、2号和3号,并获得了品种权,使国内外首次有了人工杂交能源芒草新品种:七是在生物技术创新种质方面:建立了能源芒草体细胞离体快繁和再生技术体系,建立了基因枪转化技术体系,获得了世界上首例转基因南荻。通过以上研究,该项目奠定了中国能源草研发的技术基础和种质基础,填补了中国能源草品种的空白,并使芒属能源草成为国内外公认的能源草种类。该项目已取得以下主要成果:选育出5个芒属能源植物新品种;授权发明专利4项;发表相关学术论文22篇,其中SCI收录5篇,EI收录1篇。该项目选育的5个新品种已在湖南、重庆、山东、河南、陕西等5个省区累计示范推广8000余亩。在河南天冠纤维乙醇有限公司进行生产应用,近3年来累计生产酒精3200吨,创造利润1844万元。同时,选育的品种在盐碱地和滩涂地的推广种植对防治水土流失、修复污染土地和保护生态环境产生了积极的效应。该项目的研究成果产生了广泛的社会影响,每年有数十位国内外同行专家前来考察。2010年的第二届生物能源与生物技术国际学术大会以该项目所建的芒属植物试验基地为考察现场,2012中国科学院植物所与该项目组共建芒属植物联合实验室,2013年受邀在韩国首尔召开的生物质能源国际学术会议做主题报告,大会的主题标语就是“芒属能源植物——生物质能源的未来”。近年来,光明日报、红网等多家主流新闻媒体对该项目的研究成果都进行了专题报道。
[成果] 1600190102 湖南
S145 基础研究 农业科学研究与试验发展 公布年份:2015
成果简介:主要技术内容:水稻、油菜、大豆、玉米、瓜果蔬菜、棉花、烤烟等是中国主要粮食和经济作物,面对中国人多地少现状,如何保障农产品数量质量安全,确保有效供给,是一项事关国计民生的大事情。该系列专利发明,针对不同类型作物对矿质营养元素种类和需求量差异,提出了大田产量、作物需求、均衡与适量的微肥配比方法及简单易行加工制作方法,形成系列微肥产品,丰富和完善了中国微肥研制和加工技术体系。该项目取得了以下主要成果:促控结合,有利于异常气候条件下的作物稳产:该系列发明专利技术中,主要针对大田作物生产中,外界环境条件异常导致的作物生长发育营养供应不足,光合产物生产量不够,以及呼吸作用对光合有机物积累消耗等问题,发明了使用外源营养剂核苷酸为主体的农作物光呼吸抑制剂。通过将核苷酸及生物调节剂进行根外施用,既可为作物提供营养,促进作物健康生长,又可在不影响作物正常生长发育及光合作用前提下,尤其是在低温多雨寡照等异常气候所导致作物光合产物不足情况下,调节内源激素平衡,有效控制作物光呼吸对光合产物消耗,确保其正常生理机能发挥,提高作物产量和品质。药肥结合,有利于降低重茬危害:该系列发明专利技术,发明了作物必需的矿质营养元素与高效广谱杀菌剂复配,在确保作物养分正常需求和生长前提下,提高作物抗逆性,有效降低了多熟制下作物(尤其是瓜果蔬菜类作物)生产重茬导致病害频发与严重危害,实现增产、提质、增收,减少病虫害防治成本。肥料与扩散剂粘着剂结合,有利于作物养分吸收和利用:该项目发明了多种“中微量元素和扩散与粘着剂”合理比例复配制作技术,通过提高叶面肥使用过程中在叶片上的粘着力和扩散速度,提高了中微量元素的吸收利用效果,解决叶面肥生产技术中普遍存在吸收差、养分利用率和实际使用效果低难题,节约了矿质营养元素资源,确保了环境安全,提高了农业生产的经济、社会和生态效益。个性化的产品功能,有利于提高异常生理状况下的作物制种产量:该项目发明了新型高效植物生长调节剂ABA、DA-6合理配比后根外施用。ABA适宜浓度促进生长高浓度抑制生长的个性化的特异生理功能,能有效调节异常环境条件下作物生长发育中出现的生理异常、抗逆性差与产量下降问题。如粮食作物杂交种子生产中一旦遇到低温阴雨寡照、或高温干燥等异常天气,往往出现植物内源激素失调、花器异常、籽粒不饱满和结实率低,千粒重降低,产量和品质下降,通过这一技术产品的运用,可有效调节植物体内激素平衡和促进作物的正常生长发育,确保其花器正常生长发育,提高制种产量和种子质量。安全性的专利技术产品,有利于环境保护:该系列发明专利技术中所涉及到的原材料矿质元素来自符合国家标准产品,质量可靠安全,单位面积使用量少;相关植物生长调节剂和扩散剂与粘着剂的安全性及降解期完全符合农产品安全生产及环境安全。简易性的加工制作技术,有利于降低产品生产成本:使用的原料均为粉状水溶性物质,符合国家标准,安全可靠;需要的加工设备简单易行,生产场地要求低,一定程度上确保了生产加工制作的低成本性,有着良好的生态效益和社会经济效益。该项目授权发明专利5项,培养人才4名。近5年来,该系列专利技术在全省4家企业直接应用,累计新增产值2.814亿元,新增利税3661.52万元,增收节支8.767亿元。
[成果] 1600190363 湖南
Q811.4 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2015
