1、农 业 科 技 成 果 转 化 资 金 项 目可 行 性 研 究 报 告项目名称：青枯病生物杀菌剂“安地”的中试及其应用示范单位名称：福建省农业科学院农业生物资源研究所 推荐单位：福建省科学技术厅 编写时间：2008 年 5 月 4 日 中华人民共和国科学技术部二八年制可行性研究报告 - I -目 录一、总论1（一）申请项目概述1（二）项目预期目标11总体目标12阶段目标23资金投入及使用计划3二、项目技术成果的先进性分析5（一）简述51青枯病防治的现状与存在问题52青枯病生防菌研究的关键问题73青枯病生防菌研究基础84成果转化基金继续研究的主要内容8（二）项目创新点91深化生防菌田间抑菌机理
2、和影响因素的研究92分析有效抑菌成分93、进行工业化放大生产中试工艺技术参数的研究104、建立工业化生产标准操作规程105、制定田间应用技术标准操作规程106、扩大应用示范面积10II（三）知识产权状况11三、项目实施方案分析11（一）项目的转化内容与技术路线111研制开发内容112预期目标15（二）项目组织实施方案161项目实施地点和规模162任务与分工163前期建设情况概述174 “三废”处理方案 17（三）项目产品市场调查与竞争能力预测18（四）投资预算与资金筹措181、区域试验费192中间生产试验费193仪器设备购置204培训费205差旅及会议费206出版/文献/信息传播/知识产权事务
3、费 217科研管理费218其它直接费21（五）项目实施风险评价21可行性研究报告 - III -（六）项目实施计划22四、项目预期效益分析23（一）成果转化目标分析23（二）经济效益分析241产品成本分析242产品单位售价与盈利预测243经济效益分析244项目投资评价25（三）社会效益、生态效益分析251青枯病生防菌剂的研究为解决“餐桌污染” 提供技术保障 252青枯病生防菌剂的应用提高中国农产品贸易的竞争力263青枯病生防菌剂的研究与绿色食品产业息息相关.264青枯病生防菌剂的研究是创汇农业产业的基础265青枯病生防菌剂的研究与环境保护产业紧密相联276青枯病生防菌剂的研究将成为福建省生物工
4、程产业龙头277青枯病生防菌剂的应用将带动商业贸易的发展27五、项目支撑条件分析28（一）申报单位基本情况28（二）单位转化能力论述28（三）单位职工队伍情况29（四）单位管理情况29IV（五）单位财务经济状况29（六）合作单位研发能力30可行性研究报告 - 1 -青枯病生物杀菌剂“安地”的中试及其应用示范可 行 性 研 究 报 告一、总论（一）申请项目概述申请项目主要内容包括：（1）深化生防菌田间抑菌机理和影响因素的研究， （2）分析抑菌效成分；（3）进行工业化放大生产中试工艺技术参数的研究， （4）建立工业化生产标准操作规程和产品质量标准的制定，（5）完善田间应用技术，提出不同作物、不同季
5、节、不同土壤条件的防治方法， （6）扩大推广应用面积。使生物农药产品孢子含量达 20 亿/毫升，年生产能力达 100 吨。培训人员达 1 万人次。申请专利 1 项，示范推广生物杀菌剂“安地面积达 10 万亩次。（二）项目预期目标1总体目标本研究在国家 863 项目青枯病生防菌 ANTI-8098A 研究的基础上，计划投资 200 万元 （其中申请农业科技成果转化资金 100 万元，合作企业配套 100 万元） ，设计一套完整的中试生产工艺流程，建立中试车间，达到年生产能力 100 吨工业生产能力，产品孢子含量达 20 亿/毫升；同时进一步深化其抑菌机理的研究，分离提取 1 个有效成分；制定 1
