近年来◆◆★■,益生菌乳制品凭借其丰富的营养价值和独特的风味◆■■◆★■,受到广大消费者的青睐■★■■。然而,我国在益生菌研究方面起步较晚★★◆■,核心菌种和发酵技术仍被国外大公司垄断,导致产品同质化严重■◆★◆■、菌种活力难保持、营养功能不突出等问题,严重限制了行业的技术创新与发展■★★。为此◆◆★★◆◆,内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司与沈阳农业大学合作◆★◆◆,在国家863计划等科研项目的支持下,经过十余年的努力,在功能菌株筛选,活性保持及加工关键技术方面取得重大突破,并实现推广应用,具体包括: (1)发明了功能基因靶向益生菌精准筛选技术和评价体系。识别了多种与耐受及益生特性相关的功能基因,并基于此发明了功能基因靶向益生菌精准筛选技术。同时结合以人源细胞模型、活体动物荧光成像为核心的评价体系◆◆★,成功筛选获得了副干酪乳杆菌LC-37等多株拥有自主知识产权的优良益生菌株,实现了益生菌的快速精准筛选。 (2)发明了益生菌高活性保持技术。通过太空诱变、凝胶颗粒和微胶囊等技术的综合应用★■,显著提升了益生菌的活性和稳定性,突破了国内益生菌乳制品高活性保持技术瓶颈◆★★◆■■。例如◆■★,动物双歧杆菌BB-11经过太空诱变后★■■,其突变菌株MN-Gup的耐氧性提升3倍◆★★■★,为益生菌的有效性提供了强大保障★★。 (3)突破了功能益生菌发酵乳产品稳定性加工关键技术。成功解决了甜点溶解、褐变颜色不均等难题★★■◆★,并实现了果粒硬度提升 26◆★★■.8%★★★■■、颗粒降低 99.3%、褐变时间缩短至原本的十五分之一等关键技术指标,改善了产品品质,提高了生产效率。 综上所述★★◆,该项目通过一系列创新技术和方法的研发与应用★★■★,充分利用国内本土益生菌,突破了进口菌种的限制,推动了发酵乳制品行业的健康发展。目前已累计授权发明专利11件■◆,培养硕士研究生9人,发表学术论文20篇,相关成果或应用产品获中国食品工业协会科学技术奖特等奖等4项,并在内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司旗下工厂转化推广,近2年新增销售额11◆★◆■.13亿元■◆◆◆◆■、新增利润0.63亿元、经济与社会效益显著■★。
宗学醒,牛天娇◆★■◆★,陈历水■■◆★★,杨续金,肖然,闫清泉■★◆■★,杜爽■★,王鹏杰,王荣春,张献辉
内蒙古农业大学,牙克石市野老大饮品有限责任公司◆◆◆■,内蒙古昆明卷烟有限责任公司
乳业是重要的三产融合产业★■,也是健康产业的重要依托。干酪富含蛋白质与钙◆★◆◆■,是乳业发达国家的主导产品,也是我国乳业的发展方向。然而★◆,由于我国干酪产业起步晚,基础研究与产业化关键技术缺乏,装备依赖进口,所生产的干酪质构特性差,风味不符合消费者喜好,限制了干酪的消费■■◆◆。针对上述问题■★★,本成果突破了干酪质构调控技术与风味增强技术◆★◆★★,创制了具有自主知识产权的干酪装备,提升了干酪的消费者接受度◆■。 1■■★■◆、构建了干酪质构稳态化技术体系★■。在天然干酪方面,创新性地构建了量化的酸与酶共促乳蛋白凝胶模型,为精准调控干酪质构特性奠定基础■★;在再制干酪方面,阐明了再制干酪析水性与拉伸性调控机制,利用蛋白质-多糖稳态化构建结合酪蛋白水合度调控技术,克服了干酪拉伸性差、货架期析水的难题,拉伸长度由4◆◆■.8厘米增加至27厘米以上,贮藏期析水率降低了50%◆★★◆◆;在减脂干酪方面,构建了G/O/W型乳液等脂肪替代物,使减脂40%的干酪达到了全脂干酪的硬度与口感,显著提升了减脂干酪的消费者接受度。 2、创新了干酪风味定性富集协同技术。筛选了高产坚果味◆■◆■、水果味、奶酪味、草药香等风味的特征香气物质的乳酸乳球菌■■■◆★■、干酪乳杆菌、植物乳杆菌和嗜热链球菌,将菌株作为干酪的辅助发酵剂◆◆◆◆,使干酪的特征风味等增强了2.2倍以上◆■◆★◆◆;在蛋白脂肪酶分步酶解的基础上构建了乳源基复合酶系■■★◆,提高了酶改性干酪中挥发性风味物质的种类及关键香气物质3-甲基丁醛的含量,克服了传统干酪香精风味突兀、自然度欠缺的技术难题。 3、首创了具有自主知识产权的干酪加工装备。创制了干酪加工振料筛分机、真空投料站、切丝机★★★、速冻机及熔化拉伸装备5件★■◆;通过调整熔化拉伸锅螺旋叶片搅拌扭力、设计间接加热夹层并优化内壁间隙等,实现了干酪拉伸性的精准调控,干酪片拉伸长度高达115厘米★★★,超过了国内外市售干酪水平;利用所设计二段式速冻成型一体再制干酪生产装置,使干酪的冷却时间由24小时缩短至1小时内★◆◆■★■,人工成本和冷库能耗降低80%。 成果填补了多项干酪加工技术与产品空白,获得国家授权专利32件,发表学术论文36篇,参与制订《食品安全国家标准 再制干酪和干酪食品》,经中国乳制品工业协会鉴定成果总体达到国际领先水平★★◆■◆◆;创制了国产化干酪加工装备,开发了强拉伸性干酪◆◆、特征风味干酪、常温再制干酪和减脂干酪等产品28种,降低了进口依赖;相关技术在内蒙古伊利实业集团股份有限公司■★、内蒙古伊家好奶酪有限责任公司★★★■、天津伊利乳品有限责任公司、北京超凡食品有限公司等企业应用■◆★◆■,2021-2023年新增销售额36.36亿元★★★,新增利润6.55亿元■■■★★★,奶酪产品市场份额由应用前的6.4%跃升至19.5%,取得了良好的经济效益和社会效益。
近年来,智慧畜牧业发展迅速◆◆■、行业需求迫在眉睫◆■◆■,但起步阶段基础薄弱、科研力量投入弱,致使瓶颈难以突破,本团队聚焦内蒙古五大任务中的■◆■★◆◆“聚力打造我国北方重要生态安全屏障”与■■★“国家重要的农畜产品生产基地”两大任务,着力解决传统草原畜牧业发展的关键共性问题和关键技术,开展牛羊智慧养殖体系关键技术与设备开发◆◆,提升畜牧业自动化水平、降本增效,服务于畜牧业发展与草原保护“双赢”的总体战略目标。 针对传统养殖中牲畜生理状态监测难★■★■、发情检测与疾病治疗滞后的问题,本项目引入智能项圈与大数据分析★■,实现牲畜健康实时预警与精准管理。智能项圈采用高灵敏度事件驱动算法,确保低功耗同时高效处理数据,在资源受限环境下表现卓越★◆■■。大数据分析模型基于Transformer深度神经网络,利用大规模数据集深度学习,提升预测准确性与鲁棒性。 传统体尺体重测量耗时费力、精度低,项目引入三维体尺检测与动态称重技术,提供高精度生长数据◆■★■★■。三维体尺检测结合3D相机成像与点云重构,实现自动化、非接触式快速测量■★,提高效率与准确性■■■★■。动态称重融合智能传感器与Kalman-EEMD滤波算法,实时精准采集体重数据。两大系统协同配合为畜牧管理提供技术支撑,推动养殖业智能化水平。 项目组多年来坚持校企合作◆■★◆★◆、政产学研用结合◆◆,研发的系列智能项圈■★■★■、体尺体重设备、牧食行为监测及管理平台实现产业化,主要推广应用于内蒙古、河北、山西等地★■■★★◆,近年来总计销售20余套,销售合同金额达2300余万元,总利润600余万元,其中包括承接大型国企内蒙古蒙牛乳业(集团)的★■■“数字化奶源平台运维服务项目★◆◆■”,承接大型国企中华联合财产保险的★◆“牧银保项圈与基站服务”等重点项目,团队研发的羊体尺测定系统成功入选农业部2024年度农业“火花技术■■”成果库。2025-2027年,团队开发的系列产品国内市场占有率预计达到25%,销售目标8000万元/年。项目研究与推广期间,共发表论文30余篇,其中SCI收录18余篇、EI收录6篇,出版专著2部,授权发明专利5项■◆★★■,实用新型专利20余项,软著10余项,培养博士生3名,硕士生80余名■★◆,具有良好的社会效益。上述系统的实现为助力完成自治区两大任务★■◆◆■★、加快智慧畜牧业高效发展做出贡献。
炎是威胁奶牛健康重大疾病之一,目前国内主要依赖人工巡视发现病牛,劳动强度高◆◆◆★■■、判别滞后,国外则依靠电导率(EC)等生产数据,但判别方法不公开;在治疗阶段■■◆■★★,国内外尚缺乏动物源细菌耐药性与营养调控同兽用抗菌药科学使用的关联研究◆◆★◆■,导致部分抗生素效果下降■◆,并引起原奶药物残留。本项目以“大数据+AI人工智能◆■◆★★◆”赋能奶牛养殖关键环节★■★■,攻克炎从判别到治疗的多源监测、诊断预警与生产应用的难题★■◆,实现跨区域一体化标准防控■■★,促进畜牧养殖与奶业的新质生产力发展■■■★★。取得创新如下: (1)首创基于生产大数据的炎主要风险因素监测与预警方法,实现◆★◆■★“提早介入”★★。充分发掘并高价值利用日常生产与病原菌采样大数据■★■★◆■,揭示多因素、多病源条件下的炎发生规律★◆■★◆,建立样本采集与监测标准SOP;构建日常监测关键因素同临床性炎的机器学习预测模型及快速识别方法,病牛预测准确率相比于国外60%提升至平均80%以上★★◆■;首次构建炎云服务预警系统★◆,基于持续滚动3天生产数据预测提示未来3天患病情况,依据动态评估结果及时采取措施。 (2)创建炎耐药菌监测及营养调控与科学用药技术体系,实现“精准治疗”。明确主要带入来源及不同菌种对不同药物的耐药率对应关系■◆◆◆,建立从药品准入到使用的标准化体系2项;首次提出基于耐药性的抗生素科学用药方案★■◆◆■■,开发病原菌监测数据库及专家用药建议系统,实现精细化治疗◆■◆★★★;同时首次将奶牛营养调控与炎预防相结合,提出了特异免疫增强营养物质的配比方法,建立基于营养生理规律的奶牛高免疫力营养调控策略,有效降低炎发生率,治疗应用的抗菌药种类下降20%★■◆、治愈率提升40%以上。 (3)研发原奶常见残留兽药的免疫快检技术产品,实现“高效筛查”,保障原奶安全。率先提取喹诺酮类等多残留药物的共性结构合成通用半抗原■◆,制备可覆盖90%以上同类药物的特异性抗体,检测时间由数小时降至10分钟以内;制备受体蛋白PBP4◆★★■、S.AUREUSPC1★■◆,突破-内酰胺类★■◆◆、克拉维酸检测抗体研制瓶颈;制备MCR-1、NDM-1和optrA三种耐药蛋白★◆■★★★,并首次获得特异性单克隆抗体;开发-内酰胺酶及20余种原奶中常见兽药的免疫快检产品★■,检测成本降低90%以上,应用于高质量乳品安全保障。 项目授权发明专利7项◆◆◆■◆、发表文章18篇■■、制定行标3个◆◆★★、成果转化产品4个、企业标准18个、企业内部规范18个,软件著作权3个◆★。成果在伊利集团全国工厂◆■★■■◆、600余座牧场,7家畜牧公司和1家生产加工企业推广应用■◆■;检测产品已广泛用于30个省级区域超过300余家乳品相关企业及政府检测机构。项目近3年新增直接经济效益达86.33亿元。成果填补牧场奶牛炎跨区域一体化标准防控研究领域的空白,保障畜牧养殖健康与动物源食品安全★◆★■★■。 成果通过以谯仕彦院士为首的行业权威专家鉴定,总体达到国际先进水平,其中基于生产数据的奶牛炎人工智能机器学习预测模型及快速识别方法达到国际领先水平。
