中国蒲公英橡胶产业技术创新战略联盟协同创新2017年—2021年规划 ...

（四）在含胶量快速检测取得阶段性成果。

北京化工大学基于所研究成功差重和尺寸排阻色谱分析技术，目前正在进行近红外小型化快速检测设备的研发。同时，2016年北京化工大学还开发成功与天然橡胶生物合成密切相关的小橡胶颗粒蛋白以及天然橡胶聚合反应前体物质的精准定量技术，并成功申请到国家自然科学基金支持，为阐释天然橡胶生物合成机理并实现天然橡胶的体外合成奠定了良好的工作基础。

（五）在快速育种方面进行了初步探索。

中科院近代物理研究所利用重离子束辐射诱变橡胶草育种做了初步探索，中科院遗传发育所则重在对橡胶草进行转基因研究，经过转基因的橡胶草在叶片和根部的形态方面都发生了显著的变化，这意味着今后有可能通过基因工程育种获得根部较为粗大的种质资源。

（六）种植基地建设业已开展。

联盟的成员单位已经在新疆、内蒙、黑龙江、山东、广东、海南、宁夏、甘肃等地建立了200亩种植基地，为蒲公英橡胶的科学研究提供充足的实验材料。种植基地的统计情况见表3。

（七）栽培技术全面开展研究。

多伦科教局在机械化栽培方面，种子丸粒化直播方面取得了不小突破；新疆农科院在与果树间作方面进行了有益尝试；黑龙江省科学院在橡胶草的引种适应性栽培，以及橡胶草的耐寒性、耐旱性、耐盐碱性方面取得了关键数据；热科院橡胶研究所在橡胶草的病虫害防治方面取得了进展。

（八）提胶技术已建示范装置。

北京化工大学的研究团队已经在北京玲珑轮胎研发中心（通州马驹桥）建设一条1吨级溶剂法提胶装置。目前研究团队正在逐步由溶剂法提胶技术向水基溶剂法提胶技术的研究开发过渡，并在实验室范围内取得了突破，基本摸清楚了水基溶剂提胶技术的基本原理。

（九）橡胶草综合利用拓展了新的领域。

联盟引入了南京工业大学膜科所团队，南京工业大学膜科所长期专注与膜与膜过程的研究。在多糖提取和精制开发方面，已成功开发出洋姜多糖、枸杞多糖、无硫蔗糖等膜法集成工艺，并应用于规模化生产技术。这些技术对于蒲公英菊糖的分离与纯化奠定扎实基础。

（十）蒲公英橡胶基础性能研究工作已着手实施。

北京化工大学对蒲公英橡胶的基础理化性能方面做了有益的探索研究，并初步对蒲公英橡胶大分子的端基结构、分子结构、分子量和分子分布做了测试和分析，证明无论是从分子结构、凝聚态结构、宏观性能，蒲公英橡胶是目前所有橡胶中最接近三叶橡胶的材料，可以实现对天然橡胶的完全替代。山东玲珑轮胎股份有限公司利用提取出来的橡胶制造出三条蒲公英橡胶概念轮胎，其中一条在2014年9月16日举行的国际橡胶会议上展出，获得行业好评和高度关注。

（十一）对外合作全面展开。

目前黑龙江省科学院已经与俄罗斯瓦维洛夫植物研究所在橡胶草种质资源的收集与研究方面进行了实质深入的合作，联合成立了该所在海外唯一的试验站----瓦维洛夫哈尔滨试验站，该项目已经列入中俄总理定期会晤委员会科技合作分委员会第十七届例会确定合作项目清单（国科外字[2013]215号，附件No：CR17-4），经过3年努力，已经引入了11份优异橡胶草种质资源，但是总体上含胶量较低，品质不高。中国热带科学院橡胶研究所已经与美国俄亥俄州立大学的Cornish团队形成了初步合作关系，双方同意在橡胶草的育种及高产栽培领域进行合作。新疆农科院与哈萨克斯坦国家种植业与农作物生产研究所有着悠久的合作历史，双方同意进行橡胶草的野外搜集与勘察方面的合作，并于2014年7月在哈国组织了中哈橡胶草野外联合考察，带回10份材料，丰富了我国橡胶草种质资源，为下一步橡胶草种质的优化改良奠定基础。