6、 套生产标准。制定青枯病生物杀菌剂“安地” 应用技术标准操作规程，培训人员 1 万人次，应用示范辐射带动 10 万亩次。省农科院农业生物资源研究所为技术支撑，投入工程技术人员负责抑菌机理、工艺技术、使用标准的研究；福建福农生化有限公司作资金投入，2建立生产基地，加速成果产业化。生产出生物杀菌剂-安地主要用于作物（番茄、茄子、辣椒、花生、烟草、生姜等）青枯病的防治，提高防治效果，降低化学农药残留，保护生态环境，对解决无公害农业中的化学农药的替代物问题和建立生态农业具有重大的现实意义。2阶段目标（1）2008.5-2008.11完成生防菌抑菌机理的研究，分离提取 1 个有效成分，完成结构分析；测定
7、抑菌物质的最佳产生条件。（2）2008.12-2009.5完成生防菌剂的发酵工艺和生防菌存活基质的研究，设计培养基组份，测定发酵条件，设计发酵工艺，摇床发酵试验，筛选培养基生产品有效抑菌成份的提取，研制成制剂，制定 1 套生产标准，申报专利 1 个。（3）2009.6-2010.5完成生防菌工程菌种复壮，发酵工艺的参数、生产工艺过程、存活基质组分等研究，完成工艺设计，制定使用技术标准操作规程，应用示范达10 万亩次，培训人员 1 万人次。任务1任务2任务32008年 2008年 2009年 2009年 2010年 5月 11月 5月 11月 5月时间可行性研究报告 - 3 -3资金投入及使用计
8、划（1）资金投入总投资（万元） 200经 费 来 源 合计 2008 年 年 年申请科技成果转化资金资助（万元） 100其中 100合计 2008 年 2009 年单位自筹资金（万元） 100 其中 50 50（2）资金使用预算经 费 支 出 预 算（万元）科 目 总投资预算数 其中：申请资助 总投资预算数计算依据1区域试验费 40 25 区域试验发生的材料费、能源费及劳务费等。（1）材料费 29.1 18（1）生产基质等材料费：1万元/月10个月/年2 年 20万元，小计 20.0万元。 （2）实验试剂及耗材，0.4万元/月10个月/年2 年8.0万元，小计9.0万元。 （3）其它：其它费用
9、1.1万元。（2）燃料动力费 2.5 2（1）电费：本研究平均每月耗电500度，每年运行10个月，每度电0.8元计算，共计花费：0.8元/度500度/月10 月/ 年2年=0.8万元。（2）水费：预计每月平均耗水50吨，每吨水4.0元，4.0元/吨50吨/月10月/年2年=0.4万元。 （3）燃料费：试验用车1辆，百公里耗油12升，每升计5.4元，共需10000公里/车年0.12升 /公里 5.4元/升2年=1.296万元。小计1.3万元。（3）劳务费 8.4 5（1）研究生：平均补助标准800元/人月10月/年3 人 2年，小计4.8万元；（2）临时用工劳务费：750元/人月8月/年3 人2
10、年，小计3.6万元。4经 费 支 出 预 算（万元）科 目 总投资预算数 其中：申请资助 总投资预算数计算依据2中间试验或生产试验费 60 30主要包括生产基质费用、水电费、生产用工费用等（1）能源材料费 42.4 15（1）生产基质等材料费：2万元/月10个月/年2 年 40万元，小计 40.0万元。 （2）电费：生产平均每月耗电1000度，每年运行10个月，每度电0.8元计算，共计花费：0.8元/度1000度/月10 月/年 2年=1.6万元。 （3）水费：预计每月平均耗水100吨，每吨水4.0元，4.0元/吨100吨 /月10月/年2年=0.8万元。（2）测试化验加工费 6 3.4产品的
