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加快科技創(chuàng)新是推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的需要。建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系,推動(dòng)質(zhì)量變革、效率變革、動(dòng)力變革,都需要強(qiáng)大科技支撐。
“十三五”期間,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所面向煙草科技前沿,加強(qiáng)原始創(chuàng)新,持續(xù)開展煙草科技前沿理論探索,為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供有力支撐。
助力煙草生物育種提質(zhì)升級(jí)
生物育種,是利用遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、現(xiàn)代生物工程技術(shù)等方法原理培育生物新品種的過程,近年來在農(nóng)作物育種領(lǐng)域已得到廣泛應(yīng)用。
“十三五”期間,煙草研究所深入開展煙草基因組學(xué)研究,深度挖掘煙草品質(zhì)、香氣、抗病、抗逆、減害、農(nóng)藝等重要性狀關(guān)鍵調(diào)控因素77個(gè),解析性狀調(diào)控機(jī)理,在煙草遺傳育種基礎(chǔ)理論創(chuàng)新等方面取得明顯成效,研究成果先后在多個(gè)國際期刊發(fā)表,有力支撐了煙草育種應(yīng)用。
同時(shí),煙草研究所積極推進(jìn)煙草種質(zhì)資源升級(jí),不斷完善國家煙草種質(zhì)資源中期庫,現(xiàn)保存各類煙草種質(zhì)資源6059份;提供種質(zhì)資源選育新品種34個(gè),占全國審定品種總數(shù)的60%;創(chuàng)制全球最大規(guī)模的煙草突變體材料保存庫,獲得654份遺傳性狀穩(wěn)定、有重要研究價(jià)值的煙草突變種質(zhì),建立了中國煙草突變資源生物信息庫和利用平臺(tái),為相關(guān)科研單位提供4萬余份突變體材料供科學(xué)研究和材料篩選。
在此基礎(chǔ)上,煙草研究所大力開展煙草主栽品種定向改良、煙草分子標(biāo)記輔助育種、煙草全基因組模塊化育種,構(gòu)建現(xiàn)代煙草生物育種技術(shù)體系,育成并通過審定煙草新品種6個(gè),通過田間鑒評(píng)新品種12個(gè),育成烤煙新品系30余個(gè)。
服務(wù)煙草農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展
“十三五”期間,煙草行業(yè)積極推進(jìn)煙草病蟲害綠色防控工作,實(shí)現(xiàn)了“產(chǎn)學(xué)研用”有效貫通。
煙草研究所在煙草病蟲害綠色防控理論研究方面取得一系列突破:系統(tǒng)揭示了我國煙草主要病毒病致病機(jī)理與災(zāi)變機(jī)制,成功解析病毒與煙草互作的精準(zhǔn)識(shí)別機(jī)制和天然免疫調(diào)控機(jī)制,系統(tǒng)揭示了煙草青枯病、黑脛病和赤星病成災(zāi)機(jī)理,創(chuàng)新了微生態(tài)調(diào)控和以菌治菌的植物微生物群落重塑理論。
在化學(xué)肥料農(nóng)藥減施增效關(guān)鍵技術(shù)方面,煙草研究所積極攻關(guān),成功解析肥料用量及遷移、土壤肥力空間變化、土壤供氮能力時(shí)間變化、煙草養(yǎng)分需求四大規(guī)律,突破高效種植、煙草精準(zhǔn)推薦施肥、煙草無損檢測氮營養(yǎng)診斷、農(nóng)藥檢測追溯四項(xiàng)共性技術(shù),研發(fā)出二階段水溶肥、專用微生物有機(jī)肥、多功能復(fù)合微生物菌劑、一次性配方肥、農(nóng)殘高效篩查檢測五大產(chǎn)品,形成了東南丘陵煙稻區(qū)、黃淮平原丘陵煙區(qū)、西南高原山地?zé)焻^(qū)化肥農(nóng)藥減施增效技術(shù)模式并示范應(yīng)用。
在廢棄資源利用方面,煙草研究所開辟了煙草秸稈炭化利用、基質(zhì)化利用、沼氣化利用和生物質(zhì)能源化利用等新途徑,并在四川省西昌市應(yīng)用煙草秸稈沼氣化利用成套設(shè)備,較好實(shí)現(xiàn)了資源化綜合利用。目前,相關(guān)技術(shù)已在山東、四川和云南煙區(qū)進(jìn)行生產(chǎn)示范。
推動(dòng)智慧煙草農(nóng)業(yè)創(chuàng)新