所取得的成果：

专利：申请专利9项，授权4项，详情如下：

1、张立群，张继川，孙树泉，刘实忠，王锋. 一种从橡胶草中高效连续循环提取蒲公英橡胶和菊糖的方法。(发明专利，已授权)

2、董益阳，王赛，王锋，张继川，张立群，陈雪梅，孙学杰，张丽杰，贾爱瑞. 一种从橡胶植物中检测小橡胶颗粒蛋白含量的方法及使用该方法筛选橡胶品系的方法。（发明专利，审理中）

3、王赛，王锋，董益阳，张继川，张立群，赵永升，邢涛，祝静，孙艳波，聂秋海. 一种橡胶颗粒观测方法及在橡胶植物品系筛查中的应用。(发明专利，审理中)

4、仇键，王锋，张立群，刘实忠，罗世巧，校现周. 一种提取橡胶草花青素含量的方法，编号为201310303320.X。(发明专利，已授权)

5、高玉尧，许文天，王锋，张立群，刘实忠，徐麟. 一种橡胶草种子采收器. (实用新型，已授权)

6、高玉尧，许文天，王锋，张立群，刘实忠，徐麟. 一种橡胶草种子分离装置. (实用新型，已授权)

7、高玉尧，许文天，王锋，张立群，刘实忠，徐麟. 一种橡胶草根挖掘装置. (实用新型，已授权)

8、  覃碧，张立群，王锋，刘实忠，高玉尧，杨玉双，甘霖，徐建欣，一种利用橡胶草须根诱导不定芽的方法，申请号201510141691.1。（发明专利，审理中）

9、覃碧，王锋，张立群，刘实忠，杨玉双，甘霖，高玉尧，徐建欣，一种利用橡胶草叶片再生植株的方法，申请号201510488896.7。（发明专利，审理中）

论文：

1.Jian Qiu, Shuquan Sun, Shiqiao Luo, Jichuan Zhang, Xianzhou Xiao, Liqun Zhang, Feng Wang, Shizhong Liu. Arabidopsis AtPAP1 transcription factor induces anthocyanin production in transgenic Taraxacum brevicorniculatum. Plant Cell Reports, 2014, 33(4):669-680.

2、Sai Wang ，Jiahui Liu，Yanxia Wu，Yawen You，Jingyi He，Jichuan Zhang*，Liqun Zhang，Yiyang Dong*，Micromorphological characterization and label-free quantitation of small rubber particle protein in natural rubber latex，Analytical Biochemistry，2016，499：34-42.

3、Tianyang Guo ，Yuanbo Liu，Yanxiu Wei，Xiang Ma，Qiuming Fan，Jun Ni，Zequn Yin，Jiahui Liu，Sai Wang，Yiyang Dong*，Jichuan Zhang，Liqun Zhang，Haijia Su，Tianwei Tan，Simultaneous qualitation and quantitation of natural trans-1,4-polyisoprene from Eucommia ulmoides Oliver by gel permeation chromatography (GPC)，Journal of Chromatography B-Analytical Technologies in the Biomedical and Life Sciences，2015，1004：17-22.

4、仇键，张继川，罗世巧 等. 橡胶草的研究进展. 植物学报，2015，50（1）：133-141.

5、高玉尧，许文天，徐建欣 等. 不同种植密度对橡胶草主要农艺性状及生物量的影响. 广东农业科学，2014，41（20）：46-49.

6、高玉尧，许文天，徐建欣 等. 不同温度处理对橡胶草种子发芽特性的影响. 中国农学通报，2014，30（25）：189-193.

7、黄荣辉，校现周，仇键 等. 橡胶草胶乳蛋白双向电泳方法的建立. 热带作物学报，2013，34（2）：272-275.

8、刘实忠，张志平 等. 橡胶草异戊烯焦磷酸异构酶基因的电子克隆及分析. 生物信息学，2013，11（3）：209-215.

9、王启超，刘实忠，校现周. 橡胶草HMGR基因的克隆及表达分析. 植物研究，2012，32（1）：61-68.

10、张立群 ，张继川，王锋，刘实忠，全球天然橡胶发展趋势及我国多元化发展之路(上)，中国橡胶，2013，（21）：18-20.

11、张立群 ，张继川 ，王锋，刘实忠，全球天然橡胶发展趋势及我国多元化发展之路(下），中国橡胶，2013，（22）：18-20.