马铃薯(Solanum tuberosum)是世界第四大重要农作物,仅次于小麦■■、水稻和玉米★■。在人口增长◆■◆★★■、耕地面积减少、水资源不足的影响下,我国食物安全存在着潜在危机★◆。马铃薯产业的不断发展,将对缓解我国食物安全压力起到重要作用。内蒙古是我国马铃薯的主产区。由于栽培马铃薯对低温寒冷敏感,而内蒙古自治区寒冷的气候特征严重限制了我区马铃薯产业的健康发展。相对于动物而言,植物的不可移动性使得马铃薯无法回避不利的环境,对低温寒冷只能依赖于 自身的调控机制去适应■■★■◆。因此,挖掘马铃薯耐寒基因并研究其耐寒机理■★■■◆◆,进而通过生物技术手段提高马铃薯的耐寒性,已成为我区马铃薯能否正常健康发展的解决途径之一。本项目围绕马铃薯耐寒基因的挖掘及其耐寒机理解析展开了系统的研究◆★★◆◆◆,主要科学发现如下◆■: 1. 以国内马铃薯主栽品种大西洋为研究对象,首先通过MSAP技术结合BSP技术发现★◆★:基因内甲基化是调控马铃薯应答寒冷逆境重要方式。在烟草应答重金属逆境的研究中也获得了类似的发现★■。 2. 通过基因编辑技术★■★、VIGS技术、激光共聚焦技术,结合生物信息学分析等方法挖掘到马铃薯耐寒基因StALDH2B7和StSUCL1,均为应答低温寒冷的正调控基因,且StALDH2B7和StSUCL1都定位于细胞内线★◆. StALDH2B7和StSUCL1定位于细胞内线粒体,都是通过调控基因内甲基化修饰水平来耐寒,但作用机理不同。前者主要通过清除机体内因低温寒害积累的有害物质来耐寒,后者是通过合成更多的ATP来耐寒■★。 项目挖掘的耐寒基因StALDH2B7和StSUCL1及其耐寒机理为后期马铃薯耐寒育种及生产提供基因储备及理论依据★◆■◆■★,项目的实施促进了内蒙古自治区马铃薯逆境生物学研究平台的建设。项目发表研究论文20余篇■★■,培养学生20余人,其中指导学生获得全国大学生生命科学竞赛二等奖2项,三等奖3项。培养自治区“草原英才”1人★■◆★★◆、包头市“鹿城人才”1人、教育厅高等学校◆★★“青年科技英才”2人。
杨磊,李光鹏◆◆,李俊雅,高雪■■★◆★,张立果★■★■★,白春玲★◆★■,苏广华★★■◆,宋丽爽,苏小虎■◆■■■,翁智
内蒙古宇航人高技术产业有限责任公司■★★◆★◆,内蒙古宇航人生物工程技术有限公司,北京林业大学
内蒙古农业大学,内蒙古自治区农牧业技术推广中心★◆◆,内蒙古自治区农牧业科学院,赤峰市农牧科学研究所,通辽市农牧科学研究所,乌兰察布市农林科学研究所,内蒙古三主粮天然燕麦产业股份有限公司★◆■,内蒙古阴山优麦食品有限公司
刘淑英,郝永清◆◆■■★,张良■■★★,李慧萍■★★★,郭婷,段跃强,王海艳,张宇飞,王宇■★,王振玲,徐斯日古楞★■◆■■■,高强
内蒙古农业大学,内蒙古华希生物科技有限公司,呼和浩特海关技术中心◆★,北京农业职业学院
内蒙古农业大学,内蒙古蒙枣科技有限公司■★◆,北京市农林科学院,鄂尔多斯市三北工程推进中心,乌审旗毛乌素枣业研究所,内蒙古自治区林业科学研究院★◆◆★◆,乌兰察布市林业和草原监测规划站,内蒙古自治区农牧业技术推广中心
内蒙古大学,内蒙古牧野昕光信息技术有限公司,内蒙古好快科技有限公司,内蒙古牧合智能科技有限公司
一.研究目的 本项目的研究目的在于为消费者提供营养美味的菌类食品★◆■◆■,提升菌类农作物的附加价值■◆★■★,带动周边农村发展特色农业★■,推动乡村振兴进程◆■◆。随着社会的发展,人们生活水平的提高■★◆■★,人们的饮食已经由温饱型向营养型过渡,向保健型发展◆◆★,菌物性食品是继植物性和动物性食品后的第三代健康食品,一荤一素一菇是现代最新最完善最科学的健康食谱。本项目转化的产品符合国家发展和改革委员的“农村一二三产业融合”,2019年中央一号文件再次提出明确◆★“加快发展农村特色产业”。因地制宜发展多样性特色产品■■★,倡导“一县一业”。 二.主要技术内容 在技术上★■◆◆■◆,本项目主要依据国家发明专利“草原白蘑酱”(专利号ZL 2013 1 0344382.5)进行,通过专利成果转化★★◆■■◆,打破草原白蘑传统食用方式,改变了草原白蘑食用的季节性约束◆★■◆★,最大限度保持住其的营养成分;技术上有以下突破■★◆◆◆: 1、完成企业技术创新(清洗方法、蒸煮工艺、炒制工艺等技术改进); 2◆◆◆、完成草原白蘑酱设备节能改造与选型。(设计选购现代化、自动化程度高的白蘑清洗◆■★■◆、蒸煮、炒制等设备)★◆; 3◆◆、完成改进草原白蘑酱的生产工艺一套;将产品由化学保质(添加防腐剂)升级为物理保质(不添加防腐剂保质期依然能达到18个月)■■。 4、完成产品标准一套并获得市场监督管理局备案。 三.经济指标、应用效益 在经济上★■■■■◆,项目执行期间通过产业化打造了一款草原特色旅游产品★■■◆,完成白蘑酱系列产品3个★■◆◆,2023年生产草原白蘑215万瓶■■◆,销售213万瓶(规格180g/瓶),实现生产产值1020万元,利润70万元,税收69万元。同时,项目培养技术人员两名,直接安排就业约62人◆■★■★,间接带动就业近千人。极大地调动农民生产的积极性★★◆◆■,提高了农业综合生产能力■★■■◆;带动当地经济发展◆◆★◆★,增加当地政府的财政收入。 草原白蘑酱是营养和美味的完美搭配★■■◆★,符合食用菌深加工思路和满足草原旅游产业需求的食用菌开发项目,有利于促进赤峰地区发展绿色产业、推动健康饮食普及★■■、带动旅游市场发展。
微生物资源是具有国家战略性的生物资源之一,与食品行业关系密切。项目团队以传统发酵食品为来源收集地区特色微生物资源★■◆★◆◆,经分离、纯化◆■★◆★■、鉴定及功能评价筛选出特殊功能的微生物菌株,在此基础上进行了新型发酵食品与地方产品品质的开发研究与转化,对促进和推动内蒙古当地食品及发酵类产业的发展具有重大意义★■★。 本项目在分离保存地区特色微生物资源基础上,通过功能评价、筛选具有特殊功能微生物菌株,解决了内蒙古当地微生物资源利用与开发的技术瓶颈,在落后技术的替代、填补国内菌种资源利用空白◆◆■◆◆、实际生产降低成本等方面在国内外均具代表性◆■★★,同时进行了新产品开发和地方产品品质提升方面的研究和应用■★■■■★,在原有生产工艺的改进技术方面亦取得了重要成果◆■■◆。具体体现在:(1)功能微生物资源库的建立及部分功能微生物的机制解析。本项目收集内蒙古各类发酵食品500余份,从中分离保存了包括酵母菌(Yeast)■★◆■◆、乳酸菌(Lactic acid bacteria)、芽孢杆菌(Bacillus)等在内的功能微生物2000余株■◆,建立了以功能为主导的微生物菌种资源库,授权专利1项、发表学术论文5篇。(2)特殊功能果酒微生物的转化及利用★◆。依托功能微生物资源库★★,通过诱变筛选获得的耐酒精◆◆★★、耐高糖环境能发酵pH极低的野生蓝莓来生产高花青素蓝莓果酒,花青素含量高达368.5 mg/L。同时研发果酒澄清技术,建立适合内蒙古本土特色的果酒生产技术,授权发明专利1项、实用新型专利1项,发表学术论文3篇。该技术与内蒙古牙克石市野老大饮品有限公司进行合作开发的野生蓝莓果酒、发酵蓝莓汁等产品在2021-2023实现销售额4850万元,有效促进了当地野生蓝莓和海红果产业的发展★◆★■★★。(3)产天然风味物质微生物的筛选及应用。香兰素是具有重要应用价值的风味物质。通过评价分别获得一株能以葡萄糖为底物产生香兰素的枯草芽孢杆菌B4-9,授权获得发明专利2项、发表学术论文2篇★■◆。经系统优化后发酵液中香兰素含量可达3.6mg/L,在此基础上与内蒙古昆明卷烟有限责任公司合作建立的冬虫夏草★★■■“奶甜香”和“酱甜香”发酵料液制备技术已成功应用■◆★。2021-2022年实现节支近1亿元★★■◆,实现提高品质■★■◆、降低成本的目的。 综上,本项目以功能微生物菌种为基础■■◆■,通过定向筛选及系统优化将微生物应用于实际生产■■◆★★■,为自治区特色野果深加工、特色地方产品的降本升级做出巨大贡献★◆★。
内蒙古农业大学,内蒙古自治区质量和标准化研究院,内蒙古草原晶鑫食品有限公司,内蒙古蒙元宽食品有限公司◆■,内蒙古澳菲利食品股份有限公司
刘景辉,赵宝平,米俊珍,胡有林★◆,张志芬,齐冰洁,白晓雷★★■★,呼瑞梅,王凤梧,金晓蕾,李立军,杨彦明★★◆◆,徐忠山,郝麒麟◆★■■■■,张娜