11、质量监测，每批次样本30个，每个检测费平均10元，30个10元/个100 个/年2年=6万元（3）劳务费 10 10（1）技术专家补贴：5人次2天200 元/人次10 次 2.0万元，小计2.0万元；（2）生产用工劳务费：800元/人月10月/年5 人2年，小计8.0万元。（4）其它 1.6 1.6 生产材料运输、设备损耗等费用。3仪器设备购置费 45 15 中试生产设备的购置及运行调试、维护等（1）设备购置及安装 40 13中试设备的购置。主要包括发酵罐、喷雾干燥机等。（2）设备运行及维护 5 2中试设备的安装、调试及运行维护费用。平均每年2.5万元，2年小计5万元。4培训费 20 15 生
12、产技术人员、田间生产技术人员的培训等（1）人员培训 15.2 10场地及设备的租赁、人员的组织等。平均每场培训会费用计1.0万元。1.0万元/场次10次=10万元。培训资料的编印、运输等费用计5.2万元。（2）专家咨询费 4.8 3临时聘请的国内及国外咨询专家，国内专家300-500元/人天，国外专家800/人天。高级专业技术职称专家8人次，咨询费500元/人天，计支出8人次2天500 元/ 人次3次2.4万元；其他专业技术人员8人次，300元/人天，计支出8人次2 天300元/人次5次2.4万元。合计约4.8万元。可行性研究报告 - 5 -经 费 支 出 预 算（万元）科 目 总投资预算数
13、其中：申请资助 总投资预算数计算依据5差旅及会议费 20 15（1）包括国内的外埠差旅费及市内交通费。用于课题参加单位和人员之间的学术交流、试验研究和业务调研等。1）正高级职称人员差旅费：平均每人次5000元，每年3次，2年共计3万元；2）副高和中级职称差旅费平均每人次4000元，2年18人次，共计7.2万元；3）项目专家差旅费，每年2人次，每人次4000元，2年计1.6万元；4）其他人员差旅费：中级以下人员2人，平均每人次3000元，每年1次，2年共计1.2万元。合计13万元。 （2）其他会议费：参加其他与本课题相关的会议与学术交流会，每年2万元，2年内的会议费合计4万元。 （3）课题会议费
14、：用于参加课题学术交流会议、课题中期研讨会、现场协调会、中试试验方案论证会、分项内容成果验收会、成果汇报及鉴定等支出，平均每年约1.5万元，2年合计约3万元。6出版/文献/信息传播/知识产权事务费7 0主要用于专著及论文出版费、信息传播费、文献检索费，以及专利申请等费用。（1）专著与论文出版费：国内外论文版面费2000元/篇5篇1万元。专著刊号申请及出版费用3.5万元。 （2）专利申请费：专利申请费0.5万元/件3件1.5万元；（ 3）其它费用：研究报告、中期研究报告、文献查新等，资料的复印和装订费，小计1万元。7科研管理费和其它行政管理支出 8 0 项目管理费用以及相关的行政管理费用合 计
15、200 1006二、项目技术成果的先进性分析（一）简述1青枯病防治的现状与存在问题1976 年，在美国举行了第一届国际细菌性青枯病学术研讨会(Hayward, 1976)；1985 年，在菲律宾又举行了亚太地区细菌性青枯病学术研讨会；1992 年在中国台湾举行了亚洲细菌性青枯病学术研讨会；1997年，在法国举行了第二届国际细菌性青枯病学术研讨会，各国植病工作者极为关注青枯病的研究，以期能在世界范围内控制青枯病（卢同，1998） 。对于细菌性青枯病的防治，前人已做了大量的工作，提出的防治措施有农业轮作防治方法（Collinsetad, 1993; Lacas 1995） ，农业轮作曾是防治青枯病
16、的有效措施（徐世典, 1991） ，但是由于我国人多地少，耕地有限，此措施运用受到极大的限制，所以轮作措施也只是在局部地区起到部份的防治作用（张培坤，1997） 。从理论上讲，青枯病防治最根本的防治办法是培育抗病品种（张衍荣，1999） ，国外已有这方面报道，采用培育抗病品种的方法，培育了 80 种抗青枯病的品种（Robinson, 1980） 。但是，青枯病菌为土藏病害，其腐生性较强，存在着许多不同的生理小种（French and Sequeira, 1970；廖碧辉等，1984；华月静等， 1984; Lozano and Sequeria, 1970） ，迄今未有高抗品种（粱子超等，19
