應用現(xiàn)代生物技術開展辣椒新品種技術研究與示范項目可行性策劃書

應用現(xiàn)代生物技術開展辣椒新品種技術研究與示范可行性研究報告前言我國是農(nóng)業(yè)大國，調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構，增加農(nóng)民收入，是國家切實關心農(nóng)民利益的行動之一。我國農(nóng)業(yè)比較落后，其主要原因是優(yōu)良品種少，作為提高農(nóng)業(yè)效益的品種改良措施不足。利用傳統(tǒng)的雜交育種進行品種改良周期長，見效慢，解決這一問題最有效的方法是利用現(xiàn)代生物工程技術，加快品種改良速度，隨著基因工程、細胞工程、酶工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上應用不斷擴展，基因技術已得到廣泛應用，成效顯著。生物技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的推廣和應用，對人類的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生了極大的影響。農(nóng)業(yè)生物技術作為生物技術的重要應用領域之一，已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)科技革命的強大推動力。農(nóng)業(yè)生物技術不僅加快了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變進程，在保障食物安全、保護環(huán)境、尋求替代能源等方面更是發(fā)揮著越來越大的作用。加速生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)成為世界許多國家經(jīng)濟社會發(fā)展的戰(zhàn)略重點。目前，農(nóng)業(yè)生物技術領域是我國高新技術領域與國外差距最小的領域。我國轉(zhuǎn)基因稻和轉(zhuǎn)基因棉花的研究和開發(fā)已達到世界前沿水平，在農(nóng)業(yè)生物技術研究的整體實力上處于發(fā)展中國家領先地位。來自自然界中動植物的基因是現(xiàn)代生物技術產(chǎn)業(yè)的基礎，豐富的生物資源優(yōu)勢帶動生物技術的快速發(fā)展。我國農(nóng)業(yè)生物技術企業(yè)約有200家，正在研究的轉(zhuǎn)基因植物種類達到47種，涉及各類基因103個。我國的雜交水稻技術現(xiàn)已推廣到20多個國家，轉(zhuǎn)基因抗蟲棉花面積已占棉花總面積的40%，轉(zhuǎn)基因水稻、玉米、大豆、蔬菜等400多個品種進入安全性評價階段，并有許多品種具備了產(chǎn)業(yè)化條件。經(jīng)過近年來的快速發(fā)展，我國在農(nóng)業(yè)生物技術領域已經(jīng)取得了一系列成就。在應用基因工程技術方面，開展了大豆、水稻、小麥、馬鈴薯和甜菜等作物轉(zhuǎn)基因技術研究，獲得了一批轉(zhuǎn)基因植株。專家分析認為，生物技術是未來農(nóng)業(yè)經(jīng)濟和農(nóng)產(chǎn)品競爭的重要領域，加快自主創(chuàng)新推動農(nóng)業(yè)生物技術產(chǎn)業(yè)化進程，對于促進我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變、加快建設社會主義新農(nóng)村具有重大意義。一、項目的目的、意義和必要性辣椒原產(chǎn)于南美和墨西哥等中美洲熱帶地區(qū)及西印度群島，在明朝末年傳入我國，現(xiàn)成為人們喜愛的重要的辛香食料。在甘肅、陜西、湖南、四川、貴州、**等省區(qū)栽培甚廣，資源豐富。辣椒是**乃至**州、**省的一大特色產(chǎn)業(yè)。2007年**州內(nèi)**、**、**、**四縣種植面積超過60萬畝，其中**縣種植面積達到20.2萬畝，總產(chǎn)量2315萬公斤，覆蓋農(nóng)戶5.3萬戶、20多萬人，種植**辣椒已經(jīng)成為廣大農(nóng)民增收的主要經(jīng)濟來源。主要障礙有兩個方面：一是辣椒種性退化，嚴重影響規(guī)模效益。由于長期種植種性逐漸退化，加之品種混雜更加劇退化，抗疫病和病毒病的能力較差，畝產(chǎn)僅100公斤左右。辣椒個體大小、色澤差異明顯，嚴重影響了外觀質(zhì)量，出口容易受阻，加之沒有在食品生產(chǎn)上形成知名品牌，體現(xiàn)不出規(guī)模效益。二是缺乏高辣椒素和辣椒紅色素含量的加工專用型品種，是辣椒產(chǎn)業(yè)效益最終不高的關鍵。辣椒中所含有的辣椒紅色素是一種優(yōu)良的天然食用色素，已被FAO、美、英、日、中等國際組織和國家定為無限制性使用的天然食品添加劑，其國際市場非常緊俏，市場前景廣闊；而辣椒素則在食品工業(yè)、醫(yī)學和軍事上都具有廣泛的用途，市場前景廣闊。但由于**辣椒其辣椒素含量平均僅為0.24%，約相當于4萬“史高維爾”辣度國際單位，色素僅有10個色價左右，辣椒種植業(yè)規(guī)模發(fā)展的同時，加工流通企業(yè)已得到不斷發(fā)展，以****天然辣素有限公司為代表的深加工企業(yè)，在省科技廳的支持下通過省院省校合作引進辣椒紅色素和辣椒素提取技術，形成規(guī)模生產(chǎn)，年生產(chǎn)能力達到240噸，由于采取三種溶劑同時萃取，一次投料可以同時獲得辣椒素和辣椒紅色素兩個產(chǎn)品，其辣椒素和辣椒紅色素的提取工藝技術先進，該公司是并通過了ISO9001：2000質(zhì)量管理體系認證、食品安全體系HACCP的認證，也是國內(nèi)食品添加劑行業(yè)第二家通過以上認證的企業(yè)，現(xiàn)已成為國內(nèi)食品添加劑行業(yè)的知名企業(yè)，所生產(chǎn)產(chǎn)品辣椒素和辣椒紅色素品質(zhì)優(yōu)良，一直處于供不應求狀態(tài)辣椒中的辣味成分為辣椒素類物質(zhì)，是具有辛辣剌激性的活血管香草胺合成的衍生物,主要成分之一為辣椒素。