我国是杂粮生产大国,杂粮在■★★★“健康中国2030”战略和大食物观中具有重要地位和作用。内蒙古是我国杂粮最大的优势产区★■,主要种植区干旱少雨■★■、生态脆弱,杂粮是该区域农民种植的主要作物和收入的主要来源,也是我区粮食单产提升潜力最大的作物◆◆■★。但多年来杂粮产业发展中存在抗旱优质品种少、土壤蓄水保墒能力差、抗旱技术缺等问题,严重制约了产业的高质量发展。自2010年起,在国家与自治区科技项目支持下,课题组以“优质品种+土壤保水+植株抗旱”协同调控的思路,选育抗旱优质新品种■■■■◆,集成创新土壤蓄水保墒与抗旱栽培新技术并示范推广应用◆★,研发的好品种、好技术、好材料为内蒙古杂粮品种培优、品质提升、品牌打造和标准化生产提供了新质生产力提升的技术支撑★■◆■★,为促进农民增收和助力乡村振兴作出重要贡献。 创新点1★■:创制杂粮抗旱优异种质■■◆◆、选育新品种12个(国审7个,转化6个),有效解决了品种抗旱、优质与高产协同难的问题,为杂粮产业高质量发展提供优质品种支撑■■。创制杂粮抗旱优质高产种质284份;构建了507份燕麦群体遗传图谱◆◆■★★,获得56个燕麦高蛋白候选基因,鉴定抗旱基因5个,培育抗旱高蛋白燕麦品种6个、蛋白质含量平均提高2个百分点;抗旱高黄酮荞麦品种3个,黄酮含量较国标值提高1倍以上◆★;抗旱优质谷子品种3个(1个达到国家一级米)。 创新点2◆◆■★◆:揭示了保水材料提高土壤蓄水保墒能力和水分利用效率的微生态机制,发明了膨润土生产沙地改良剂的方法,构建了以施用膨润土等保水材料为关键技术、适宜不同生态类型区的杂粮旱作蓄水保墒技术模式3套,实现了水分利用、产量、品质的协同提升。施用保水材料增加了大团聚体、土壤养分、微生物多样性等,土壤入渗蓄墒率提高5.3个百分点★★■◆■★、水分利用效率提高5.9%-32★■.8%。确定了保水材料施用的关键技术参数,集成创新了施用膨润土、留茬深松等杂粮蓄水保墒技术模式◆■■,土壤水分蒸发量最高降低了25◆■.5%,籽粒产量和蛋白质含量分别最高增加26★◆■■◆.5%和28◆◆.1%。 创新点3★■■★★◆:阐明了叶面肥调控作物光合■★◆■★◆、糖代谢、内源激素、保护酶等协同提升产量和品质的生理机制,集成创新以喷施叶面肥为核心的杂粮抗旱优质高产栽培技术模式4套,为杂粮优质原料生产提供有力技术支撑。干旱胁迫下喷施腐植酸◆★★,叶片茉莉酸和脱落酸含量分别增加63.9%和67.7%,光合速率提高52.0%以上★■■◆,花后各器官的可溶性总糖及其组分含量显著提高;喷施多效唑和6-苄基腺嘌呤增加了内源ABA和6-BA含量,加快花芽分化,开花时间提前,提高花粉可育率和柱头可授性,增加结实和产量。应用抗旱优质高产栽培技术,燕麦增产达21■◆★■.1%、蛋白含量提高13.2%,荞麦增产26.1%、黄酮含量提高36.4%。 本成果共选育新品种12个、授权专利5件★■■、制定地方标准13项◆◆■◆★、登记软著6件,专著2部,发表学术论文84篇,培养博硕士18名。近3年新品种新技术累计推广1030万亩,总产值105.4亿元,新增纯收益18.5亿元◆★,社会、经济、生态效益显著。院士专家评价该成果整体达到同类研究的国际先进水平★◆◆■★,其中杂粮作物抗旱蓄水保墒技术居国际领先水平◆■★★。
内蒙古农业大学◆◆,巴彦淖尔市农牧业科学研究所,巴彦淖尔市现代农牧事业发展中心■◆,巴彦淖尔市水利科学研究所
随着畜牧业的快速发展和规模化养殖程度的不断提高,动物机体健康水平下降的问题日趋凸显◆★,已成为制约畜牧业发展的瓶颈。生物饲料技术能够显著提升饲料的营养价值,降低抗营养因子含量,产生多种有益代谢物★★◆,并促进动物消化与吸收。本项目针对反刍动物生物饲料菌-酶-原料协同不足、产品品质评定不全面以及养殖应用精准度不够等问题■★,集成国家农业科技支撑计划、农业农村部农业科技成果转化、内蒙古科技成果转化、内蒙古科技创新引导等10余个项目的核心技术,联合饲料企业和养殖企业■★◆,经过14年的深入研究,主要研究内容及创新如下■■◆★◆★。 1■■★◆◆■、菌酶驱动的反刍动物功能性生物饲料产品创制 阐明了生物饲料功能活性物质积累的菌酶驱动机制,创新了原料靶向性生物破壁释放技术,创制了瘤胃调节型、抗应激型和强免疫型3类菌酶驱动的反刍动物功能性生物饲料,规范了功能性生物饲料的生产和应用技术■◆◆★,破解了菌酶-原料难以协调、功能活性物质难以释放、加工批次效应明显的技术瓶颈★■◆■★。 2、多模态数据驱动的反刍动物功能性生物饲料产品评价创新 首创了基于计算机视觉技术的生物饲料产品图像表征方法,构建了功能活性物质的近红外光谱快速测定模型,多模态数据融合,创新了功能活性物质“图像表征-近红外分析-化学计量”评价技术■◆◆;提出了生物饲料产品“体外活性◆◆◆◆★、模式动物、养殖动物”三层次评价策略,多维整合■◆◆◆,构建了产品功能多层次评价体系◆★◆◆,突破了产品活性成分“量而不准”★◆■★◆★、功能效果◆■■“难控难评”的技术瓶颈。 3★◆■◆★★、创建四维实景一体化的“功能性生物饲料+”精准应用模式◆★★★■,开展大规模数智化饲喂工程实践 首创养殖生产“环境实景、场景实景、过程实景及个体体征实景”四维数字化平台◆★◆★■,开发了云实景系统和智能养殖管理系统◆★◆■■★,构建了牛羊采食运动关键行为智能监测模型◆★◆★;研发了云畜牧智慧监管决策平台,多场养殖业务全流程联动★■◆、产品饲喂效果全周期反馈,实现功能性生物饲料产品的数智化精准应用◆★◆★,并开展大规模饲喂工程实践◆◆,解决了片段式、低质量饲喂数据难以支持产品精准实践应用的难题。平台网站。 授权发明专利18件、软件著作权41件★■,制定地方标准4项,出版专著5部,发表学术论文67篇★◆■■■◆,其中SCI收录21篇■■。项目成果已在饲料企业和规模化牧场大规模应用★★◆◆★★。2014年1月-2024年6月累计生产功能性生物饲料产品及其配合饲料120.87万吨■★◆◆★,辐射内蒙古地区和山西、陕西◆★■◆★◆、宁夏、河北等周边省区,覆盖奶牛61.08万头次、羊1039.40万只次。应用产品后■◆,奶牛产奶量提高0.7 kg以上,肉羊日增重增加40 g以上,产值39.92亿元,利润6.21亿元★■◆◆■。签订技术服务合同140万元◆◆。
高飞,马海然,李洪亮,吴秀英,王然■★■◆,李辉,张冬洁★★◆★■■,王春燕,郭燕,冯志宽,刘红霞★◆◆★◆,赖孟瑄,李双红,温荣,孙丽生
近年来我国居民饮奶意识大幅提高,消费者需求上升为◆■■“更安全◆★◆◆★◆、更营养■★■、更新鲜、更多样”。冷链运输与低温仓储快速发展也推动了乳制品增量转向低温品类■★★★★◆。间接热杀菌会导致活性营养损失、风味变差◆◆■、加工性能丧失等问题◆★★■■◆,无法满足低温乳制品的发展大趋势■■,成为制约品类升级的主要瓶颈。本项目重点关注低温乳制品加工工艺技术创新★■★■■,阐明了热加工强度与方式对品质的影响规律及作用机制★◆◆■◆,开发了动态平衡杀菌保鲜技术,显著提升了其营养特性◆■★■■◆、加工特性、感官品质及保质期稳定性,取得了显著的经济效益,带动了行业技术进步与产业升级◆◆◆■◆◆。 1. 揭示了热杀菌对牛乳理化指标、热敏指标等的影响规律及作用机制◆★★■■■,为搭建品质提升关键技术体系提供理论依据。通过比较热杀菌强度和方式,发现直接和管式杀菌产品微生物含量在贮藏期显著优于板式杀菌;糠氨酸含量与热处理程度成正相关;直接杀菌后热敏性蛋白变性率显著低于间接杀菌★■◆;直接杀菌使酪蛋白发生解聚,呈松散多孔结构★★,流动扩散能力增强◆◆◆◆;热杀菌强度升高会降低生物活性肽的功能性和营养性◆■★;阐明了适宜的温度-时间组合和加热方式是保证品质的关键因素,解决了热处理对产品品质影响不明确的问题。 2. 突破了传统热杀菌与低温乳制品品质提升需求不平衡的瓶颈,研发了微生物去除、营养保留和口感新鲜之间动态平衡的杀菌保鲜工艺★★★◆■★,为产业化应用提供依据■◆■◆★。创新性将非热除菌分离和直接浸入式热杀菌集成,研发了一套微生物去除、营养保留和口感新鲜动态平衡的鲜奶杀菌保鲜工艺,使产品杀菌率提升至99.999%,糠氨酸含量降低23■■★◆★.96%,提升热敏性营养物含量★■,货架期内具有奶香馥郁、回味清甜■◆★★、协调均匀的感官风味◆■,解决了鲜奶无法同时满足安全指标和品质提升的技术难题。 3.应用热杀菌-乳品质作用理论和动态平衡杀菌保鲜技术,攻克了低温奶酪在加工贮藏过程中稳定性差和烘焙功能性保持的难题■◆★■★,实现了技术在再制奶酪中的延展应用。靶向筛选构建了乳化平衡精准控制体系,采用直接热杀菌法形成热加工与乳化平衡稳态控制的协同增效,开发了新型奶酪加工稳态控制技术,使物料在热杀菌前期可充分水合受热■■,转变流体状态增强其热穿透性■■★◆◆◆,杀菌效率提升至99.9%以上,实现产品菌落总数100 CFU/g,实现货架期内无析水析油的稳定效果◆■◆★,及260℃条件下具备优良的烘焙效果,取得技术突破。 项目授权发明专利18项,实用新型6项■★■★。发表论文25篇■◆★。经科技成果评价鉴定为国际领先水平。成果应用于蒙牛低温鲜奶及奶酪系列产品■◆■★◆,近三年新增销售额105.62亿元,新增毛利31◆★★.04亿元。