17、82） ，相比较之下青枯病的抗病育种工作就显得更为复杂和艰巨(谢圣汉， 1992)。在化学防治上，虽然室内的毒力测定筛选出不少对青枯病菌有较好抑制作用的药剂（李宝栋等，1993） ，由于病原细菌从土地表层到深层均有分布，由根部侵入植株移到导管而引起青枯病（崔俊明等 1993） ，所以田间防治效果不稳定，难以控制病害（孙坚平等，1996） ，迄今为止还没有一种化学农药可以有效地控制青枯病的发生（黄新福等，1999） ，加之青枯病菌对化学农药产生抗药性，大量使用化学农药造成环境污染和生产成本的上升，所以化防也不是一次经济合理的措施（卢同，1998） 。近年来青枯病的生物防治越来越引起国内外的重视（
18、郭坚华等，1994） 。用于青枯病生物防治的因子主要集可行性研究报告 - 7 -中于弱毒力的青枯假单孢杆菌（原秀纪，1991） 、链霉菌（匡传富，1996） 、假单胞杆菌（何礼远等，1990） 、菌根真菌（任欣正等，1987） 、芽孢杆菌（郑继法等，1994；郭坚华等，1997；刘波等，2000） 。目前已发现对青枯菌有拮抗作用的微生物主要有芽孢多粘菌（Bacillus polymyxa） 、荧光假单胞杆菌（Pseudomonas fluorescens）和芽孢杆菌方面的拮抗菌，国内外有不少用这些拮抗菌防治细菌青枯病取得不同程度的成功的例子，如弱毒力青枯假单孢杆菌的利用（任欣正等，1987）
19、、荧光假单孢杆菌（何礼远等，1990）以及芽孢杆菌的利用（杨合同等，1990；刘波等，2000） 。尽管如此，青枯菌的生物防治还不能适应生产需要，青枯病生防菌仍处于研究阶段（杨合同，1994） ，防治效果不稳定，青枯生防菌研究未见商品化产品。综上所述：（1）青枯病的农业防治，也只是在局部地区起到部份的防治作用。 （2）青枯病的化学防治，还没有一种化学农药可以有效地控制青枯病的发生。 （3）培育抗病品种防治，由于土藏病害没有高抗品种。（4）青枯病的生物防治越来越引起国内外的重视。 （5）生物防治利用芽胞杆菌、链霉菌、假单胞杆菌和菌根真菌等。 （6）青枯生防菌研究未见商品化产品。2青枯病生防菌研究
20、的关键问题利用生防菌防治青枯病，将是防治该类病害的有效方法（Deacon and Berry, 1993） 。国内外生防专家主要从三个方面入手研究进行生防菌剂的研究，第一方面是努力寻找并筛选一些广谱、高效、更稳定的菌株（杨合同，1994） ；第二方面致力于生产工艺的探索和研究，试图借助改善工艺，提高生防菌生物效价（杨合同，任正欣，1990；刘波等，2000） ；第三方面是筛选青枯生防菌的存活基质，使的生防菌剂产品中的生防菌在土壤中的存活能力提高（郑安秀等，1979；刘波等，2000） 。在筛选广谱、高效、稳定的菌株上，经过许多科研工作者的努力，国内外学者都分离出一些拮抗菌株（Lochwood,
21、 1977） ，这些菌株主要集中于无致病力的青枯假单孢杆菌、芽孢杆菌、链霉素和菌根真菌有等有效微生物，但它们防治效果仍不8那么令人满意（Deacon Berry，1993） 。关于青枯生防菌的生产工艺探索和研究，国内外研究者通过改进生产工艺，如营养配方、通气状态等，来提高生防菌的发酵水平，达到提高生防菌的防治效果（刘波等，2000） 。关于青枯生防菌土壤存活基质配方研究，台湾黄振义和孙守恭教授（1991）年发现向土壤中施用一种名为 S-H 有机无机复合的添加物，能提高土壤中微生物含量，有效地防治和减轻青枯病害。将这种混合物做为基质，填充于研究的生防菌剂中，使之施用后有利于生防菌在土地中生存繁殖