發(fā)展智慧煙草農(nóng)業(yè)是助力煙農(nóng)增收、實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的重要途徑之一。
“十三五”期間,煙草研究所立足科研優(yōu)勢(shì),扎實(shí)開展技術(shù)研究,推動(dòng)智慧煙草農(nóng)業(yè)創(chuàng)新——
破解全程機(jī)械化前沿技術(shù)。解析煙草宜機(jī)株型調(diào)控途徑與分子機(jī)制,探索構(gòu)建煙草農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合關(guān)鍵技術(shù),研發(fā)智能移栽、采收機(jī)械和智能烘烤控制系統(tǒng),形成“8點(diǎn)式”精準(zhǔn)烘烤工藝,提出煙葉烘烤“五香”理念,優(yōu)質(zhì)高效栽培理論與途徑、烘烤理論技術(shù)和智能化設(shè)備應(yīng)用等取得重要突破。目前,煙葉種采烤一體化生產(chǎn)模式已在山東、四川、云南、重慶等煙區(qū)開展試點(diǎn)。
積極推進(jìn)智慧生產(chǎn)創(chuàng)新儲(chǔ)備。成功構(gòu)建赤星病孢子智能識(shí)別和統(tǒng)計(jì)模型、煙草主要害蟲的精準(zhǔn)識(shí)別統(tǒng)計(jì)模型,實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)化和數(shù)字化智能監(jiān)測預(yù)警;構(gòu)建精準(zhǔn)養(yǎng)分管理模型,建立了東南煙區(qū)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫、氣象因子數(shù)據(jù)庫、土壤理化性狀數(shù)據(jù)庫、煙葉理化性狀數(shù)據(jù)庫和遙感數(shù)據(jù)庫;探索應(yīng)用智能傳感器、無人機(jī)、智能機(jī)器人等裝備,為煙草農(nóng)業(yè)生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)信息化、智慧煙草農(nóng)業(yè)的實(shí)施儲(chǔ)備創(chuàng)新力量。
探索煙草新功能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展
“十三五”期間,煙草研究所積極推動(dòng)煙草功能成分多用途利用,建立了煙草活性成分高通量檢測技術(shù),篩選出主要活性成分高效資源;自主研制煙草腺毛活性成分渦旋流動(dòng)提取設(shè)備,建立了煙草腺毛活性成分高效檢測、提取及分級(jí)純化技術(shù)體系,持續(xù)推進(jìn)煙草西柏烷二萜研究與產(chǎn)業(yè)化利用,成功開發(fā)出煙草本香香料、植物源農(nóng)藥等新產(chǎn)品,獲得國家發(fā)明專利授權(quán)9項(xiàng)。
推進(jìn)煙草生物合成產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。成功創(chuàng)制超低煙堿生物合成底盤材料,利用分子育種技術(shù)成功培育煙堿含量低于0.005%的超低煙堿材料;利用煙草穩(wěn)定表達(dá)生產(chǎn)活性成分,成功構(gòu)建蝦青素生物反應(yīng)器;成功獲得煙草致香物質(zhì)合成工程菌株,為生物制造煙草致香物質(zhì)的工業(yè)應(yīng)用探索了新路徑。
建成煙草瞬時(shí)表達(dá)生產(chǎn)藥用蛋白技術(shù)體系。通過優(yōu)化煙草無土栽培技術(shù)、開發(fā)高效表達(dá)載體、研發(fā)真空負(fù)壓侵染技術(shù),完成整套煙草瞬時(shí)表達(dá)生產(chǎn)藥用蛋白技術(shù)體系的構(gòu)建和工藝流程優(yōu)化,目前已具備利用煙草瞬時(shí)表達(dá)系統(tǒng)開展藥用蛋白產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的能力,并在多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行工藝優(yōu)化及產(chǎn)品研發(fā),取得了階段性進(jìn)展。
在創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展的新時(shí)代,煙草研究所將持之以恒加強(qiáng)前沿基礎(chǔ)理論研究與應(yīng)用研究、引領(lǐng)性原創(chuàng)成果突破,為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供強(qiáng)大科技動(dòng)力。