辣椒中的主要辣味成分——辣椒素(Capsaicin)，又名辣椒堿、辣椒辣素，最早由Thres(1876)從辣椒果實中分離出來，并為它命名。其化學名稱為8-甲基-6-癸烯香草基胺，分子式為C18H27NO3,是香草基胺的酰胺衍生物，其化學結(jié)構式為：H3CO(HO)-C6H3-CH2-NH-CO-(CH2)4CH=CHCH(CH3)2。此后又有一些辣椒素的同系物從辣椒果實中被發(fā)現(xiàn)，它們統(tǒng)稱為辣椒素類物質(zhì)。迄今為止，已發(fā)現(xiàn)辣椒素同系物約十四種以上，其同系物結(jié)構類似辣椒素，為：H3CO(HO)-C6H3-CH2-NH-CO-R，相互之間只是R基團有所不同。其中辣椒素(75%)辣味最強(郭建明等，1998)，與二氫辣椒素(Dihydrocapsaicin)共占辣椒所含辣味物質(zhì)的90%以上，其余同系物僅占少量(Constantetal,1996)。最近在甜椒果實中發(fā)現(xiàn)兩種無辣味的類辣椒素物質(zhì)辣椒素酯(Capsiate)和二氫辣椒素(Dihydrocapsiate)，研究者推測是辣椒素類物質(zhì)合成的前體物，但還需要進一步研究證實（KenjiKobata,etal,1998）。辣椒素純品呈單斜長方形片狀無色結(jié)晶，熔點65℃，沸點65℃~220℃辣椒素是由香草基胺和C9支鏈脂肪酸兩部分組成。香草基胺部分是由芳香族氨基酸苯丙氨酸衍生而來，支鏈脂肪酸部分則是由纈氨酸衍生而來。由于辣椒素合成的酚類前體物：對香豆酸(Coumaricacid)、苯丙氨酸、咖啡酸(Cafficacid)、3-甲氧基-4-羥基肉桂酸(Ferulic)、香草醛(Vanillin)等同時是蛋白質(zhì)、生物堿、類黃酮以及木質(zhì)素的合成前體物(HallandYeoman,1991)，因此辣椒素的生物合成與其它生物合成途徑存在著競爭共同前體的問題，所以如能通過代謝調(diào)節(jié)或基因調(diào)控最大限度地促進辣椒素的生物合成，則對辣椒素的生產(chǎn)具有重大意義。Fujiwake(1980)研究認為，辣椒素合成酶是辣椒素合成中的關鍵酶主要定位于果實胎座表皮細胞的液泡膜上，同時是辣椒素合成過程中最后一個酶，也是關鍵性的限速酶，因此如能對辣椒素合成酶進行基因克隆，促使其在果實和細胞中充分表達，然后篩選出高辣椒素的突變體，培育出轉(zhuǎn)基因高辣椒素的辣椒品種等將成為可能，這也會大大促進辣椒素的生產(chǎn)，滿足社會需求。辣椒素的降解主要是通過辣椒果實中過氧化酶(Peroxidase)氧化而完成的。Bernal等(1993)研究發(fā)現(xiàn)，辣椒素在過氧化物酶(POD)的作用下，轉(zhuǎn)化為其它次生物質(zhì)，降低辣椒果實中辣椒素的含量。他進一步研究發(fā)現(xiàn)過氧化物酶，特別是堿性過氧化酶同工酶B6與辣椒素共同定位于胎座表皮細胞的液泡中，它能強烈氧化辣椒素及其酚類前體物。Bernal等(1995)用凝膠滲透層析柱分析了過氧化物酶氧化辣椒素的產(chǎn)物特性。結(jié)果表明：辣椒素的氧化產(chǎn)物主要有5’，5-二辣椒素聚合體(5’，5-dicapsaicin)、4’辣椒素可以促進腎上腺分泌兒茶酚胺并顯著抑制蠟性芽孢桿菌及枯草桿菌，具有抗病菌、抗腫瘤和鎮(zhèn)痛消炎作用，還可作為健胃劑，促進食欲、改善消化等生物學功能（狄云等，2000）。動物采食后，能促進胃液分泌、增強食欲，促進血液循環(huán)，提高機體的抗病能力，還有驅(qū)蟲、發(fā)汗等功效，可用于動物的腹瀉、炎癥等疾病防治(郭建明等，1998)。鄭春泉等(2000)還研究發(fā)現(xiàn)，應用辣椒素局部治療有抑制或延緩鼻息肉術后復發(fā)的作用。因此，辣椒素在食品餐飲、畜禽飼料與醫(yī)療藥品等方面具有較高的應用價值。辣椒素廣泛應用于食品、醫(yī)學、軍事和環(huán)保等領域，保守估計，目前世界上對辣椒素的市場需求量已超過4000噸/年，而世界總生產(chǎn)能力不足2000噸，需求缺口高達50％；而辣椒紅色素作為一種優(yōu)良的天然食用色素廣泛運用于人們生活的各個領域，目前在發(fā)達國家已限制使用甚至明令不得使用，其國際市場非常緊俏，市場前景廣闊，預計全世界對辣椒紅色素的需求已達3000噸/年。色素分為天然色素和合成色素兩類。合成色素長期食用將影響人體健康甚至致癌，而天然色素是以自然界的各種無毒植物為原料，用提取、分離、精制的方法獲得，它無毒、無害，含有各種維生素和氨基酸，是我國色素工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。而辣椒紅色素則是國際上公認的最安全、用途最廣的天然食用色素。辣椒素和辣椒紅色素是以辣椒為原料,運用溶劑萃取法提取純化而得的產(chǎn)品，是具有廣闊市場前景的綠色產(chǎn)品。根據(jù)農(nóng)業(yè)生物技術應用國際服務組織（ISAAA）在北京發(fā)布的《全球轉(zhuǎn)基因作物概況報告》，轉(zhuǎn)基因生物育種已成為最具活力的一項現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術，其發(fā)展勢頭已不可逆轉(zhuǎn)。基因是一切生物細胞內(nèi)決定遺傳特性的最小單位。