成果简介:信息与大数据时代并不缺乏数据,缺少的是对数据深入分析、获取知识的有效算法。有监督学习广泛见于生物信息学、模式识别与预测等多个领域。对单因变量、多自变量非纵向数据集(y<,i>,x<,i,j>),i=1,2,…,n;j=1,2,…,m;n为样本数,m为自变量(特征)数。无关、冗余特征影响学习精度;从m个特征中选取一套最优特征子集理论上有2<'m>种组合,属非多项式时间NP-hard问题,在m较大时无法穷举。因变量与特征间往往存在复杂的非线性关系,传统的逐步线性回归应用受限;仅考虑因变量与某个特征关联的单变量过滤法不能反映多个特征互作对因变量的影响。因此,发展考虑互作的非线性高维特征选择有效算法是有监督学习的首要关键。课题组基于支持向量机SVM创建了高维特征非线性选择方法二元矩阵重排过滤器BMSF。BMSF考虑了特征间的互作关系,通过引入一个中间(0,1)矩阵,巧妙地降低了计算复杂度,在多个癌基因表达二分类数据集上获得成功应用。论文发表后迅即标为Highly accessed, SCI他引4次;多个国内外课题组发来email希望交流算法代码。“知其然,并知其所以然”是有监督学习的第二个关键。SVM的主要缺陷是可解释性差,课题组基于F测验对支持向量回归SVR建立了一套完整的非线性解释性体系,SCI他引4次,进一步将BMSF和非线性解释性体系应用于化合物定量构效关系、多肽定量序效模型等,也获得了满意结果。需要训练是多数学习机器产生过拟合的主要原因,发展基于转导推理、无需训练的直接推理器是有监督学习的第三个关键。TSP家族是针对癌信息基因选择与分类的主流算法,课题组克服TSP的多个缺陷,基于卡方测验发展了鲁棒的高维特征选择与无需训练的直接分类新算法TSG,首次提出并实现了直接分类,在多个癌多分类数据集上获得了优异结果。论文发表后,SCI他引4次,课题组获得了the 4<'th>World DNA and Genome Day (WDD-2013)组委会的小组发言邀请,受邀为BMC Genomics等审稿2次。特征选择完成后,由于各保留特征对因变量影响不一,如何表征待测样本与训练样本的距离、如何针对不同待测样本选取K近邻的最优K值是有监督学习的第四个关键。课题组以SVR获取各保留特征的非线性权重,用高维地统计学GS确定公用变程;每一个待测样本都以自身为中心从训练集中找出加权距离小于公用变程的私有K个近邻,以SVR训练建模完成个性化预测。新方法在多个回归数据集上的预测表现优势明显。项目总计发表论文20篇,均为国内完成;其中SCI论文16篇,累计IF 24.681,IF>3的论文3篇,SCI他引总次数16,累计IF 49.123, SCI单篇最高他引次数4,SCI单篇最高影响因子3.653。
[成果] 1700290289 湖南
TU986.3 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2016
成果简介:园林是综合艺术,包含美学、工程学等,因而对其进行综合评价是艰难的。通常评价园林或景观,习惯于邀请一些专家到现场或看设计稿,专家通过语言来评价其是否符合美的标准要求。而人们对美的感受,会随着时代、视角、文化素养程度的不同而有差别。因此一些人和艺术家认为,感受是无法用比较确切的数据来表述的,也很少有人进行综合的研究,所以园林评价多以主观性的个体评价和模糊的评价为主,其评价结果是离散的、是主观的、不全面的。从科学角度来说,任何含有情感的评价,都有它内在的规律,这些内在的规律是可以被客观量化的,该项目旨在去寻找这种共同的内在规律并量化。从中外的理论、传统的思想美学观念;从园林设计与工程的理论中间提出共同的依据和准则,引入一种既能结合专家理论研究、又能引入普通民众意见,纯客观数据的评价方法,研究园林美学量化评价的综合评价指标,并使用可信度分析和主成份分析法,对其进行提炼。建立了园林美学数量化评价的标准模型与操作流程。对美学的科学性和艺术性如何结合,如何用精确的数据来代替语言的描述,做出了首次示范。园林美学数量化评价的结果,提供给园林管理部门参考使用。课题组所提供的这种评价方法的模型可以根据不同的园林进行适当的修改。该项目建立了以主成份分析法作为美学测评指标选择的工具,使园林美学评价体系有了较强的可操作性和客观性。运用以结构方程模型作为描述美学认知心理结构的方法,实证结果表明,该模型的应用,给今后相关领域的研究开拓了可选择的方法论。该评价体系既可以用于对已建成的景观进行评价,用于提质改造,也可作为景观规划设计的设计指南和景观设计方案的评判依据;还为园林美学及其他美学提供了一种可行的研究方法与途径。该研究成果通过科技查新,结论为:在国内外公开发表的文献中,未见与该项目查新点内容相同的文献报道。足以证明该研究的创新性。该研究证明美学评价是可以数量化的。选择结构方程模型作为美学评价数量化是合理的。数据支持了理论模型的大部分假设,也可以针对不同类型的园林,研究出适用于该类型园林的美学评价心理结构模型,并通过结构方程模型量化评价。这套方法,改进了园林评价的单一模式,同时使之客观、科学化。方法易掌握易推广。该体系具有可操作性与简便性。在评价过程中语言不是评价的重点,而是数据,评价指标的权重都由数据决定,研究形成了一套园林美学量化评价过程,可以简便、客观的、科学的评价园林景观。同行引用及评价:该研究已出版专著一本,发表中文论文13篇,总被引量为34多次,总下载量为近2070多次。英文论文EI全文收录,无法查阅引用量与下载量。同时运用在几个不同性质的园林,取得成效。
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