寡糖制备关键技术及寡糖植物免疫诱导剂创制推广一.pdf

项目名称: 寡糖制备关键技术及寡糖植物免疫诱导剂创制推广 一、推荐单位意见 推荐意见： 该项目来源于国家科委“九五”攻关项目、国家“863”计划、农业部公益性行业(农业)科研专项 等多个课题，项目成功突破了寡糖植物免疫诱导剂创制的关键技术，开发出系列新型寡糖植物免 疫诱导剂，并实现了产业化和推广应用，引领了我国绿色农业发展。 项目创制了系列具有自主知识产权的高效多糖降解酶，在此基础上，成功发明了酶法和膜分离耦 合的寡糖生物选控制备工艺，突破了寡糖制备过程中聚合度难以调控的技术瓶颈，开发出了高效 制备高活性壳寡糖、海藻酸寡糖等生产技术和工艺，并实现了产业化；同时建立了寡糖的分离、 纯化及产品检测技术，获得分离纯化寡糖标准物30种；另一方面项目揭示了寡糖免疫诱导剂的多 项生物功能，对寡糖植物免疫诱导剂的作用机理进行了深入研究，进行了理论创新，提出了糖链 植物疫苗的新概念，在此基础上，研制出十余种寡糖植物免疫诱导剂产品，建立了相应的产品质 量标准，并获得农药登记证11个，肥料登记证3个，建成一条壳寡糖百吨级原药生产线和两条年产 千吨级寡糖植物免疫诱导剂产品的生产线；研究出了寡糖植物免疫诱导剂在主要农作物上的应用 技术，目前已在全国范围内应用推广，产生了较大的直接经济价值和社会效益。我院决定推荐该 项目为国家科技进步奖 二 等奖。 二、项目简介 （限1200 字） 本项目属于生物化工与植物保护交叉研究领域。 绿色农业是农业发展的方向，对解决粮食和食品安全问题具有重要战略意义。 通过激活植物免疫系统来防治农作物病害的寡糖植物免疫诱导剂，来源丰富，兼 具抗病和生长调节功能，具有高效、安全、环保等优点，应用前景广阔，然而受 到生产工艺、质量控制及应用技术等方面的限制，这类产品之前未在我国绿色农 业生产上发挥重要作用。本项目针对目前制约寡糖植物免疫诱导剂发展的瓶颈技 术，以寡糖制备技术为突破，以寡糖植物免疫诱导剂创制和推广应用为目标，经 过十余年的研究，取得了如下创新成果： 1． 创制了系列具有自主知识产权的多糖降解酶，突破了寡糖制备过程中聚合度 难以调控的技术难点，开发了高效寡糖制备技术和规模化生产工艺。 筛选创制壳聚糖酶等多糖降解酶10余种，完成了降解酶1000L体系的工艺优 化，获得的壳聚糖酶和褐藻胶裂解酶活性优于商品化产品。建立了酶反应与膜分 离耦合的寡糖生产技术，突破寡糖制备过程中聚合度难以调控的技术难点，实现 对不同聚合度寡糖的高效制备，形成了具有自主知识产权的寡糖生产工艺，率先 实现了壳寡糖等寡糖制备工艺的产业化。建立了系列寡糖单体的分离纯化技术， 获得寡糖标准品近30种，为寡糖质量控制奠定了基础。 2． 明确了寡糖诱导植物抗病、抗逆和促生长等多种生物功能和作用模式，在国 际上首次提出了糖链植物疫苗概念。 明确了寡糖对30余种作物上的60余种病害的防治谱，系统研究了寡糖激活植 物免疫的作用机制，在国际上首次报道了壳寡糖与细胞膜结合等现象，依据寡糖 通过调节植物免疫系统实现抗病的特点，在国际上首次提出了糖链植物疫苗的概 念。实验与田间推广过程中发现寡糖不仅具有提高植物抗病性，还具有提高植物 抗逆、促生长、降农残、改善品质等功能，为开发新型寡糖农用制剂奠定理论基 础。 3. 创制了系列寡糖植物免疫诱导剂产品，建立了系统应用技术，实现了产业化 和推广应用。 基于寡糖功效及作用机制，开发出寡糖农用制剂十余种，获得国家农药和肥 料登记证14项，相关产品获得后稷金奖及绿色农药博览会金奖，作用效果优于国 内外同类产品。建立了寡糖农用制剂应用技术10余项，突破其在农业生产中的应 用技术瓶颈。建立了多项产品质量标准，建成年产百吨级的寡糖原料生产线一条 和年产千吨级寡糖农用制剂生产线两条，多年推广应用证明使用寡糖能够减少常 规化学农药用量15%以上，提高产量2%-50%，取得了良好的经济和生态效益。 本项目集理论创新、技术发明、产业化、应用技术研究、示范及推广于一体， 创制了系列寡糖农用制剂、实现产业化及推广。项目发表论文143篇(SCI论文46 篇)，出版专著3部，授权国家发明专利22项。验收与鉴定意见认为 “整体技术达 国际先进水平，关键技术达国际领先水平”。项目产品已形成6000吨/年的生产能 力（国内最大），被国家农技部门列为重点推广产品，累计推广面积达7000万亩 次，取得直接和间接经济效益四