在原有品種基礎上對遺傳基因進行改造和轉(zhuǎn)移，基因工程能使育種過程更為精確、更有預見性、效率更高，因而更具發(fā)展?jié)摿ΓF(xiàn)已成為新品種培育的重要途徑。目前國內(nèi)外均缺乏辣椒紅色素和辣椒素含量高的專用型辣椒加工品種，尤其是缺乏兩素含量都高的品種，其選育種工作也一直是國內(nèi)外該領域中一項十分薄弱的環(huán)節(jié)，因而難以通過一般育種方法解決解決這個問題。擬應用現(xiàn)代生物技術定向培育辣椒加工專用新品種，解決好辣椒原料種植問題，滿足企業(yè)加工需求，做大做強辣椒產(chǎn)業(yè)。為適應市場要求，提高辣椒產(chǎn)業(yè)效益，充分利用****豐富的辣椒資源，****天然辣素有限公司和項目合作單位、項目參與單位提出應用現(xiàn)代生物技術加快辣椒產(chǎn)業(yè)化進程技術研究與示范項目。項目的實施可以促進辣椒種植業(yè)高效發(fā)展，辣椒初加工向深加工發(fā)展，延長辣椒產(chǎn)業(yè)鏈，加快產(chǎn)業(yè)化進程。項目建設緊緊依托當?shù)刭Y源，發(fā)展特色經(jīng)濟、開發(fā)特色農(nóng)業(yè)，符合**省委、省政府提出的“綠色經(jīng)濟強省”思路和國家加快現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化建設要求，其項目建設具有區(qū)域性經(jīng)濟和社會發(fā)展的必要性。二、項目主要申請單位概況（一）****天然辣素有限****天然辣素有限公司成立于2003年，公司位于**縣**鎮(zhèn)，占地面積45畝，注冊資金500萬元，總資產(chǎn)3700萬元。擁有職工隊伍95人，其中：高級職稱4人，中級職稱9人。公司擁有自主知識產(chǎn)權的提取工藝及配方。主要產(chǎn)品有：辣椒堿、辣椒精、紅辣素、辣椒紅色素等。是國內(nèi)第一家以生產(chǎn)辣素為主的高科技企業(yè)，是**省首家、國內(nèi)第二家食品添加劑行業(yè)獲得國家頒發(fā)的食品添加劑工業(yè)品生產(chǎn)許可證的企業(yè)，已通過ISO9001：2000質(zhì)量管理體系認證、食品安全體系HACCP—EC—01的認證。目前已形成辣椒素300噸，辣椒紅色素450噸生產(chǎn)能力。截止2007年11月底，公司已生產(chǎn)銷售辣椒辣素和紅色素148噸,產(chǎn)品符合GB10783-1996標準、實現(xiàn)產(chǎn)值6000余萬元、稅利151.2萬元。公司地址：**縣**鎮(zhèn)。法人代表**。聯(lián)系電話。（二）**市農(nóng)業(yè)科學院生物技術研究所植物基因研究室主要研究方向為水稻功能基因組、基因工程、植物轉(zhuǎn)基因、酶的定向分子進化和產(chǎn)業(yè)化。近五年承擔包括國家863項目、國家植物轉(zhuǎn)基因?qū)ｍ棥铱萍疾恐行∑髽I(yè)創(chuàng)新基金、**市科委重大、**市農(nóng)委重點攻關等10多項科研項目。近兩年來在基因改組及體外定向分子進化研究方面取得了顯著成績，包括比活提高5倍以上的β-葡萄糖苷酸酶(GUS)突變基因；耐85℃高溫的β-葡萄糖苷酸酶突變基因；比活提高10倍左右的XylE基因；超級阻遏的CI和LacI阻遏蛋白突變基因（可用于構建無泄漏的原核高效表達系統(tǒng)）；比活提高60倍以上的大腸桿菌lacZ基因；不依賴于乙酰丁香酮誘導的根癌農(nóng)桿菌VirG突變基因；比活提高30倍以上，且耐90℃高溫的新型3-植酸酶基因等。同時在酸性、耐高溫植酸酶的產(chǎn)業(yè)化方面取得了突出成績。該項目的主要研究內(nèi)容包括：植酸酶基因的DNAshuffling突變及體外定向分子進化；突變植酸酶基因高效分泌表達系統(tǒng)研究；植酸酶工程菌株的發(fā)酵優(yōu)化；發(fā)酵后的膜分離技術研究；植酸酶的超濾濃縮技術研究；植酸酶的制劑技術研究；基因工程植酸酶的動物飼養(yǎng)試驗、毒性試驗及我國農(nóng)業(yè)部轉(zhuǎn)基因生物安全性評價。與目前國內(nèi)外同類研究或技術成果綜合比較，本項目在植酸酶基因定向分子進化和發(fā)酵工程技術方面都處于國際領先水平。該項目研發(fā)的耐高溫植酸酶開拓了植酸酶應用的新領域，首次使植酸酶可以用作市場十分廣闊的顆粒飼料添加劑，植酸酶用于顆粒飼料添加劑每年全球的市場潛力在27億人民幣左右。該項目發(fā)表了4篇SCI論文，申報了四項基因發(fā)明專利及一項發(fā)酵工程有關的發(fā)明專利，通過評審被認定為最近兩年中還和華東理工大學合作開展了不同枯草桿菌菌株核苷合成中關鍵酶基因核苷酸序列比較、pur操縱子和阻遏蛋白相互作用及代謝工程研究，并取得了顯著成績。研究得出肌、鳥苷生產(chǎn)菌株高產(chǎn)核苷可能機理包括：腺苷合成關鍵酶purA基因的移碼突變造成了腺苷合成的缺陷；肌、鳥苷生產(chǎn)菌株pur操縱子控制的12個編碼酶的基因發(fā)生了突變，從而造成其中4個酶的氨基酸序列發(fā)生了改變，可能提高了酶的活性或部分解除了產(chǎn)物對酶活的抑制作用；肌、鳥苷生產(chǎn)菌株中的purR阻遏蛋白基因和pur操縱子序列都發(fā)生了改變，從而使purR阻遏蛋白對相應pur操縱子的阻遏作用顯著降低，從而加大了HMP途徑的代謝通量。目前已通過對pur操縱子12關鍵酶基因的改造、GuaB和purR基因的缺失，構成了肌、鳥苷產(chǎn)量比生產(chǎn)菌株提高30%左右的基因工程菌株，該研究成果可給企業(yè)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。