沙棘作为水土保持的经济林树种,不仅具有荒山绿化、土壤改良等生态价值,因其富含有多种生物活性物质,又具有良好的经济价值。我国沙棘主要分布于内蒙古、新疆、宁夏、青海和甘肃等中西部地区★★■,沙棘资源在这些中西部贫困地区的“精准扶贫”及“乡村振兴”工作中起了重要作用★◆■◆■◆。现阶段对于沙棘的研究主要集中在沙棘果实上,作为废弃物的沙棘叶中同样含有大量的营养物质,如何合理利用生物量丰富的沙棘叶资源,变废为宝,促进无废料沙棘资源的开发,成为了沙棘行业的重大课题。 自2015年以来,内蒙古宇航人高技术产业有限责任公司联合北京林业大学科研团队开始了沙棘叶资源开发利用的基础及应用研究◆■★◆◆,取得了一定的技术成果★■,获得发明专利两项(一种超临界CO2流体萃取技术提取沙棘叶多酚的方法,授权公告号★■◆■■★:2X;发酵型沙棘叶茶的制法■★■★■,授权公告号:5X)、发表了数篇高质量研究论文。 沙棘叶富含多酚类活性物质,该项目研究了多样化的沙棘叶多酚制备工艺,综合评价了沙棘叶多酚提取物活性◆■◆■,创制了绿色的、安全的◆■◆★★★、高活性沙棘叶多酚专利产品,开发了工业化多功能连续提取制备沙棘叶多酚的新型工艺设备以及可推广应用的大孔树脂吸附精制技术,建立了沙棘叶多酚提取物产品质量标准;基于沙棘叶多酚提取物的基础研究★◆★◆◆■,研制了具有抗氧化功能的保健食品沙棘番茄茶多酚软胶囊。采用引入嗜酸乳杆菌与植物乳杆菌菌种作为发酵因子的低温发酵工艺制备沙棘红茶,首创了沙棘叶脱蜡技术及沙棘果汁辅助沙棘红茶的发酵工艺,提高了沙棘茶叶色、香、味品质★★■◆◆,建立了满足工业化生产的沙棘发酵茶技术体系,开发了具有特定保健功能及市场竞争力的沙棘茶叶■◆■。 2023年,内蒙古宇航人生物工程技术有限公司与北京林业大学吕兆林团队再度合作,基于沙棘叶多酚研究成果,进一步研发槲皮素苷元含量大于5%的原料产品,为了提高沙棘多酚化合物的水溶性及稳定性■★◆■◆★,开发了高稳定性、高溶解性的沙棘多酚微胶囊产品,产品用于保健食品原料领域,为保健食品行业增添新的活力与价值◆◆。 项目的实施,提升沙棘生态林的经济效益和社会效益。2021-2023年累计销售金额2370.4万元★◆★,新增利润336.24万元★◆■■◆。项目对沙棘叶资源进行深入研究,开发了具有自主知识产权的沙棘叶相关新产品■◆■,提高了企业的技术创新和成果转化能力,建立了产品标准,利于沙棘行业整体发展及生产的良性循环,项目成功地将资源优势转化成为经济优势★■◆,带动了内蒙地区沙棘资源综合利用的发展◆■★★◆■。
包音都古荣金花,萨如拉★■■★,和硕特麦丽斯,呼格吉勒图,白玉廷,王越男,侯荣伦◆■★■■◆,敖日格勒
常温酸奶作为中国特有的酸奶品类★★■,契合中国的国情与饮食习惯■■,但如今这一领域正面临严峻挑战。生产过程中高强度的热处理工艺导致产品出现粉涩口感,还减弱了发酵特有的香气■◆◆★;为改善产品风味添加大量游离糖和脂肪■◆,也增加了消费者的健康负担■■★■◆◆;二次杀菌使益生菌失活,削弱其功能价值。这些因素制约了常温酸奶市场的发展。项目目标是突破上述技术瓶颈,为消费者提供美味可口■■★■★■、营养均衡,具备明确功能的高品质常温酸奶◆◆。 项目在常温酸奶品质提升方面取得突破性进展★■。揭示了影响常温酸奶口感和风味的关键机制,并基于此开发相应的调控技术,极大地改善了产品的感官体验;同时,通过优化甜味物质★★◆★、脂肪替代物及膳食纤维的组合,进一步提升产品的营养价值。此外,建立自主菌功能研究平台,创制功能型常温酸奶。上述技术成果达到国际领先水平,主要创新点包括◆■■: 创新点1:建立常温酸奶粉感和风味评价方法★■■,阐明其物质基础及形成机制,构建口感与风味调控技术,提升常温酸奶感官品质。依靠摩擦学及DHS-GC×GC-O-MS建立酸奶粉感及风味物质定量评价方法。分离影响口感■■、风味的关键物质★★◆◆,分析其组分、结构及作用机制★■★◆。通过配方、工艺调控及包装改良,酸奶摩擦系数降低0◆■■■★■.024■★■,乙偶姻含量提升40■★★■■.2g/g★◆■■◆★,丁酸含量降低14◆★.8g/g,显著提升常温酸奶口感及风味品质。 创新点2◆■◆■■★:建立智能甜味复配模型优化甜味感知■★,开发乳清蛋白自聚集体替代脂肪口感■◆■★★★,组合膳食纤维重构减糖控脂常温酸奶体系。利用甜味物质呈味过程建立复配模型★◆◆,实现甜味物质自动筛选与智能组合,减少酸奶糖添加量27%~50%。调控乳清蛋白结构◆★★◆■★,开发1~10m乳清蛋白自聚集体模拟乳脂肪润滑口感。组合膳食纤维替代胶体强化酸奶质构,实现营养结构优化。 创新点3:挖掘自主知识产权功能菌株,开发功能型常温酸奶并进行临床评价★◆◆■,通过益生元-益生菌协同发酵实现功能产物富集■★◆◆◆。开发含有嗜热链球菌MN002的常温酸奶,证实其具有调节肠道菌群★■★◆◆、改善便秘★◆、缓解肠炎的功能。开发含有长双歧杆菌BBMN68的常温酸奶,证实其具有双向机体免疫调节及缓解花粉过敏的功能◆★★。通过益生元-益生菌协同发酵,增殖益生菌1.7倍,富集30余种代谢产物。 项目成果授权发明专利22项,发表学术论文13篇★◆,研究成果在蒙牛转化应用■■◆■★★,上市13款常温酸奶新品■★◆,推动纯甄基础配方全面升级★◆◆★■,近三年创造产值202.2亿元■◆,利润10.3亿元,取得显著的经济效益。攻克行业技术难题,全面提升常温酸奶品质,促进行业健康发展★■◆◆★。同时,通过产品迭代创新,引导消费者转变饮食习惯,培养健康饮食意识。
刘彪,周鹏★◆★◆◆■,李依璇,司徒文佑,叶文慧,张丽娜,段素芳,孙亚楠,孙佳增■★◆★■◆,张晓旭,刘大松■■◆,李翠枝,孔小宇★■,李彦荣,王学敏
内蒙古是我国农畜产品重要的生产基地★★◆,牛羊存栏量均位于全国前列。本项目针对内蒙古地区牛羊绿色养殖中重要呼吸系统疫病病原基因和进化信息不清★◆■◆,缺乏病原种质资源深入挖掘■■★◆◆,急需支撑养殖业高质量发展的诊断技术和防控产品,以及防控技术规程和决策模式落后等问题,历经10余年联合攻关,取得系列创新成果★★★■,产生了显著的经济★■、生态和社会效益。 理清了牛羊呼吸系统疫病重要病原的生物学特性和现有检测技术缺乏的根本原因,创建了牛羊呼吸系统疫病多个病原检测体系,并实现协同应用,突破了关键检测技术◆★★■◆“卡脖子”的现状◆★。创新性地提出内源性绵羊肺腺瘤病毒(JSRV)是导致机体对外源性JSRV感染产生“免疫耐受”的关键因素的新理论,国内首次创建了JSRV“多场景◆■”、“高精度”检测技术体系★■◆★■,制定了国家标准和地方标准。揭示了梅迪-维斯纳病毒(MVV)基因结构和变异位点,国内首次创建MVV快速检测技术,突破了只能依赖进口试剂盒的行业痛点■■★■。明析了牛羊呼吸系统疫病主要病原流行特点■■,针对不同病原特点研制了ELISA检测试剂盒,实现了检测性能的有效提升,完成了成果转化■■★◆◆。实现了羊支原体培养的新突破,揭示了羊支原体进化信息★★◆,研制了羊肺炎支原体鹦鹉热衣原体病二联灭活疫苗,实现了“一针双防”和保护率的双提升★★◆■◆★,解决了羊支原体肺炎疫苗匮乏的行业痛点。集成多项检测技术,协同推广应用★◆■,为疫病监测净化■■■★★、养殖风险评估、口岸疫情监测提供了重要的技术支撑,为牛羊健康养殖“降本增效★★★◆■”提供了可靠的技术保障。 项目发布国家标准1项◆◆■◆■◆,地方标准2项,获批临床批件2个,授权国家发明专利4项,保存菌毒株338株,获得企业技术合作研发费用1200万元,转化检测技术及试剂盒配套产品80万元◆◆■,发表学术论文70余篇,其中SCI论文11篇★◆■,编写全国农林院校统编教材和专著8部,培养研究生59名。该项目开发的相关技术通过推广应用,产生的经济效益达1亿元以上,为牛羊健康养殖奠定了良好基础◆■★◆★,极大地提高了内蒙古自治区牛羊养殖的经济、社会和生态效益。
内蒙古农业大学,河南心连心化学工业集团股份有限公司,乌兰察布市农牧业生态资源保护中心,武川县农牧技术推广中心,包头市农牧科学研究所,丰镇市高峰机械设备有限责任公司
针对我国三北地区沙地经济林急缺支撑其产业发展的良种,以及栽培技术落后、深加工产品少、产品附加值不高等重大科学与技术问题■★,项目以我国第一大干鲜果兼用经济树种-枣为研究对象◆★◆,以三北地区沙地作为产业发展区◆◆★■■■,开展了枣种质资源的收集、评价与鉴定工作◆◆◆,培育高产优质高抗的系列良种,建立其良种快繁技术和高效栽培技术体系■■,进行了大面积的推广应用◆★◆■,并研发了多种绿色无污染的高附加值产品■★◆■,极大的提高了沙地经济林生产效率和产品质量,取得了巨大的经济、生态和社会效益★■,为沙地干鲜果经济林产业健康持续发展夯实了基础。项目主要成果如下: 1.开展了全国枣种质资源收集与保存工作■★★■,提升了种质资源共享和供给水平◆★■。项目对枣主产区及分布区的9省(区)8万余份资源摸底调研◆◆■,收集保存全国各地的主栽★◆◆★、名、特★★■◆■、优、稀种质959份■■◆◆,建成枣种质资源大田保存基地3个、产学研基地2个、国家级枣科技小院1个◆◆★◆,大幅度提升了种质资源共享和供给水平,并为枣长期育种工作提供了宝贵基础材料。 2◆■.创建了■★“表型+品质+分子■★”标记相结合的枣种质评价和鉴定技术体系,挖掘一批优异种质。以◆■◆★◆★“表型+品质+分子”标记评价种质资源,发掘抗寒、抗旱★★◆■★、大果、抗裂果★◆,以及富含功能成分黄酮、水溶性多糖的优特异种质87份,完成枣果实发育过程中可溶性糖、有机酸■■★■、原花青素、芦丁等代谢物空间分布的可视化,筛选出抗坏血酸及糖酸共表达调控模块3个,挖掘经济性状相关关键候选基因9个,筛选出具有重要育种价值的抗旱◆★◆◆◆★、抗寒、大果、抗裂果种质5份,对种质资源的进一步利用,尤其对枣育种具有重要意义。 3.建成◆★★■“实生选育结合分子辅助选择”的枣快速育种技术体系,选育出适应三北沙地的高产、优质、高抗良种,支撑产业健康发展。利用实生选育结合分子辅助育种技术,培育了适应三北沙地的高产◆◆◆◆、优质、高抗★★◆■■、早中晚熟等特色各异枣良种10个■★■■、新品种6个,将三北沙地现有平均亩产350kg枣果提高至439kg,尤其是填补了内蒙古地区枣良种空白。各具特色、系列良种的培育对于枣品种的更新换代、产业升级意义重大■◆■,具有广阔的推广利用前景★★。 4■■◆■.创立了枣良种扦插、嫁接和组培快繁技术体系■◆★◆■,以及轻简化栽培模式,显著提高了枣繁殖系数■◆■★★★、单位面积产量和生产效率。