22、，试验结果表明，用后 7 天土壤生防菌仍有施用时的 70%以上，防效增加 7%（刘波，2000） 。但由于该混合物是农副产品，营养含量低、体积大，是它最大的不足之处，所以变成填充剂，做成活性基质将会影响制剂的效价，会影响生防菌的使用，生防菌存活基质有待于进一步的研究（林国宪、刘波，1998） 。综上所述：（1）筛选广谱、高效、稳定的青枯生防菌株是该研究的基础。 （2）生防菌生产工艺的探索和研究是关键。 （3）筛选青枯生防菌的存活基质是该研究产品化的条件。3青枯病生防菌研究基础作物青枯病发生严重，防治困难，是世界性难题。1998 年与德国波恩大学合作，作为国家外国专家局农业引智项目，2000 年
23、列入福建省科技厅农业重大项目生物杀菌剂 ANTI-8098“安地” 的研制与应用，2002 年被列入国家高技术研究（863 项目）（编号：2002AA-2）。2003 年通过全国同行专家鉴定认为该项目核心技术为（创新点）：（1）获得具有自主知识产权的生防菌株 ANTI-8098A；（2）首次发现了 ANTI-8098A 对青枯菌的致弱现象；（3）成功研制出该生防菌的存活基质，并使该菌剂能在田间有效定殖；（4）建立了该菌剂生产工艺和保质技术；（5）对不同作物（番茄、茄子、辣椒、花生、烟草、生姜等）青枯病田间防效达 75-85%，具有良好的防治效果。鉴定专家组一致认为，该项目总体研究上达到国际先进
24、水平。生物杀菌剂-安地通过了农业部及其制定疾病控制中心的田间药效测定和毒性测定，2007 年底获得农业部生物农药登记证，成为全可行性研究报告 - 9 -国首个青枯病防治蜡状芽孢杆菌生物农药，进入中试阶段。4成果转化基金继续研究的主要内容本次项目申请中试主要内容：（1）深化生防菌田间抑菌机理和影响因素的研究；（2）分析有效抑菌成分；（3）进行工业化放大生产中试工艺技术参数的研究；（4）建立工业化生产标准操作规程；（5）完善田间应用技术，提出不同作物、不同季节、不同土壤条件的防治方法；（6）扩大推广应用面积。研究的技术水平使得生物杀菌剂-安地的生产技术达到国内先进水平（部分技术达国际先进水平） 。
25、转化方式：采用科企结合的方式，由省农科院和省留学生创业园共同投资成立“福建众智生物科技有限公司” ，承接的福建省发改委 “福建省生物农药工程研究中心”作为工程技术载体，以福建众智生物科技有限公司出资建立生产基地-福建福农生化有限公司作为本项目转化载体，本研究成果专利折价 100 万，作为技术投入，与企业合作生产。省农科院资源所为技术支撑单位，投入工程技术人员负责抑菌机理、工艺技术、使用标准的研究；福建福农生化有限公司作资金投入，建立生产基地，加速成果产业化。生产出生物杀菌剂-安地主要用于作物（番茄、茄子、辣椒、花生、烟草、生姜等）青枯病的防治，提高防治效果，降低化学农药残留，保护生态环境，对解
26、决无公害农业中的化学农药的替代物问题和建立生态农业具有重大的现实意义。（二）项目创新点1深化生防菌田间抑菌机理和影响因素的研究致弱机理的提出：本研究提出一种科学假说，抑菌机理的致弱原理，即由微生物产生的中间产物的作用，使强致病力菌株的菌株转化为无致病力菌株的菌株，使无致病力菌株发展成为微生物环境的优势菌体，达到抑制病害的作用。经国内外文献检索未见生防菌对青枯病原菌致弱作用的报道，致弱原理的提出，补充了抑菌机理，建立了新的抑菌机理的原理和方10法，为青枯病生物防治机理的研究提供了新思路。同时对于病害弱株系的应用，可能找到了一条新途径。成果转化项目的申请进一步从分子标记、致弱毒素的提取分析，不同发