此外在水稻轉(zhuǎn)錄因子功能基因組的研究中也取得了階段性的研究結(jié)果，已通過“酵母單雜交體系”從水稻中分離克隆了140多個與生長、發(fā)育、脅迫調(diào)控等有關的重要轉(zhuǎn)錄因子基因，并都已在Genbank登陸（其中最近兩年分離了80多個），目前正重點開展10多個轉(zhuǎn)錄因子基因的功能研究。在植物轉(zhuǎn)基因研究方面，已通過根癌農(nóng)桿菌virG結(jié)合域的突變及和VP16強基因激活功能域的串聯(lián)構建了高活性的virG基因，并經(jīng)根癌農(nóng)桿菌染色體整合構建了超毒力的根癌農(nóng)桿菌菌株；此外還構建了“根癌農(nóng)桿菌自殺體系”、適合于多基因同時表達的植物雙元載體、經(jīng)Cre/loxP系統(tǒng)消除Marker的植物轉(zhuǎn)基因體系、可用于高效克隆植物順式元件的植物雙元載體等。已獲得了10多種植物的轉(zhuǎn)基因植株。包括：抗蟲、抗凍、增加鉀吸收效率的轉(zhuǎn)基因煙草、矮化的蘋果砧木—巴拉海棠、轉(zhuǎn)鐵載體及鐵蛋白基因的蘋果、轉(zhuǎn)人乙肝表面抗原大蛋白S1S2S基因的番茄及蘋果、耐貯的轉(zhuǎn)基因番茄、抗蟲的轉(zhuǎn)基因甘藍、表達“耐高溫植酸酶”及“人表皮生長因子”的轉(zhuǎn)基因油菜、轉(zhuǎn)分解硫甙基因的油菜、轉(zhuǎn)抗逆轉(zhuǎn)錄因子及昆蟲抗凍肽基因的小白菜、轉(zhuǎn)多基因的水稻、轉(zhuǎn)抗蟲基因的毛白楊等。已在國內(nèi)外學術期刊發(fā)表學報級論文120多篇，其中SCI論文30多篇。目前4項轉(zhuǎn)基因生物(一項轉(zhuǎn)基因油菜、一項轉(zhuǎn)基因番茄、兩項工程微生物)申報了我國農(nóng)業(yè)部轉(zhuǎn)基因生物安全性評審，其中一項進入中間試驗階段，一項進入環(huán)境釋放階段。兩項完成生產(chǎn)試驗階段，并獲得了我國農(nóng)業(yè)部頒發(fā)的中華人民共和國農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全證書（生產(chǎn)應用）。認定并通過了2項**市高新技術項目。已獲得三項國家基因發(fā)明專利，另外二項國家發(fā)明專利已進入實審階段。已經(jīng)具備的實驗條件。共有600萬左右的儀器設備，包括：冷凍高速離心機、超速離心機、HPLC、質(zhì)譜儀、核酸成像系統(tǒng)、PCR儀、核酸雜交爐、DNA合成儀、PE公司377型全自動DNA測序儀、中試蛋白純化系統(tǒng)、瑞士植物細胞培養(yǎng)罐、B.Braun中、小試微生物發(fā)酵罐、NBS進口搖床、超低溫冰箱、自動化光照培養(yǎng)箱、基因槍、電擊儀、超聲粉碎儀、Beckman雙波長分光光度儀、熒光光度儀、液體閃爍測定儀、Olympus倒置顯微鏡、熒光顯微鏡、全波長酶標儀等設備。此外，擁有良好的植物組織培養(yǎng)房間、設備、用于轉(zhuǎn)基因植物種植的500m2的溫室。另外*****，男，漢族，**年5月出生，江蘇省武進縣人，博士，**市農(nóng)業(yè)科學院研究員，**市農(nóng)業(yè)科學院生物技術研究所副所長，**市農(nóng)業(yè)遺傳育種重點實驗室副主任，**交通大學兼職研究員，南京農(nóng)業(yè)大學兼職博導。主攻水稻非生物脅迫抗性有關轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控網(wǎng)絡及基因體外定向分子進化和產(chǎn)業(yè)化。1986年畢業(yè)于南京農(nóng)業(yè)大學，獲學士學位。1989年畢業(yè)于中科院**植物生理研究所，獲碩士學位。1998年畢業(yè)于中科院**植物生理研究所國家植物分子遺傳重點實驗室，獲博士學位。自1991年以來，主要從事水稻功能基因組、基因工程、植物轉(zhuǎn)基因、酶的定向分子進化和產(chǎn)業(yè)化有關的研究工作。期間主持和主研了包括國家863項目、國家植物轉(zhuǎn)基因?qū)ｍ?、國家科技部中小企業(yè)創(chuàng)新基金、**市科委重大、**市農(nóng)委重點攻關等15項科研項目，目前已完成了11項。取得鑒定科技成果8項，獲得市級以上成果5項，其中**市科技進步一等獎3項，分別為第一完成人（2003年），第6完成人（1993年）和第13完成人（2003年）。作為第一主持完成的科研項目《高比活植酸酶基因的獲得及耐高溫植酸酶的生產(chǎn)》獲得2003年度**市科技進步一等獎，并實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)讓，轉(zhuǎn)化收益1200萬元。此外，還作為第一主持人分別獲得**市科技進步二等獎（2006年）和三等獎（2005年）各一項，作為第一主持的“耐高溫-葡萄糖苷酸酶基因及其獲得方法”項目獲2005年度“**市優(yōu)秀發(fā)明選拔賽一等獎”。1994年，被共青團中央、國家科委、中國科協(xié)評為“全國青年科技標兵”；1995年，被共青團**市委評為“**市新長征突擊手”。2004年，被**市科協(xié)評為第二屆“**市青年科技英才”。2005年，獲第八屆“明治乳業(yè)生命科學獎”優(yōu)秀獎。2006年，被**市發(fā)明家協(xié)會評為“**市第二屆優(yōu)秀發(fā)明人”，同年被**市科學技術委員會評為“優(yōu)秀學科帶頭人”；2004-2006年度，被**市總工會評為“**市勞動模范”；2007年度，被**市科學技術委員會評為“**市科技領軍人才”，同年中國發(fā)明協(xié)會開展了“第三屆發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎”評選活動，獲“發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎”。