开展高抗砧木选择、插穗与穗条处理、嫁接时间与扦插时间选择、组织培养等良种快繁技术研究,研发了枣良种扦插和嫁接快繁技术体系,使繁殖系数由4以下提高至12以上,培育苗木641万株;在三北沙地建立了“宽行密株机械化栽培、水肥一体化、绿色安全病虫害防治”为核心的枣轻简化栽培模式,与传统栽培相比提高生产效率50倍以上,使苗木成活率达到97%以上,3年生苗木单株平均结实量达到1kg以上,果实平均总氨基酸含量3■★.8mg/100mg,平均总糖含量43.6%,实现了高效益、高成活、高产量、高品质的目标,完成良种及其配套栽培技术的推广应用17万亩★■。 5◆★★.创新产品研发技术,研发了多种绿色无污染的枣高附加值产品,延伸了产业链。挖掘亮点产品,研发了市场紧缺的蒙枣原汁、酥脆蒙枣、酥脆芝麻枣★◆■■◆◆、枣茶★■■■、枣夹核桃★★◆◆、芝麻香心枣等富含糖◆◆★、维生素■★★★■、蛋白质■★■、脂肪酸成分的绿色无污染高附加值产品15种,进一步延伸了产业链■◆,为枣产业的规模化发展提供了重要技术支撑■★。 此外,授权专利17件,制定行业标准1项、团体标准2项、地方标准5项;出版专著6部,发表论文40篇★◆,培养研究生5名,授权商标2个★★★◆■◆。按苗木10元/株,鲜果15元/kg以及产品开发获益情况◆■◆★■,净累计经济效益达37★■.472亿元,累计生态服务功能价值达2.31亿元,极大提高了三北沙地经济林的产业效益◆■,为其经济林产业升级奠定了良好基础★■。
陈忠军★★★,满都拉◆★★◆,孙子羽,张保军,文靓,郭春生,于涛■★◆◆★■,叶亚军,马莉,王帅,董晶,张宇
1.项目研究的目的意义 马铃薯是内蒙古的优势特色作物,化肥在产业发展中做出了重要贡献◆★■◆,其中氮、磷肥成为马铃薯生产中投入最大的资源要素。滴灌技术的应用以及测土配方施肥工程的实施显著提升了马铃薯的肥料利用率,但是马铃薯生产中氮磷养分高效利用的潜力远没有得到挖掘◆◆◆■,肥料效率与发达国家及地区相比仍差距较大。据此,项目深入研究了氮磷养分在主产区土壤中转化特征和损失途径、高产马铃薯氮磷吸收分配规律■■★■,形成了滴灌条件下马铃薯氮磷养分供需时空匹配技术,开发了配套的肥料和作业机具,并通过科技小院、校企合作、校地合作多种模式开展了技术示范和应用◆■★,改变了滴灌马铃薯的施肥方式,产生了良好的经济★■■◆、环境和社会效应。 2.主要技术创新点 (1)发现了马铃薯不同生育阶段对氮素形态喜好的差异性★◆■★,阐明了阴山北麓地区(马铃薯主产区)土壤铵态氮转化规律,构建了■◆★◆“前硝后铵”的基本氮肥管理模式◆★■★■◆,开发了适于不同生育阶段的马铃薯专用肥★★◆■■,探索出增加施肥频次取代硝化抑制剂的铵态氮肥保持措施★◆■◆,形成了以◆◆■★■■“土壤测试、形态配伍、植株诊断”为核心的滴灌马铃薯氮肥精准管控技术。技术的应用从形态■■★、时间、数量三方面实现了马铃薯氮素需求与供应的精准匹配。 (2)揭示了阴山北麓薯田磷肥无效化特征,量化了滴灌马铃薯磷肥固定损失,确立了基于环境阈值的磷肥限量方法,研发形成了“滴灌带深埋◆■◆■★、水磷一体、分次施用■■■”相结合的滴灌马铃薯磷肥时空调控模式,创建了基于RQ反射仪的马铃薯磷肥实时诊断与精量施用技术。模式及技术的应用实现了磷素供应与马铃薯需求的时空匹配★■,减少了磷肥固定损失。 (3)将氮肥管理的“土壤测试、形态配伍■■◆★★、植株诊断★★◆◆”技术与磷肥管理的“滴灌带深埋◆◆◆■★、水磷一体、基于RQ反射仪诊断的磷肥精量分次施用★★”技术有机结合,集成了滴灌马铃薯氮磷养分供需匹配技术体系,并以专用肥品种、马铃薯“铺管种植机”为技术载体,通过科技小院、校企合作、校地合作模式进行技术扩散。 3◆■■★■.成果产生的价值 该成果2021-2023年在乌兰察布市、呼和浩特市和包头市等阴山北麓马铃薯主产区累计推广91万亩,累计增加收益25982万元;配方肥和配套机械累计销售金额394■■■★.96万元;与农户常规栽培模式相比,本项技术增产 8-17%,氮肥利用率提高10-26%、磷肥利用率提高 18-33%,利润平均增加16◆★◆.2%,技术应用累计节约化肥上万吨,取得了显著的经济、社会和生态效益。 获授权发明专利2件,软件著作权2件★◆,制订地方标准3项,发表高质量学术论文10篇,出版专著1部■★◆■,登记肥料品种3个◆◆■★■◆,研制配套农机1台(套),登记成果5项。
程瑞宝◆★,李延军,姚金元,宋秀敏★■■◆■,王嘉兴,纪玉忠,敖曼,王立平,刘晨旭,郑伟◆★■◆★◆,正月,左妍妍★★,姚宇涵,尹继伟,于占斌
内蒙古伊利实业集团股份有限公司,内蒙古伊家好奶酪有限责任公司,中国农业大学,湖南农业大学,内蒙古国家乳业技术创新中心有限责任公司,天津伊利乳品有限责任公司,北京超凡食品有限公司
罗洁★◆■,张颖,张昊,张晓莹,张静,李猛◆■★,韩仁娇◆■■★,刘思源★◆★,刘卉芳,范贤康◆◆,蔡祥,孙敬★◆■★★◆,曹宏芳,李爱茹,梁超
内蒙古农业大学,内蒙古医科大学附属医院,内蒙古自治区人民医院,金华银河生物科技有限公司
内蒙古伊利实业集团股份有限公司■■◆★■,中国农业大学,江南大学,内蒙古国家乳业技术创新中心有限责任公司
针对我国肉牛分子育种所需功能基因和分子标记研究不足、快速低成本多基因型聚合检测技术的空白,本项目围绕我国两个核心肉牛品种中国西门塔尔牛和秦川牛,开展了加快肉牛生长速度和提升肉质品质的分子标记开发、多基因型聚合检测技术的研发和应用工作,形成以下主要创新发明成果: 1◆★◆. 发现了提高肉牛生长性状的多分子标记组合并首次发明了聚合基因型鉴定技术◆★◆■◆■:发现了加快肉牛生长速度和肉牛出栏上市时间的相关MYBPC1和TTN等11个基因和17个分子标记◆★◆★■■。创新了基于Sanger测序、PCR-RFLP技术和MALDI-TOF质谱技术的基因型鉴定技术★■◆◆■,相关创新成果在国际知名畜牧学期刊Animals上发表,得到西北农林科技大学和甘肃农业大学以及斯洛伐克的科研团队关注。首次发明了基于MALDI-TOF质谱技术的肉牛快速生长相关多分子标记聚合基因型鉴定技术,在5个肉牛龙头企业推广运用,育肥牛平均提前出栏90天,大幅降低养殖成本,为保障我国牛肉市场需求提供了高效分子育种技术体系■★★★。 2◆◆■■★. 发现了提高肉牛肉质性状的多分子标记组合并首次发明了聚合基因型鉴定技术◆■■★■◆:发现了提升肉牛雪花肉等级的相关R3HDM1和BBS2等5个基因和7个分子标记★■■。创新了基于Sanger测序、PCR-RFLP技术和MALDI-TOF技术的基因型鉴定技术,相关创新成果在国际著名期刊Meat Science(中科院1区TOP,IF = 7.1)上发表◆★■,得到我国多个科研团队以及埃及、沙特阿拉伯■■■★★、韩国和印度尼西亚的科研团队关注★◆■■◆。首次发明了基于MALDI-TOF质谱技术的肉牛肉质提升相关多分子标记聚合基因型鉴定技术,在5个肉牛企业运用,提升了育肥效果,提高了雪花肉等级,为我国高端牛肉的自主供给提供了高效分子育种技术体系。 通过多分子标记聚合基因型鉴定技术在肉牛选种育种上的运用,形成了多分子标记联合育种技术体系,加快了肉牛的生长速度★★◆★■■,提升了肉质等级。获国家发明专利6项,发表论文6篇。在内蒙古自治区和陕西省共5个肉牛企业运用,实现了肉牛早期选种、缩短了育肥周期,近年累计新增产值超1.8亿元,解决我国肉牛生长速度慢★★■◆,肉质品质不高的产业困境◆★■,为内蒙古自治区和我国肉牛种业和产业高质量发展★■◆◆,提供了关键的科学技术支撑◆★◆◆。
(一)项目研究的目的意义 玉米优异种质资源创制是新品种选育的基础★■◆,为突破制约内蒙古玉米育种及种业创新发展的瓶颈,项目采用单倍体诱导、分子标记辅助与常规育种技术相结合的方法,实现玉米优良种质资源创制◆◆◆★■,加快优质◆◆■、多抗、耐密、宜机收的玉米新品种选育进程,加强新品种配套技术集成★■★★■★,加大新品种示范推广力度,为实现研发成果的转化◆★■◆■★、推动玉米生产水平不断提升提供强力支撑。 (二)主要技术创新点 1★★■★◆.实现单倍体育种的规模化应用■★■★。确立基础组建构成和相应诱导世代,明确核心诱导系和以浸根为主◆★■■◆◆、剥胚为辅的人工加倍方法,提高了DH系成功率,降低了成本,实现了单倍体育种技术的高效应用◆■■★■,年获得DH系2-4万个◆◆。 2.创制一批优良玉米骨干自交系。利用单倍体诱导、分子标记辅助★◆★■、传统育种相结合技术,创制并育成了一批不同熟期、不同类群、目标明确■■、具有自有知识产权的系列自交系105个并申请保护★■◆◆★■,其中12个取得了植物新品种权。 3.育成一批高产优质玉米新品种◆★。利用创制的优异自交系■★◆★■◆,育成了高产、优质、多抗玉米新品种60个,包括了我国北方春玉米区不同生态类型区的粒用、青贮、鲜食玉米品种,其中通过国家审定品种19个,省级审定品种41个,9个取得了植物新品种权★★■。 4.推动自治区玉米生产高效快速发展。育成的玉米新品种在区内外进行了大面积推广应用■◆,2个品种入选自治区主导品种,累计推广面积1081.9万亩,经济社会效益显著。 (三)成果产生的价值 创制优良自交系105个,取得植物新品种权12个;育成玉米新品种60个,其中国审品种19个★★★■■,省审品种41个;2个品种入选自治区主导品种◆■◆◆★■,年推广面积超过100万亩的品种1个★◆◆■,2017~2023年6个主推品种在内蒙古及黑龙江、吉林、辽宁★■■★■、甘肃、宁夏等省区累计推广面积1081.9万亩■★★◆,增产5.58万吨,增收12.6亿元■★,增效11.8亿元■★■◆,获全国农牧渔业丰收一等奖1项★★、自治区农牧业丰收一等奖1项;出版著作1部,发表论文1篇。