生产线：建设一条吨级蒲公英橡胶提取示范线，并投入使用。

概念轮胎：制备3条概念轮胎，并获得轮胎联盟第一届高校概念轮胎设计大赛一等奖。

二、未来五年工作重点及任务分工

（一）当前急需解决的问题

在联盟的领导下，虽然我国蒲公英第二天然橡胶的产业化研发工作取得了较大进展，并取得了一些成果，但是距离可产业化的目标还有较大差距，我国蒲公英第二天然橡胶产业还面临着一系列科学技术问题尚未解决，阻碍着蒲公英第二天然橡胶产业化进程的顺利实施。主要表现在：

1）目前橡胶草的含胶量还不够高，达不到可产业化的要求；

2）橡胶草的地下根部还不够粗大，生物质量还不够多，不具备商业化开发的条件；

3）我国宜粮用地资源紧张，必须扼守18亿亩粮地安全红线。虽然我国可以改良的荒漠化半荒漠化土地，河湖滩涂、盐碱荒滩等中低产土地，易于间作的林地（特别是果林），轮作的土地资源丰富，但是不同环境条件下橡胶草高产栽培技术尚未做深入研究，不具备推广的条件。

4）提胶技术处于向水基溶剂提取过渡阶段，提胶成本过高；

5）副产品菊糖和乙醇的开发还不系统，不能有效分担提胶成本；

6）橡胶草生物质资源全产业链综合开发利用尚未展开，生物质资源利用效率不高；

7）橡胶草目前尚未形成产业，还需要争取大量的专项资金和企业资助。

为了解决目前发展遇到的技术问题，联盟提出未来五年发展总体目标，力争奠定好蒲公英产业化基础。

（二）未来五年科技攻关总体目标

1）以俄罗斯为重点，美国、欧盟为辅助，引进驯化一大批高品位橡胶草品种资源；

2）以我国新疆为重点，哈萨克斯坦为辅助，自主搜集并驯化一大批高品位橡胶草品种资源；

3）采取常规育种和现代生物技术种质创新相结合，获得2至3个可商业化种植的橡胶草良种（含胶量>10%），并实施小规模推广；

4）试验并掌握一批橡胶草大面积栽培与机械化作业集成技术（亩产胶>100kg），并建立一定规模（1200亩）的种植示范基地，推广带动农民种植2万亩橡胶草；

5）进一步熟化橡胶草有效成分的提取与分离技术；

6）初步实现蒲公英橡胶应用于轮胎，特别是全钢子午线轮胎的产业化用开发。

（三）未来五年平台建设总体目标：实施246工程

1）建设两个橡胶草种质基因库，即哈尔滨国际橡胶草种质基因库和乌鲁木齐原产地野生橡胶草种质基因库，为国际引进和自主搜集的种质资源建立保存繁衍基地。（玲珑资助引导，争取国家及地方资金支持）

2）建设四个橡胶草产业技术研发中心，即北京、哈尔滨、海口、乌鲁木齐研发中心，为三北地区的蒲公英橡胶产业化开发提供技术支撑，为橡胶草的快速繁育建立南繁基地。（玲珑资助引导，争取国家及地方资金支持）

3）建设六个橡胶草种植示范基地（1200亩），即内蒙古500亩、黑龙江200亩、新疆200亩、宁夏100亩、甘肃100亩、南方100亩，等六省区种植示范基地，为今后在不同条件下大面积推广20000亩橡胶草种植园，起到引领示范作用。（玲珑资助引导，争取国家及地方资金支持）

（四）未来五年研究内容设置：五个项目

为完成以上两大总体目标，联盟需开展以下五个项目的研究工作：

项目1橡胶草种质资源国际引进、自主收集与再创新

研究目标：获得2-3个可以商业化种植的，具有稳定遗传性状的橡胶草良种。

研究与建设内容：以俄罗斯为重点、美国和欧盟为辅助引进高品质橡胶草种质资源；以我国新疆为重点，哈萨克斯坦为辅助搜集高品质橡胶草种质资源。通过常规育种、离子束育种、基因工程和分子育种等方法，配合含胶量快速检测技术，提高橡胶草的含胶量与生物质量。