2008年被國家人事部、科技部、教育部等7個部委評選為“新世紀百千萬人才”。目前已在國際Genbank登陸新基因200多個；申報了15項發(fā)明專利，目前授權發(fā)明專利4項，其它處于專利實審階段；4項轉(zhuǎn)基因生物(一項轉(zhuǎn)基因油菜、一項轉(zhuǎn)基因番茄、兩項工程微生物)申報了我國農(nóng)業(yè)部轉(zhuǎn)基因生物安全性評審，其中一項通過中間試驗，一項進入環(huán)境釋放，兩項完成生產(chǎn)試驗，并獲得了生產(chǎn)應用的安全證書。已發(fā)表論文130余篇，其中在《NatureProtocols》，《FEMSMicrobiolRev》，《NucleicAcidsResearch》，《PlantJ》，《BiotechnologyAdvances》，《AnalBiochem》,《EurJBiochem》,《CriticalReviewsinPlantsciences》等刊物發(fā)表SCI論文30多篇，累計SCI影響因子80左右，文章引用約500次。培養(yǎng)碩、博士研究生、科技骨干及技術人員60多名，以上人員正在生物工程研發(fā)領域發(fā)揮重要作用。（三）**省農(nóng)業(yè)科學院**省農(nóng)業(yè)科學院是**省多學科、綜合性農(nóng)業(yè)科研機構。下屬15個研究所，分布在全省的七個地、州、市?，F(xiàn)有在職職工1600多人，專業(yè)技術人員960人，其中高級專業(yè)技術人員220多人，在職和在讀博士20人，在職在讀碩士160多人?！捌呶濉币詠?，承擔國家和省的各類科研項目520多項；收集保存農(nóng)作物種質(zhì)資源2.4萬份，育成審定農(nóng)作物新品種155個，占全省省級審定品種的45%以上；獲國家和省級科技成果獎260項；發(fā)表論文1000余篇。累積組織實施科技成果示范推廣項目200多項，累積面積1.5億多畝，新增產(chǎn)值60多億元。**省農(nóng)業(yè)科學院與第一項目申請單位在辣椒育種方面已開展了三年合作，在辣椒育種方面取得一定進展。（四）**縣科學技術局**縣科學技術局是**縣人民政府專設科技管理工作的綜合管理部門，現(xiàn)有干部職工11人，其中：大專以上文化程度6人，取得初中級專業(yè)技術職稱的5人。在科技管理工作中大膽創(chuàng)新，全縣的科技事業(yè)有較快發(fā)展。近年來，先后組織實施了省科技廳立項支持的“依靠科技推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整示范”等四個省級項目，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。積極組織縣級有關部門開展試驗、示范工作，并組織協(xié)調(diào)全縣各相關專業(yè)技術部門，開展科技培訓等工作，組織推薦了多項農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)加工新技術運用成果，為加快科技創(chuàng)新體系建設，促進**農(nóng)業(yè)化發(fā)展服務，對縣域經(jīng)濟的發(fā)展起到了積極的促進作用。（五）**縣農(nóng)業(yè)局現(xiàn)有干部職工300多人，其中：高級職稱3人，中級職稱77人，初級職稱213人，有土肥、植保、經(jīng)作、種子、農(nóng)機等專業(yè)推廣隊伍，全縣12個鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）有健全的農(nóng)業(yè)技術推廣機構和熟煉的技術人員。全局具有從事農(nóng)作物新品種引進示范推廣工作40多年之久經(jīng)驗，技術人員具有豐富的示范推廣經(jīng)驗，其**辣椒早春地膜覆蓋栽培和間套種植栽培有一整套成熟技術經(jīng)驗，從事辣椒新品種、新技術引進示范推廣工作經(jīng)驗豐富。三、項目現(xiàn)有工作基礎和支撐條件**縣位于**省東南部，**州中西部，東與本州的**、西疇縣接壤，南與**縣毗鄰，北與**縣相連，西界與**州**市和蒙**縣相交，東西長107公里，南北寬70公里，全縣總面積3826.57平方公里，山地面積占56%，丘陵面積占29%，盆地面積占15%?？h城所在地**鎮(zhèn)距州府**開化鎮(zhèn)35公里，距省會昆明320公里。國道323線由西向東橫貫全境，是**通往廣西、廣東省的主要通道。新建的鎖龍寺——羅村口高速公路與國道323線平行貫穿全境，已建成投入使用的**州民用機場距縣城僅有5公里，為**的經(jīng)濟社會發(fā)展構建了較好的交通網(wǎng)絡。辣椒是**縣的主要特色經(jīng)濟作物之一，“八五”以來被列為支柱產(chǎn)業(yè)，2007年種植面積達到20.2萬畝，總產(chǎn)量2315萬公斤，覆蓋農(nóng)戶5.3萬戶、20多萬人。辣椒高產(chǎn)栽培技術推廣效果顯著，通過實施“**縣依靠科技推動辣椒產(chǎn)業(yè)示范”項目以來，全縣糧經(jīng)比例由2000年的79.3：20.7調(diào)整到2007年的56：44，經(jīng)濟作物種植比例提高了4個百分點，進一步優(yōu)化了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構。市場體系日趨完善，“九五”期間相繼建成了岔路口、**、**等具有一定規(guī)模的專業(yè)交易市場，稼依辣椒城是西南地區(qū)最大的辣椒交易市場和集散地。全縣以辣椒為原料進行生產(chǎn)、加工、貿(mào)易的企業(yè)、營銷大戶共157戶，年交易量在10萬噸以上。