我国人均奶类消费量约 41◆★◆★.3 kg,灭菌乳占比66.2%,灭菌乳在货架期内容易发生脂肪上浮、老化凝胶、沉淀、苦包等质量缺陷,如何提升灭菌乳质量及营养对于整个乳品行业的发展及市场竞争至关重要。 ★◆■★★■“灭菌乳品质提升与质量控制关键技术研究及产业化应用”成果主要来源于“十三五■◆★◆◆”国家科技重大专项“乳与乳制品加工靶向物质危害控制技术集成应用示范(2018YFC1604200)”★■■■◆■,围绕原奶营养调控与质量控制、高营养乳品加工技术及灭菌乳评价体系建立等三个维度进行产学研联动研究,完成了全链条关键技术突破,显著提升了灭菌乳质量与营养。主要创新为: 创新点1. 创新饲料优化和富集技术及嗜冷菌检测、管控措施,显著提升生乳营养与质量■★★,降低嗜冷菌50%以上★★■■★★。 通过优化日粮配方和标准化饲料和饲喂流程,提升及稳定了生乳营养和脂蛋比;通过对奶牛营养代谢机理研究,调控了生乳的营养组成,开发了原生DHA和原生硒的富集技术;首次开发了乳中纤溶酶标准检测方法及嗜冷菌及其胞外酶快速检测方法■★■,嗜冷菌检测时间从10 d缩短至2 h◆■◆◆■,并制定了《规模化牧场嗜冷菌防控技术规程》◆★■■,可显著降低生乳中嗜冷菌50%以上。 创新点2■◆◆■◆. 首创牛乳分离重组提取加工技术,保留80%以上活性营养,显著优化多项热敏指标。 搭建了牛乳组分分离技术及活性提取技术平台◆★◆,首创了牛乳宏观组分调控与微观活性营养保留工艺◆■◆■★★,活性保留率达到80%以上。建立了副产物定量预测模型★★,科学指导杀菌工艺强度设计,实现了-乳球蛋白提升28.1% ,糠氨酸下降17.3% ◆★■★◆◆,乳果糖下降14■■★■★.1% ,优于国内T/TDSTIA 005-2019《优质超高温瞬时灭菌乳》指标要求。 创新点3. 首创构建巴马小型猪双瘘管模型■◆◆■★,评估热加工奶蛋白营养,建立消费者喜好预测模型。首次构建巴马小型猪十二指肠及回肠末端双瘘管模型,高度拟合人胃、肠道功能特性★■★★,对不同热加工奶中蛋白营养进行评价,发现不同热处理对乳蛋白回肠消化率和可消化氨基酸评分无显著影响;建立了理想感官图谱及消费者喜好预测模型,搭建了从消费者偏好到产品特性◆■◆■、口感设计的分析链路。 申请发明专利12项,授权8项■◆■。发表论文14篇(SCI/EI7篇)。成果于2020年1月开始转化◆★■。此成果关键技术分别应用于特仑苏纯牛奶■■◆、蒙牛纯牛奶◆■★★、未来星双原生纯牛奶等产品。2021.1-2023.12三年累计销售额达1040.26亿元,新增利润152◆■★★.16亿元★★◆◆■,税收20.75亿元。于 2024年7月完成了中国轻工联合会科技成果评价◆■,鉴定为国际领先水平■★■■。该成果产业化应用后推动了内蒙古自治区的农牧业发展,在提升整体乳品质量★◆、推动经济增长和提升品牌影响力等方面发挥了重要作用◆◆■。
内蒙古蒙牛乳业(集团)股份有限公司★■◆◆,内蒙古蒙牛奶酪有限责任公司◆■,哈尔滨工业大学,中原食品实验室,内蒙古农业大学
吕兆林,张志刚,赵航★◆■,王尚义,马素清,董久霞◆◆★★■◆,乌仁斯庆,邢国良,王捷★★◆◆◆★,张柏林★◆★,顾翔宇,,张久红,闻茂,姚玉军
内蒙古伊利实业集团股份有限公司◆★◆◆,中国农业大学,厦门汇盛生物有限公司★★■,内蒙古优然牧业有限责任公司
张和平★■◆,刘文俊■★◆,于洁,郭瑞芳,赵建民◆◆,钟智,王记成,孙志宏,李鸿斌,李睿亚,东丽,包秋华,王欢,刘瑞,包维臣,白梅,何秋雯■■◆★◆★,扎木苏■◆,赵洁,靳昊
包文泉,李孔,白玉娥,潘青华,卢立娜,刘艳◆◆,张玉平,李阳勇,莎仁图雅,张胜利,蒙嵘,李英杰■★◆◆◆■,白淑兰★★◆★◆■,代金玲,金牧兰
魏云山■◆,赵玉山,杨薇,周学超◆■◆,刘迎春,康泽然,王晓磊,胡海波,崔智慧,李峰,李海滨,李彩梅◆★,赵桂霞,李淑英,杨新宇
樊明寿,秦永林★★★★■◆,贾立国◆■■,于静★★★,陈杨,刘锐杰,石晓华,今芝◆■■★★■,魏红,萨如拉,郭景丽★■◆◆◆◆,苏亚拉其其格,李瑞■★,吴航宇■★★★★,孔硕
蛋白质是构建婴儿免疫体系并促进生长发育的重要物质基础,但母乳中发挥该功效的关键蛋白及蛋白间联合效应尚未阐明,且婴幼儿配方奶粉(下称“婴配粉”)中专用蛋白依赖进口◆◆■★■,我国亟待攻克专用蛋白的分离制备技术并构建产业化应用体系。项目依托十三五国家重点研发计划等项目支持,历经12年联合攻关★■,明确了乳铁蛋白、骨桥蛋白等蛋白及对婴儿免疫系统的联合效应,攻克了-酪蛋白等4种蛋白的物理耦合高效分离制备技术,实现了在婴配粉中产业化应用。创新点如下: 1■◆、绘制出中国母乳多时态免疫活性蛋白图谱■◆◆,阐明乳铁蛋白与骨桥蛋白等联合增效促进生命早期免疫和生长发育机制。利用蛋白质组学技术从1691种母乳蛋白中明确出20种免疫功能最好的活性蛋白,融合靶向代谢组学和特谱分离技术实现骨桥蛋白、-乳白蛋白等活性蛋白的精准定量;首次阐明了乳铁蛋白与骨桥蛋白通过提高丁酸含量上调IL-10水平联合促进生命早期免疫发育机制■◆■■★■;发现了-乳白蛋白和-酪蛋白联合增效促进蛋白质和矿物质消化吸收促进生长发育的作用◆◆;绘制出促进生命早期免疫和生长发育的活性蛋白图谱。 2、首创了低温陶瓷膜过滤和低温弱阳离子交换等物理耦合技术,实现了-酪蛋白等专用蛋白的高效制备。攻克了低温胁迫协同膜过滤技术,实现了85%高纯度(国外50%)、多磷酸化-酪蛋白分离制备;创建了低温离子交换结合选择性洗脱分离制备乳铁蛋白和骨桥蛋白技术★■■★■★,乳铁纯度提升到98%(国外95%)◆◆★◆,骨桥蛋白纯度达到50-60%;开发了大小孔径膜过滤技术制备高活性的乳清蛋白(IgG含量从0.025g/100g提升至0.095g/100g)以及离子交换、层析结合弱碱螯合技术分离制备95%高纯度且易消化的-乳白蛋白(国外91%)。 3■★、建立了营养素数据库,并利用人工智能技术实现了配方精准设计■■★◆★■,实现了免疫提升及促进生长发育的婴配粉产业化。建立了原料本底营养素、工艺及货架期营养素损失数据库★◆◆◆,应用人工智能技术实现了婴配粉配方精准设计★■★■■;创新了大批次连续冷配料工艺★★■★■◆,配料温度从50℃降到8℃以下◆★◆★,蛋白质受热时间从60min缩短至3min;创制了新型干燥塔喷枪并结合干法垂直下粉工艺,实现了婴配粉7秒速溶;通过临床喂养评价证明了产品对婴儿免疫及生长发育的健康作用。 项目获国家发明专利21件◆■◆★■★,软件著作权1件,发表论文17篇,出版专著2部★★★◆★◆。近三年成果转化产品实现销售额228.48亿元,利润48.10亿元。推动了婴配粉行业的高质量发展,有助于提升国民的健康素养,促进母婴健康。
乳酸菌是重要的微生物战略资源,在保障国人健康生活中发挥着重要作用,益生乳酸菌已成为预防和改善由肠道菌群紊乱引起的代谢性疾病的一个突破口◆★◆■■。2023年,我国乳酸菌市场规模已经超过1260亿元■■◆★★,年复合增长率超12%■■◆★■。但由于我国益生乳酸菌筛选技术不系统◆★,缺乏适合中国人群的益生乳酸菌,导致所采用的菌种和技术主要依赖进口,严重制约我国益生菌产业的高质量发展。 针对国产益生乳酸菌菌株缺乏、作用机制不明确、应用技术和产品创制滞后等“卡脖子■■◆★★”问题,项目攻克了益生乳酸菌精准筛选、功效评价和靶向配伍等核心技术,筛选出具有预防和改善代谢性疾病的益生乳酸菌22株,完成了菌株的功效评价和产业化应用◆■,打破了国外技术和产品的垄断■◆★★。主要科技创新点: 1.发现了糖尿病★◆◆■★■、高尿酸血症等人群肠道菌群多样性降低、有益菌减少的特征,揭示了菌群失衡引起短链脂肪酸等有益代谢物减少、炎症因子水平升高引发代谢性疾病的机制◆◆★★★。发明了基于肠道菌群作用的精准筛选技术★◆★★◆★,筛选出具有预防和改善代谢性疾病的益生乳酸菌22株,改变了我国缺乏优良菌株的现状■■◆。 2★★◆■◆.建立了基于动物模型、人群试验和临床研究的益生乳酸菌功效评价体系★◆★★■◆,完成了对II型糖尿病、骨质疏松、高血脂等代谢性疾病预防和改善的功效评价,发现了益生乳酸菌调节肠道菌群及其代谢,维持肠粘膜屏障功能、改善促炎巨噬细胞和纤维化、降低炎症因子水平等预防和改善代谢性疾病的作用机制。 3.发现了菌株间群体感应交换氨基酸■◆★◆、多肽等信号分子调控的协同共生机制◆◆★,揭示了多菌株联合具有协同、修饰和增强的调节作用,创制出基于肠道菌群调节的菌株精准配伍技术。开发了可用于预防和改善高血脂■■、糖尿病和骨质疏松等代谢性疾病的复合益生乳酸菌“益适优”和“百益多”2个系列17款产品。 开发的菌株和产品在国内14家企业转化和应用,累计获得成果转化收入1718万元■★◆,近三年销售额27◆★.25亿元,新增利润6.27亿元◆★■◆◆。引领国产益生菌替代率从5%提升到15%◆◆◆■■◆,价格下降50%以上。 共授权发明专利14件;在Nat Microbiol◆◆◆■■★、Nat Commun■◆★◆、Sci Bull等期刊发表论文126篇(SCI收录108篇);团队入选全国高校黄大年式教师团队、全国教科文卫体系统示范性劳模和职工创新工作室;培养国家级高层次人才4人。
钱文涛,牛世祯,逯刚,逄晓阳◆◆★,温永平,张书文,王孟辉★★■,胡鹏丽,杨晋辉,李明奇■◆★■★,赵婧茹◆★★★■,任向东■■,喻东威
巴根纳◆■★★■◆,朱银华,钟惠昌,谭伟,陈冲,樊启程,孙超■■■◆★■,贺保平,陈礼毅,高瑞雄,贾琳,杜宏盛■■■★■,闫盘炜■◆★★◆■,王彦平