27、酵时间的安地对致弱作用的影响、发酵液不同分子组分对致弱作用的影响、不同环境条件下安地致弱作用发挥的差异性等进行研究。2分析有效抑菌成分通过对 ANTI-8098 发酵液进行离心、蛋白质分析、分子筛分离，耐热反应，发现生防菌 ANTI-8098A 的抑菌物质是一种非蛋白质的耐热毒素，不同分子量的 ANTI-8098 的发酵产物对青枯病原菌有不同的抑制作用。生防菌在小分子量范围（1000 道尔顿）聚集了多糖类耐热抗菌物质，在大分子量范围（20000 道尔顿）聚集了蛋白质类的抗菌物质的增效因子。3、进行工业化放大生产中试工艺技术参数的研究进行了生防菌 ANTI-8098A 的微生物学研究和培养基配方
28、的筛选，使发酵水平达到每毫升 40 亿芽孢以上，为工业化生产打下了基础。本研究提出了网络监控生物反应器的研究，并自行设计了生物反应器计算机控制软件和硬件，网络监控软件，实现了生物反应器的网络监远程控技术。经国内外文献检索未见网络远程实时监控技术在青枯菌生防菌发酵过程应用的报道。本研究对生防菌 ANTI-8098A 发酵过程培养基上罐实消的参数变化进行了研究，提出一套实消过程的参数模型，为网络控制生物反应器的设计提供模拟参数。本试验对生防菌 ANTI-8098A 的存活基质进行研究，筛选适宜存活基质，提高生防菌在基质保存中的存活率，延缓了其在土壤中的衰亡时间，将筛选出的优良基质通过混合、干燥、制
29、粒、包装，即成为生物杀菌剂（商品名：安地 ANIT） 。4、建立工业化生产标准操作规程项目研究将建立生物杀菌剂“安地”生产的标准操作规程。可行性研究报告 - 11 -5、制定田间应用技术标准操作规程通过小区测定，大田试验，提出不同作物、不同季节、不同土壤条件的防治方法，制定田间应用技术标准操作规程。6、扩大应用示范面积研究的技术水平使得生物杀菌剂-安地的生产技术达到国内先进水平（部分技术达国际先进水平） 。同时通过合作企业成熟的营销网络，培训技术人员，扩大应用示范面积，使青枯病生物杀菌剂“安地”的应用示范面积达 10 万亩次。生物杀菌剂“安地”（三）知识产权状况项目前期研究经过专家组鉴定，一致
30、认为，该项目总体研究上达到国际先进水平。生物杀菌剂-安地通过了农业部及其制定疾病控制中心的田间药效测定和毒性测定，2007 年底获得农业部生物农药登记证，登记证号：LS，成为全国首个蜡状芽孢杆菌生物农药，进入中试阶段。12三、项目实施方案分析 （一）项目的转化内容与技术路线1研制开发内容（1）通过平板拮抗、对峙试验、青枯菌单株回接抑菌试验、盆栽苗区组试验、田间小区对照试验、大田试验示范，测定生防菌 ANTI-8098A菌株在不同环境条件下的抑菌效果；（2）利用电泳、薄层层析、柱层析、气相色谱、液相色谱、质谱等方法，对生防菌 ANTI-8098A 进行抗菌素、抗菌蛋白和抗菌物质的分离，结合生物测
31、定确定其抑菌的有效成分；（3）选择最优存活基质组合，制成生防菌剂，保持青枯生防菌在土壤中存活能力和提高对青枯菌的抑制作用；（4）进行生产工艺的研究，包括工业化培养基配方的筛选，发酵控制条件的测定，分离浓缩技术的研究，制剂技术的研究，生测技术的研究，设计电脑控制发酵系统，设计分子筛浓缩装置，设计常温干燥制粒设备，形成全套生防菌制剂工艺技术，实现工业化生产；（5）制定生产规程，制定产品标准。通过盆栽接菌、田间小区和田间防治示范，摸清青枯病生物杀菌剂“安地” 的防治对象和效果；（6）总结田间使用技术，培训技术人员，示范推广生物杀菌剂“安地” 。完成青枯病生物杀菌剂“ 安地” 的中试研究，满足产业化生产的程度为：实现工业化生产，产品孢子含量达 20 亿/毫升，年生产能力达 100 吨的工业化生产能力。建立生产技