****天然辣素有限公司，于2005年10月建成投入生產(chǎn)，建設規(guī)模設計為日產(chǎn)5%的辣椒素1噸、100個色價的辣椒紅色素1.5噸的生產(chǎn)能力，年消耗干辣椒8000噸以上，產(chǎn)值1億元。同時引進青島大學開發(fā)的辣椒素發(fā)明專利技術（名稱：辣椒色素和辣素的提取方法，專利號：ZL891052712）進行應用，獲得了成功。公司為進一步拓展市場空間，提高產(chǎn)品市場競爭力，于2005年5月通過了ISO9001體系認證，并在此基礎上，精心籌備、組織申報，2006年9月取得國際食品安全管理體系（HACCH）認證，為該公司產(chǎn)品打入國際市場奠定良好基礎。截止2007年11月底，公司已生產(chǎn)銷售辣椒辣素和紅色素148噸,產(chǎn)品符合GB10783-1996標準、實現(xiàn)產(chǎn)值6000余萬元、稅利151.2萬元。該公司擁有較為先進的辣椒素和辣椒紅色素提取技術，目前屬國內(nèi)領先水平。四、項目預期目標、考核指標，預期提交的成果（一）預期目標1、新品種培育。引進印度高辣素辣椒品種魔鬼辣椒、**德宏象鼻涮涮辣為辣椒素基因為基因?qū)氩牧希?*辣椒和美國高色素品種鐵皮椒為基本材料，培育高辣椒素、辣椒紅色素含量辣椒加工型專用新品種2個；2、示范推廣。采用育成辣椒新品種示范推廣10萬畝，其中示范1000畝，單位產(chǎn)量100公斤；3、產(chǎn)品加工。年生產(chǎn)辣椒素600噸、辣椒紅色素500噸。（二）考核指標和預期成效1、完成2個新品種培育，辣椒素3%以上，辣椒紅色素含量達到15個色價以上，色調(diào)0.997以上，種子含量30％以下，產(chǎn)量不低于對照**辣椒，單位畝產(chǎn)量目標100公斤以上；2、制定標準化栽培技術，新品種示范推廣10萬畝，生產(chǎn)高辣椒素、辣椒紅色素含量辣椒1萬噸；3、辣椒產(chǎn)品考核指標為產(chǎn)品質(zhì)量符合GB10783-1996標準，溶劑損耗降低到20公斤/噸，生產(chǎn)辣椒素2500噸，辣椒紅色素500噸，產(chǎn)值7億元，稅利3億元。五、項目主要研究開發(fā)內(nèi)容、技術路線和保障措施（一）項目主要研究開發(fā)內(nèi)容通過項目實施，應用基因工程技術培育高辣椒素和高辣椒紅色素含量的辣椒新品種，制定標準化栽培技術標準，完善辣椒素和辣椒紅色素生產(chǎn)工藝等的辣椒產(chǎn)業(yè)化開發(fā)關鍵技術方面，實現(xiàn)技術的集成示范推廣，實現(xiàn)辣椒產(chǎn)業(yè)化，提高科技進步對辣椒產(chǎn)業(yè)的支撐作用，提升我省辣椒產(chǎn)業(yè)的整體水平和產(chǎn)品在國內(nèi)外市場的競爭力，使辣椒產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效目標，綜合效益顯著。1、辣椒素轉(zhuǎn)基因技術研究（1）辣椒中辣椒素合成關鍵酶（PAL、4CL、HCT、Ca4H、C3H、BCAT、KAS、COMT、ACS和CS）基因的克?。豢寺±苯饭麑嵦禺悊幼覥aPG。（2）分別構建由CaPG控制辣椒素合成關鍵酶基因的表達的單元，并插入植物雙元載體。（3）分別通過電擊轉(zhuǎn)化技術將雙元載體導入根癌農(nóng)桿菌LBA4404。（4）通過根癌農(nóng)桿菌遺傳轉(zhuǎn)化方法，分別將以上植物雙元載體導入辣椒，分別獲得10株以上獨立轉(zhuǎn)化植株。（5）對轉(zhuǎn)基因辣椒進行GUS染色、PCR擴增及分子雜交鑒定。（6）轉(zhuǎn)基因辣椒果實中辣椒素含量測定。（7）對轉(zhuǎn)基因辣椒的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、抗逆性和品質(zhì)的綜合分析。（8）轉(zhuǎn)基因材料的自交繁殖及后代遺傳穩(wěn)定性研究，同時對后代植株進行綜合農(nóng)藝形狀和果實中辣椒素含量進行分析測定；最終獲得遺傳穩(wěn)定的轉(zhuǎn)基因辣椒株系。2、標準化栽培技術研究（1）開展**省辣椒主產(chǎn)區(qū)適應性研究，確定適應的密度、播種期、施肥、病蟲害防治等高產(chǎn)栽培技術，穩(wěn)定和提高辣椒素、辣椒紅色素含量栽培措施研究。（2）開展種植環(huán)境研究，劃定加工專用型辣椒栽培適宜區(qū)域。3、辣椒產(chǎn)品生產(chǎn)工藝研究（1）完善三種溶劑同時萃取辣素及辣椒紅色素的技術，改進工藝流程，主要研究溶劑的類型和配比、壓力、溫度等，減少溶劑損耗，降低生產(chǎn)成本。（2）開展辣椒素脫糖、辣椒紅色素脫膠等精制技術研究，提高產(chǎn)品質(zhì)量。（二）技術路線通過專用型辣椒新品種培育、制定標準化栽培技術、生產(chǎn)工藝提高研究實現(xiàn)技術集成，將熟化的研究成果產(chǎn)業(yè)化應用，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)辣椒素和辣椒紅色素產(chǎn)品。（三）保障措施1、建立項目責任制。本項目由****天然辣素有限公司承擔，項目承擔單位為項目主持人，對項目負總責，負責項目總體目標和研究內(nèi)容的制定，組織項目的實施、檢查，制定課題合同和制定經(jīng)費預算，劃撥研究經(jīng)費。2、實行項目課題合同制。**農(nóng)業(yè)科學研究院、**省農(nóng)業(yè)科學院、**縣科學技術局、**縣農(nóng)業(yè)局為項目參與單位。項目參與單位組織項目課題組與項目主持人簽訂課題合同，實行合同制管理，參與單位向項目主持人負責，完成課題攻關目標、組織實施課題任務。