DHA是一种人体必需的多不饱和脂肪酸■★★◆◆,可促进大脑发育■★,膳食补充是满足机体DHA需求的必要途径。奶业是关系国计民生的重要产业,液态奶是我国消费量最大的乳制品★★★◆,也是我国营养健康战略的重要载体。因此★■★★◆,将DHA添加到牛奶中是★◆“坚持面向人民生命健康◆★◆◆◆”、实现“健康中国”战略的重要手段■★。然而,外源添加的DHA乳具有风味差、易被氧化等品质缺陷。通过对奶牛饲喂含DHA的藻粉创制的原生DHA乳能显著改善牛乳品质缺陷★★★★◆。然而,原生DHA在奶牛体内富集效率低、加工贮藏过程中的稳定性保持技术缺乏、结构与营养特性不明晰,严重阻碍了原生DHA乳的产业化和推广◆★◆■★。 本项目揭示了制约DHA在奶牛体内富集的关键因素,开发了原生DHA乳的稳态化技术,阐明了原生DHA乳的营养优势,在国内首次实现了原生DHA在牛奶中的高效富集,开发了长保质期原生DHA乳★★★■,显著提高了产品的营养感官品质★■■。具体创新点如下: 1. 揭示了制约DHA在体内富集的关键因素,开发了基于精准饲喂的DHA高效富集技术。利用多组学联用技术,明确了氧化和微生物氢化是DHA在奶牛瘤胃中降解的关键因素■■◆■■◆;通过界面靶向调控技术,构建了DHA过瘤胃稳定载体,使DHA过瘤胃通过率从30%提高到95%;通过精准饲喂包埋藻粉、调控膳食模式及泌乳规律,实现了DHA在牛乳中从0到40 mg/100 g的高效富集◆◆◆■★■。 2. 阐明了原生DHA的结构稳定性,开发了原生DHA乳的稳态化技术。利用质谱等组学技术明确了原生DHA具有高磷脂型占比(20◆★■■★◆.95%)及高Sn-2位甘油三酯DHA占比(51.2 %),阐明其稳定性优于外源DHA的机制;通过添加无菌在线充氮工艺,改进在线充氮设备的喷嘴头★■■■、进气压力和氮气流速,降低了原生DHA乳的溶氧量,实现了DHA乳在加工及贮藏中的高稳定性(常温贮藏150天后仅降解15★■■.01%,显著低于外源DHA乳的70★★■.06%)。 3. 阐明了原生DHA乳的营养学特性,明确了原生DHA乳的品质优势■■。利用体外消化模型揭示了原生DHA乳在营养吸收上优于外源添加DHA乳的多重机制■◆■★◆;利用小型巴马猪动物模型阐明了原生DHA在脑组织★★◆、视网膜和肝脏等组织中选择性富集规律及其分子机制◆◆■◆,为DHA功能活性发挥提供理论和物质基础;利用气相质谱等技术手段阐明了原生DHA乳产品的优良感官风味品质,促进了液态奶产品品质提升。 成果获得授权国家发明专利35项,发表学术论文13篇。本项目在国内首次创制了原生DHA乳■★◆,实现了从微藻发酵生产包埋、牛乳DHA富集和DHA系列乳品生产的全产业链发展与技术升级,相关技术在内蒙古伊利实业集团等企业应用◆◆,3年新增销售额103.38亿元★★◆■★◆,新增利润16.82亿元,取得了巨大的经济和社会效益。
张永平,谢岷,高齐,韩开明◆★■■◆■,刘畅◆★★■,韩凤霞■◆★★◆,李梦媛,李琦★■,吴强,赵志伟,董文娟■◆★◆,张相柱,张义强,刘宏云■★★★■,董晋源
国家乳业振兴和“十四五”发展规划提出,要立足区域资源禀赋和饮食文化★■,推动地方特色食品产业发展,助力乡村振兴和共同富裕。酸马奶是我国传统发酵食品的典型代表■■★,风味独特,营养丰富★■■■,具有药食同源属性◆★■■■。但由于酸马奶发酵微生物本底不清、风味品质不稳定★◆◆★、益生功效不明等问题★◆★■★■,严重制约了其产业化进程。该项目聚焦上述三大问题,系统解析了酸马奶微生物多样性与功能★◆■★,挖掘了微生物代谢与风味品质形成机制■■,阐明了酸马奶益生功效机制等关键科学问题,推动酸马奶产业振兴,助力边疆经济发展■◆◆◆,巩固民族团结和区域稳定★◆■★■■。 该项目主要科学发现点如下: (1)发现携带LacA、PepN和GH1基因微生物占据酸马奶生态优势的规律,挖掘出Lactobacillus parakefiri等6个未报道暗物种◆■◆■■,阐明了酵母菌与乳酸菌交叉喂养葡萄糖、谷氨酸机制,解决了酸马奶微生物本底不清的科学问题■◆◆★■; (2)发现酸马奶醇香★■、乳香和4-氨基丁酸等风味与功能物质受微生物调控的规律■■,明确乳杆菌和德克酵母为发酵酸马奶核心菌◆★★■,其苯丙氨酸和谷氨酸代谢在风味形成中发挥关键作用★■◆★◆■,解决了酸马奶风味品质形成机制不明的科学问题; (3)发现酸马奶通过★■■◆“介导菌群重塑-驱动代谢调控”途径,调节患者肠道拟杆菌和短链脂肪酸等微生物与代谢物,增强机体抗炎能力和脂质代谢效率,缓解慢性萎缩性胃炎和高血脂症,解决了酸马奶益生功效机制不清的科学问题★◆★。 项目共发表论文38篇,其中SCI收录21篇,总引用次数达1027次,单篇最高引用次数106次;授权专利6项,制修订食品安全地方标准3项,为酸马奶加工生产和蒙医酸马奶疗法提供了有力的科学依据。基于成果开发的酸马奶发酵剂和加工设备已在马苏乳业等企业成功推广◆■◆★◆,取得了显著经济社会效益。项目抢救性保护了酸马奶中微生物资源,盘活了养殖◆◆■、旅游等上下游产业链★■■◆,带动经济发展,巩固了民族团结与区域稳定,为全国特色食品产业振兴提供了重要借鉴■★★★◆★。由朱蓓薇院士领衔的中国轻工业联合会专家组一致认为该项目成果达到国际领先水平。
裴晓燕,郑永军,吴聪明◆◆◆◆■,马立才■★◆◆★,杨圣慧,关宁★■,宋志强,李署,王鹏宇■◆★★■,刘琪,韩晓旭,杨柳■■◆,孙城涛■★◆◆★◆,王亮,戴丽娜
(一)项目研究的目的意义 内蒙古有效积温 2500℃以上地区大豆种植面积 450 万亩左右■★★★,约占大豆总面积四分之一,但本区域主栽品种少■■★★★◆,单产低,品质差,抗倒性差、机收损失率高,生产急需高油高产宜机收和综合性状优良的大豆品种■◆。赤豆5号的成功选育及配套节本增效栽培技术◆■◆■◆★,解决产业技术需求,取得重大突破★◆◆■★。 (二)主要技术创新点 1. 育成内蒙古首个脂肪含量和蛋脂总和达到国际先进水平的高产大豆品种■★◆◆。赤豆5号脂肪含量23.16%★◆◆★■★,蛋脂总和61.94%◆■,技术指标达到国际先进水平;遗传基础丰富,定位产量和脂肪相关基因位点25个和20个★★◆,高产稳产特性明显◆★■◆■■,生试亩产231★■◆.9kg,较对照品种增产5.6%,覆盖整个中熟区■■◆。 2. 在内蒙古首次通过光合特性分析筛选出高产耐荫大豆品种■◆◆★★★。赤豆5属高产高光效大豆品种,花荚期叶绿素含量达54.1mg/g,复合种植光补偿点2350LX,净光合速率仅降低1◆■■.02mol/(m2s)★◆,亩产194.57kg,较常规品种高22.3%。 3★★◆★■. 配套技术实现节水减肥、高产高效,项目成果整体水平达到国内先进。集成轮作施肥◆■◆◆■■、免耕浅埋滴灌水肥一体化◆◆★◆◆、宽窄行穴播、全程机械化◆◆■■、病虫害绿色防控等关键技术于一体,实现节水■◆■★、减肥、省人工★★◆◆◆,百亩以上规模品种加技术创造319.4kg/亩的内蒙古中熟区高产记录。 4. 育种方法创新,聚合耐密、抗病◆■★★■、宜机收等优异特性■★■◆◆。创新了“杂交+EMS诱变■■”、◆◆★◆“中世代产量、品质定向选择”■◆◆、“耐荫性分析筛选”育种方法,聚合耐荫耐密、抗倒抗病和宜机收特性,赤豆5号实现产量和品质突破★★,最高种植密度达2■◆■.1万株/亩■★★★,机收损失率小于3%★◆,配套地膜覆盖拓展到部分中早熟区。 (三)成果产生价值 ◆★“赤豆5号■★■”是2023/2024年内蒙古农牧业主导品种,全国重要育种材料。其配套核心技术发布地方标准3项,入选内蒙古农牧业主推技术2项。获得植物新品种权1项、国家发明专利1项■★★◆,软件著作权1个,SCI论文1篇★■■◆★■、核心期刊论文4篇,专著1部■★★★。品种取得直接经济效益255.08万元■■◆■◆◆,2021-2023年在春大豆区示范推广437.65万亩◆◆■,新增产值3.0723亿元,节省支出5.5666亿元■★■■◆◆。
实施背景:内蒙古自治区是我国最大的春小麦主产区,播种面积占全国春小麦面积的40%,其中,河套平原是内蒙古中强筋优质春小麦的优势产区。然而,河套平原水资源日趋紧缺■◆■■,春小麦生产中水肥资源浪费严重、水肥利用效率低及品种单一等问题导致产量和籽粒品质下降。国内外关于小麦节水节肥栽培的研究多集中在冬小麦上■★,对春小麦的研究相对薄弱◆■,建立春小麦节水节肥高产优质栽培技术体系■★◆,降低生产成本,提高品质和经济效益,减少水土环境污染、保护生态环境★■■,对促进内蒙古粮食生产可持续发展具有重要的理论意义和实践价值。 研究内容:以提高水肥利用率为出发点,以实现小麦绿色优质高产为目标★★★,通过收集北方春麦区生产中不同基因型材料■★■,在不同灌水处理下比较不同基因型水氮利用特性及产量和品质形成的差异,筛选适宜河套平原栽培的节水氮高效春小麦品种★■■◆◆;研究春小麦水分和养分的时空分布特征及其产量和品质形成规律,揭示春小麦水肥高效利用的生理机制,明确春小麦实现节水节肥优质高产的合理灌溉定额◆■、种植密度及施肥量★◆◆★★◆。利用所选择的节水氮高效优质小麦新品种◆★★◆■,优化集成河套平原春小麦节水节肥增产增效栽培技术模式并进行大面积示范推广★★◆■。 主要科学发现与创新■■◆◆★◆:①明确高水氮利用效率春小麦品种的主要特征和鉴定指标■★■◆◆★,首次提出采用产量水分高效利用指数结合抗旱指数筛选节水小麦品种的有效方法◆★◆◆■;②揭示春小麦水肥利用效率与高产优质协同的生理基础及农艺措施调控机制,明确小麦实现节水节肥优质高产相统一的合理灌溉制度■◆■◆、施肥量和种植密度;③提出利用高水氮效率品种和综合农艺补偿技术实现水肥高效与高产优质协同的新思路◆★★■■,优化集成以减少灌水次数、控制灌水时期、增大种植密度和减量施肥为原则的春小麦节水节肥增产增效栽培技术体系。 成果及效益:制定内蒙古自治区地方标准2★■★◆■。