建设哈尔滨国际橡胶草种质基因库，乌鲁木齐橡胶草原产地野生种质基因库。

考核指标：2-3个可商业化种质资源，橡胶草干根含胶量>10%。哈尔滨国际种质资源基因库，乌鲁木齐本地种质资源基因库。

建议单位：黑龙江省科学院、热科院橡胶研究所、中科院遗传所、中科院近代物理研究所、新疆农科院、北京化工大学

项目二 橡胶草高产栽培与智能自动化收获技术

研究目标：试验并掌握一批橡胶草大面积栽培与机械化作业集成技术（亩产胶>100kg），并建立一定规模（1200亩）的种植示范基地。

研究与建设内容：以我国三北地区为主（春种秋收），南方地区为辅（秋种春收），以新疆、甘肃、宁夏、内蒙、黑龙江等地区为主，研究橡胶草大面积栽培与机械化作业集成技术，包括橡胶草机械化播种技术、橡胶草智能机械化收获技术、橡胶草病虫害防治技术、橡胶草田间杂草控制技术、橡胶草专用化肥农药集成技术、无人机作业技术（药肥喷洒）、不同环境条件下橡胶草的种植与栽培技术。

建设西北乌鲁木齐、华北北京、东北哈尔滨、海南海口蒲公英橡胶产业技术研发与推广中心。

建设1200亩种植基地（新疆200亩、黑龙江200亩、甘肃100亩、宁夏100亩、内蒙500亩、南方100亩）。推广2万亩橡胶草种植园（新疆4500亩、黑龙江4500亩、甘肃2000亩、宁夏2000亩、内蒙5000亩、南方2000亩）。 

考核指标：亩产橡胶干重>100kg，四个研发推广中心、1200亩种植基地,2万亩推广种植园。

建议单位：黑龙江省科学院（黑龙江农科院、黑龙江农化所、盛世飞行器有限公司）、热科院橡胶研究所、中科院遗传所、中科院近代物理研究所、新疆农科院、北京化工大学

项目三 蒲公英橡胶水基提取技术

研究目标：建立蒲公英橡胶的水基提取技术，并配合国家重点研发计划建设100吨级水基提胶装置。

研究与建设内容：研究蒲公英胶乳的组成与化学结构，研究蒲公英橡胶粒子的结构与组成，研究蒲公英橡胶与植物组织的结合形式与分布状态，研究水基溶剂提取蒲公英橡胶的作用机理，研究蒲公英橡胶的分离与纯化工艺，建设100吨级蒲公英橡胶的提取与纯化装置。

考核指标：提胶效率>90%，提胶纯度>95%。

建议单位：北京化工大学，山东玲珑轮胎股份有限公司，黑龙江省科学院

项目四、蒲公英橡胶性能研究及下游应用技术

研究目标：力争制造出同三叶橡胶同等性能水准的冬季轮胎和全钢子午线轮胎。

研究内容：研究蒲公英橡胶的端基结构、分子结构、凝聚态结构；研究微观结构-基础性能间关系的研究；研究蒲公英橡胶纳米增强技术、交联技术的研究，相态界面与宏观性能之间的关系；研究以蒲公英橡胶为基础的冬季轮胎和全钢子午线轮胎胎面配方，制备蒲公英橡胶冬季轮胎和全钢子午线轮胎，并进行台架测试。 

考核指标：提胶纯度>95%，轮胎达到国家标准(GB/T2978-2014)要求。

建议单位：北京化工大学，山东玲珑轮胎股份有限公司，黑龙江省科学院

项目五、橡胶草产业化综合利用及生态补偿技术

研究目标：实现橡胶草生物质资源100%利用，提高经济效益、保护生态环境。

研究内容：研究橡胶草根部菊糖分离与纯化技术，研究菊糖发酵乙醇技术，研究提胶和提取菊糖之后的根部废渣制备有机肥技术，研究蒲公英叶子制备饲料及饲料添加剂技术。建设400吨菊糖分离与纯化装置，建设150吨菊糖发酵制备乙醇装置，建设500吨提胶残渣制备有机肥装置，建设500吨蒲公英饲料装置。

考核指标：菊糖纯度>95%，乙醇纯度>95%。

建议单位：南京工业大学，北京化工大学，山东玲珑轮胎股份有限公司，黑龙江省科学院，新疆农科院，热科院橡胶研究所

三、研发经费筹措

项目共需要资金5000万元，其中争取中央财政资金1000万元，地方财政资金_1000_万元，申请玲珑资助3000万元。经费分解如下：