**市農(nóng)業(yè)科學院生物技術研究所植物基因研究室負責加工專用型辣椒優(yōu)良新品種培育課題；**省農(nóng)業(yè)科學院負責標準化栽培技術研究課題；**縣科學技術局項目組織、檢查、協(xié)調(diào)和初步驗收；**縣農(nóng)業(yè)局負責新品種試驗種植、示范和推廣；****天然辣素有限公司負責辣椒產(chǎn)品生產(chǎn)工藝研究；研究成果的集成示范與應用。3、組織項目專家組。聘請有關專家組成項目專家組，主要幫助項目決策、課題目標任務確定，項目管理指導等問題。4、經(jīng)費管理。項目經(jīng)費專款專用，課題合同簽訂后10天內(nèi)，撥給合同規(guī)定經(jīng)費的1/3，其2/3的經(jīng)費與課題考核掛鉤，按進度和完成任務情況撥付，完成全部課題目標和任務的全額撥付并對課題完成人給予項目經(jīng)費10%的獎勵。5、目標任務考核?？己私M由項目主持人組織，專家組和科技局負責人組成。實行季度定期檢查和年終檢查，按完成目標任務的進度和工作量確定考核分值，對未能按計劃完成課題合同目標任務的，主持單位有權延遲直至停止對該課題的經(jīng)費撥款，并追究其相應的責任。若因不可抗拒的自然災害原因造成無法完成合同任務的，由項目課題組提出書面申請并說明情況，須有當?shù)貦嗤C構證明，并報省科技廳申請延期，酌情考慮下一年度的經(jīng)費撥付。6、項目成果管理。項目研究成果由項目主持人統(tǒng)一組織向有關部門申報，課題完成人為第一人，協(xié)作單位按貢獻大小排名。項目實施形成的自主知識產(chǎn)權由項目主持人享有60%，其余40%為課題完成單位享有。六、項目進度計劃本項目計劃5年時間完成。2008年1月—2008年12月完成基因?qū)氩牧弦牒褪占?，測定辣椒素、辣椒紅色素含量。2009年1月—2009年12月開展轉(zhuǎn)基因技術研究。2010年1月—2010年12月開展試驗種植，進行轉(zhuǎn)基因辣椒果實中辣椒素、辣椒紅色素不含量測定；在熱區(qū)進行加代繁殖；完善同時萃取辣素及辣椒紅色素的技術。2011年1月—2011年12月開展示范種植，對轉(zhuǎn)基因辣椒的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量、抗逆性和品質(zhì)的綜合分析，擬訂辣椒高產(chǎn)栽培技術方案；轉(zhuǎn)基因材料的自交繁殖及后代遺傳穩(wěn)定性研究，同時對后代植株進行綜合農(nóng)藝形狀和果實中辣椒素含量進行分析測定；繼續(xù)在熱區(qū)進行加代繁殖。2012年1月—2012年12月開展標準化栽培技術研究；開展辣椒素脫糖、辣椒紅色素脫膠等精制技術研究；進行項目總結(jié)，申請項目驗收。七、項目經(jīng)費籌措方案（一）經(jīng)費預算本項目經(jīng)費預算總額2100萬元。其中辣椒基因素材引進100萬元，培育高辣椒素、辣椒紅色素新品種400萬元，試驗、示范推廣1000萬元，產(chǎn)品加工技術研究500萬元。（二）資金籌措方案經(jīng)費籌措2100萬元。其中企業(yè)自籌700萬元，銀行貸款800萬元，申請**省科學技術廳支持600萬元。其中國際合作計劃100萬元；省院省校合作計劃400萬元；農(nóng)村科技創(chuàng)新工程100萬元。八、項目經(jīng)濟社會效益分析1．經(jīng)濟效益分析（1）種植效益分析本項目新品種和新技術累計示范推廣10萬畝，產(chǎn)量與對照**辣椒相等，按單位產(chǎn)量100公斤/畝計算，每公斤價格較**辣椒10元/公斤上浮50%，10萬畝總產(chǎn)量為100萬公斤，總產(chǎn)值為15000萬元。由于種植加工專用型辣椒，畝產(chǎn)值較對照**辣椒增值500元，新增產(chǎn)值5000萬元，即種植環(huán)節(jié)農(nóng)民因科技進步多獲取效益5000萬元。（2）加工效益分析原材料、動力價格以及消耗指標為辣椒干/噸生產(chǎn)辣椒粉0.6噸，辣椒粉計2.5萬元/噸；每噸辣椒粉生產(chǎn)產(chǎn)品消耗指標為溶劑（正己烷）25公斤，酒精25公斤，煤800公斤，水1制造成本中的制造費用主要包括折舊費、修理費、低值易耗品等。固定資產(chǎn)折舊采用平均年限法計算（按10年期限）。經(jīng)計算項目年折舊費為286.7萬元。確定的經(jīng)計算每生產(chǎn)1噸辣椒素和480公斤辣椒紅色素的直接成本為12.92萬元；根據(jù)以上兩項，加上其他成本費用，每生產(chǎn)一噸辣椒素（10%含量）和480kg本項目的建設規(guī)模為年產(chǎn)10%以上辣素含量的辣椒素2500噸和E-150以上的辣椒紅色素140噸。根據(jù)目前國內(nèi)及國際市場的情況，扣除20%的風險度以后，初步定為辣椒素為28萬元/噸；辣椒紅色素的定價為20萬元/噸。依此計算，項目達產(chǎn)年的銷售收入為72800萬元。根據(jù)國家有關稅收法規(guī)規(guī)定，本項目應繳銷售稅金及附加，包括產(chǎn)品增值稅、城市維護建設稅和教育費附加。增值稅稅率為17%，城市維護建設稅稅率5%和教育費附加3%。企業(yè)所得稅按33%執(zhí)行，實現(xiàn)稅金14315萬元，企業(yè)達產(chǎn)年凈利潤17284萬元。2．社會效益分析本項目的實施具有以下社會效益：（1）促進**的辣椒產(chǎn)業(yè)由單純的種植業(yè)向產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營和深加工方向發(fā)展，延長產(chǎn)業(yè)鏈，提高辣椒產(chǎn)品的科技含量和綜合利用率；（2）促進農(nóng)民增收、增加地方財政收入，解決農(nóng)民賣椒難的后顧之憂，提高農(nóng)民種植積極性，項目達產(chǎn)以后每年可以消耗辣椒干10000噸，給農(nóng)民帶來15000萬元的收入，帶動4萬余戶農(nóng)民脫貧致富。