靳烨,田建军,赵丽华■■■★,苏琳,段艳,郭月英■◆,孙立娜★★,要铎,张宏博,张敏,孙学颖,苏日娜
内蒙古伊利实业集团股份有限公司,中国农业大学◆★★★■■,北京维德维康生物技术有限公司,内蒙古优然牧业有限责任公司
我国是畜产品的生产国和消费国■◆,羊的养殖数量和产肉能力已经位居世界第一。羊尾脂肪是屠宰加工过程中一种重要的副产物,随着羊屠宰量的增大★◆■,羊尾脂肪出现大量的囤积和浪费,羊尾脂肪成为弃之可惜用之无奈的废物,极大地损害了广大农牧民的经济利益★★◆◆◆,同时对生态环境造成了不良影响。但是羊尾脂肪的生物利用中去膻脱臭技术、最大限度保护和保留羊尾脂肪中的营养成分等瓶颈技术问题一直得不到突破和解决◆★★,即使利用羊尾脂肪生产某些产品,仍处于上述问题未被解决的低级加工阶段,无法强有力提高羊尾脂肪的附加值,羊副产物资源利用率极低■◆■■■。突破羊尾脂肪深度利用的瓶颈问题,有效提高羊尾脂肪生物利用问题是亟待解决的技术难关■★。 本项目首先以羊尾脂肪为原料★★■,通过采用微波光控技术、减压蒸馏祛膻和百里香脱臭的物理方法制备出无膻味、无臭味的高品质羊尾油脂■★■★■◆,进一步与亚麻籽油调和,通过酶法酯交换技术制备高附加值绿色生物油脂◆◆★◆◆,创建了高品质羊尾油脂制备关键技术◆◆◆■,解决了现有羊尾油脂在精炼过程中出现因油脂分解与变质导致的脂溶性维生素、共轭亚油酸和多不饱和脂肪酸等营养成分被破坏,以及羊尾油脂膻味和臭味难以祛除和亚麻籽油在加工过程中特别容易出现氧化而造成质量恶化◆■■★★,不利健康等技术难题,主要创新点如下: (1)针对羊尾脂肪,研发出微波制取高品质动物油脂的方法,在加热的过程中,使油脂与空气和水隔绝★■★,使油脂中的脂肪酸成分不被分解,保护了多不饱和脂肪酸,有效提高油脂的利用价值,同时在微波处理的过程中,脂肪组织的破坏与油脂成分的熔解等同时进行,生产过程中避免与水和空气接触,更好的防止油脂的变质★★★。 (2)采用减压蒸馏祛膻和百里香脱臭的物理方法有效脱祛了羊尾油脂中特殊膻味和臭味,其中葵酸和吲哚的含量分别降低了45%和20%,含氮物质增加了0.49%◆◆★★,提高了羊尾油脂的抗氧化性和油脂的清香风味◆■★★◆◆。 (3)通过固定化脂肪酶Lipozyme RM IM将羊尾油脂和亚麻籽油进行酶法酯交换制备新型动植物调和油脂;胆固醇含量降低了2■◆◆★◆■.10mg/100g■■◆◆,sn-2位上n-3系不饱和脂肪酸的-亚麻酸的平均含量为24.640.37%◆◆★■◆■,提高了油脂在机体内的消化吸收效率。 (4)通过动物实验验证,制备的新型油脂具有平缓自发性高血压大鼠(SHR)血压升高、降低血脂、提高肝机能★◆■■◆★、靶向提高心血管疾病大鼠的睾酮分泌■◆★◆◆◆、有利于延长其寿命★◆■◆◆■。 本项目核心技术成果具有自主知识产权,发表论文7篇,申报国家发明专利3项,授权2项,制定团体标准3项。本项目核心技术成果填补了国内外的空白,达到国际领先水平。 本项目应用高新技术充分有效利用和开发草原蒙古羊大肥尾脂肪◆■,使其营养价值多元化★◆■,研究成果提高羊副产物附加值■■★,改变过去单一通过羊肉增加经济效益的途径★◆◆★,为蒙古羊的养殖增效打开新的市场前景和价值空间★■■★,取得了良好的社会效益和经济效益■◆★◆■★。
通过近20年的发展,我国在农业设计育种实现了跨越式转变。然而,牛羊设计育种领域仍存在许多短板:基因编辑技术的原创性不足、基因组选择技术的准确率不高、经济表型测定技术的智能化程度低、重大突破性新种质严重缺位等问题。项目组连续15年在国家种业科技重大专项的支持下■◆,自主研发了适用于牛羊的◆■★★■★“基因组编辑+基因组选择+智能化测定”平台,该「牛羊现代生物育种技术体系」一方面打破了国外基因编辑技术的垄断★★◆,另一方面破解了我国基因组选择育种无成熟可用技术的窘境◆◆★★,尤其是获得了一批牛羊重大新品种/系,对国家实施“生物育种”战略和打赢★◆★◆■★“种业翻身仗★■”形成了有力的支撑。 (1)提出特异性启动子创新原理,研发了国产基因调控tsCRISPR编辑工具箱,实现了在肌肉和乳腺组织中靶向■★◆、高效、安全的基因编辑,既解决了国内外编辑工具普遍存在的不稳定、易失活和沉默等难题,也因此突破了国外编辑工具的专利壁垒,使基因编辑效率提高6倍至60%■★◆,组织特异性达到100%,同时为牛羊设计育种提供了底盘专利工具和推广前景。 (2)提出牛羊基因组选择全新方法,首创牛羊基因组选育新方法,并设计相应的基因组选择Cattle110K芯片,牛Bayes-Lasso等算法评估的准确性提高10-30%,羊MSTN:g◆■★■◆★.+6723基因选择方法准确度达到100%★■★,评估成本不到100元/头只,比传统育种技术增速50%以上★★■◆★◆,解决了牛羊品种培育过程中缺乏有效选择方法的问题,达到了精准快速估计牛羊育种值的效果,在全国范围开展了肉牛选种选配■◆◆,推进了肉牛遗传改良速度。 (3)研发非接触式牛羊表型智能测定设备★◆,通过计算机视觉◆★、机器学习、群体智能算法实现了无人工干预的体尺体重测量■■★◆,联合使用(1)和(2)中研发的纯国产育种技术◆◆,创制了农业农村部审定的基因编辑“双肌蒙古牛”★■、Fat1奶牛和Fad3肉牛新种质群体、培育了国家畜禽遗传资源委员会审定的基因组选择■■■◆◆“华西牛■■★■◆”新品种★■★◆、组建了乳肉兼用★★★■★“蒙古奶绵羊★◆★◆◆◆”基因组选择育种核心群,为世界生物育种发展提供了示范样板和中国方案。 项目研发了纯国产「牛羊现代生物育种技术」■★■■★,获得了世界首例富含多不饱和脂肪酸的Fat1奶牛和Fad3肉牛,首次在我国本土品种蒙古牛中实现了肌肉生长抑制素(MSTN)敲除并组建了国际最大的核心育种群★■■◆■,得到了在国家级经济开发区建设“牛羊生物育种中试基地”的支持(总投资9580万元◆◆★,占地845亩); 国内首次通过自主研发的基因组选择新技术■■◆★,在内蒙古培育了“华西牛”新品种和■◆■★“蒙古奶绵羊”育种群,为打破我国牛羊核心种源依赖进口奠定了基础; 高质量完成了多个“十一五◆■”至◆◆◆◆★“十三五★■■◆◆◆”牛羊育种领域的重大科技项目,其育种成本仅为常规手段的1/100-1/200,育种效率提升8-10倍,大幅优于国外同类牛羊育种技术■★★■。 截止2022年11月11日◆★◆◆◆,总计获得知识产权200项,包括国际专利1件、中国专利35件(发明16件,实用19件)、标准10项(行标2项,地标8项)、软著17件、研究论文132篇(SCI检索110篇)、专著5部■★◆■◆;审定新品1种、审定新种质2种★★■;获批牛羊生物育种中试基地1个(全国唯一)★■◆■◆、国家级肉牛遗传评估中心1个;经中国农业科学院农业经济与发展研究所测算■◆,基因组选择技术在全国42个国家级肉牛核心育种场、43个种公牛站应用,2013-2015年新增效益13.82亿元,2020-2022年新增效益9.25亿元;“蒙古奶绵羊”在内蒙古6个龙头养殖企业推广应用,2016-2023年新增效益5.98亿元;产生了重大的社会和经济效益。
内蒙古农业大学◆■★,包头北辰饲料科技股份有限公司,内蒙古斯隆生物技术有限责任公司,内蒙古优然牧业有限责任公司
1.项目研究的目的意义 近年来◆★★■◆,内蒙古致力于高质量建设国家重要农畜产品生产基地■■■◆★,牛羊肉产量均居全国第一,2023年内蒙古羊肉产量108.8万吨、牛肉产量77.8万吨,全国1/5的羊肉★■◆★★■、1/10的牛肉产量来自内蒙古。然而,牛羊肉加工技术滞后、标准化程度低是制约其发展的技术瓶颈◆★■★■◆,主要表现在原料肉生态品质难以保持■★■◆★★,后续品质保障措施匮乏■◆,深加工比率不足■◆◆★★,附加值不高◆■。针对上述现状,本项目从草原牛羊肉品质变化形成的机制入手,创立了基于肌肉宰后品质变化生理基础和影响因素的牛羊肉提质增效关键技术和评价体系,突破了牛羊肉加工技术落后、精深加工比例不足、品质稳定性差的瓶颈★★,开发了“冷鲜羊肉”、“发酵肉制品”、◆■◆■★◆“调理肉制品★◆■■★■”等系列产品并在30多家企业进行推广■■★,取得了良好效益。 2.主要技术创新点 (1)项目明确了冷鲜羊肉生产关键控制点,可将初始菌数控制在104CFU/g以下,使冷鲜羊肉保质期达到30天,构建了完整的HACCP质量管理体系,将保藏损失率降至2%以下,使冷鲜羊肉保鲜保质获得重大突破。 (2)项目建立了发酵肉制品专用菌种资源库★★◆■■■,鉴定保藏乳酸菌600多株,开发了发酵牛羊肉专用发酵剂,推广示范发酵羊肉、发酵牛肉干、发酵肉酱等多种高端产品■■■,使牛羊肉加工产品的附加值提高约30%。 (3)项目核心技术授权发明专利7项、出版专著1部、制定团体标准7项,在草原晶鑫、蒙元宽、澳菲利等30多家企业对冷鲜肉、发酵肉制品、调理肉制品等12种产品进行了产业化示范。 项目集成技术在多家企业推广应用,显著提升了牛羊肉产品的附加值,推动了牛羊肉加工产业提质增效,对行业发展和地方经济做出了突出贡献★★★★■。 3★■★◆★.成果产生的价值 肉品质调控◆★■★、冷鲜肉和发酵调理肉制品生产技术,解决了我国牛羊肉品质不稳定以及相关产品加工技术落后的现状。开发的肉制品发酵剂,具有良好的抑菌、抗氧化及其生物活性◆◆■◆,有效提高了发酵肉制品的品质。截至2024年底■■◆◆,项目成果在内蒙古草原晶鑫食品有限公司、内蒙古澳菲利食品股份有限公司、内蒙古蒙元宽食品有限公司等30多家企业推广应用,项目技术惠及肉制品约4万吨、累计新增产值 94498 万元、累计新增利润 2212 万元,为自治区高质量建设国家重要农畜产品生产基地发挥了积极作用。
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