(四)推廣應用及產(chǎn)業(yè)化分析辣椒素和辣椒紅色素是目前走俏國內(nèi)外市場的產(chǎn)品，運用領域不斷擴大，市場前景廣闊。但生產(chǎn)上缺乏加工專用型品種，尤其缺乏兩素含量都高的品種，成為了影響企業(yè)加工效益的一大瓶頸，進而影響到辣椒深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。通過新品種的推廣應用和加工工藝的改進提高，將大大降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，顯著提高企業(yè)產(chǎn)品在國內(nèi)外市場上的競爭力，尤其是提高我國辣椒素和辣椒紅色素在國際市場上的競爭力。同時還可促使辣椒面積的進一步擴大，為農(nóng)民增加一條脫貧致富的新途徑，使農(nóng)民增產(chǎn)增收。因此，該項目成果具有很好的推廣應用前景。該項目針對我國目前辣椒深加工上存在的主要問題，市場需求和育種工作中的薄弱環(huán)節(jié)，開展對辣椒深加工生產(chǎn)技術、工藝流程、設備的研究、加工專用型辣椒新品種的引進選育，其研究成果對于解決我省乃至我國辣椒深加工上存在的主要問題具有重要意義，具有很好的市場前景。項目選題新穎，研究目標明確，針對性強，研究方法和技術路線切實可靠；申請者具有長期從事本專業(yè)的科研實踐經(jīng)驗和主持多個課題的經(jīng)歷，能夠主持完成該項目的研究工作；項目組成員組成合理，分工明確；有扎實的前期科研工作基礎；項目經(jīng)費預算合理；項目承擔單位具備了進行項目研究所必須的試驗條件；如能獲得資助，將能按計劃完成項目目標。九、科技主管部門審查推薦意見十、附件**德宏象鼻涮涮辣又稱涮湯辣，是野生小米辣的一個變種，其果實成錐形，果皮略皺，有“疙瘩”狀凸起，未成熟時呈綠色，成熟后變成鮮紅色或橙色，以紅色最為常見。2006年，德宏潞西“象鼻涮涮辣”干椒送湖南農(nóng)業(yè)大學食品科學院檢測，樣品辣素含量19.8148

mg/g，二氫辣素含量6.1074mg/g，每單位“象鼻涮涮辣”干椒中含有444.133K，即444.133萬“斯科維爾”單位，辣度級別超過10級，定性為“國內(nèi)、外已報道的辣椒中辣度最高的品種”。2007年下半年，央視2套第1時間新聞、環(huán)球時訊等多家電視臺及國內(nèi)諸多強勢網(wǎng)站報道：2007年2月吉尼斯評選，產(chǎn)于印度東部的“魔鬼辣椒”被認定為目前最辣的辣椒品種。國際權威機構檢測顯示：每單位“魔鬼辣椒”中含有超過100萬“斯科維爾”辣度單位，達到了辣度的最高級別。它比此前紀錄的保持者，美國加州產(chǎn)的紅色“沙維納”燈籠椒還要辣上一倍，而普通的墨西哥青辣椒的辣度只有0.25—0.8萬“斯科維爾”單位，我國著名的海南朝天椒的辣度單位大概在15萬“斯科維爾”單位左右，還不到“魔鬼椒”的六分之一。媒體只報道印度“魔鬼椒”辣度超過100萬“斯科維爾”單位，即100K，超過10級，未報道準確的辣度檢測數(shù)據(jù)，因國際辣度最級別為10級。目錄第一章項目概況 11.1項目概況 11.2項目建設背景 21.3可行性研究報告編制依據(jù) 41.4項目主要技術經(jīng)濟指標 5第二章項目建設的必要性與迫切性 72.1項目建設的必要性 72.2項目建設的迫切性 8第三章項目功能定位與建設規(guī)模 103.1項目功能定位 103.2項目建設規(guī)模及內(nèi)容 11第四章建設地點與建設條件 124.1項目建設地點 124.2工程建設場地條件 13第五章項目建設方案 165.1總平面布局 165.2建筑規(guī)模及確定依據(jù) 175.3建筑方案設計 195.2給排水系統(tǒng) 215.3消防系統(tǒng) 225.4供熱、空調(diào)與通風 235.5電氣系統(tǒng) 24第六章節(jié)能與環(huán)保 276.1節(jié)能 276.2環(huán)保 28第七章項目管理與組織機構 297.1項目建設管理 297.2項目管理機構 29第八章項目實施與進度計劃 308.1建設工程 308.2進度計劃 30第九章投資估算與資金來源 329.1項目總投資 329.2投資估算依據(jù) 329.3投資估算說明 339.4項目資金來源 35第十章結(jié)論 37目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章 總論 1一、項目概況 1二、報告編制的依據(jù) 4三、編制內(nèi)容 4四、結(jié)論與建議 4第二章 業(yè)主基本情況 6一、企業(yè)概況 6二、技術負責方簡介 7第三章 項目背景和建設的必要性 11一、項目背景 11二、項目建設的必要性 18第四章 項目市場分析 23一、紅豆杉市場前景分析 23二、紅豆杉市場現(xiàn)狀 30三、營銷策略、方案、模式 33四、產(chǎn)品方案 33第五章 項目建設條件 34一、項目位置 34二、項目建設條件 34第六章 項目建設內(nèi)容及規(guī)模 38一、建設規(guī)模 38二、建設內(nèi)容 38第七章 技術方案 40一、設計原則及指導思想 40二、總圖布置 40三、土地整理 42四、道路設計 42五、給排水 47六、電力、電信 54七、綠化 54八、紅豆杉種植方案 55第八章 項目資源供應 65一、林業(yè)資源 65二、土地資源 66三、勞力資源 67四、苗木供應 67第九章 環(huán)境保護和節(jié)能措施 68一、環(huán)境保護 68HYPERL