第四节 生物技术
第四节 生物技术
兽医生物技术见本志第一篇第二章第二节兽医。
一、农业生物技术
（一）农作物生物技术
1.外源基因导入及分子育种
1986～1990年，黑龙江省农业科学院王连铮、尹光初、雷勃钧、卢翠华等与中国科学院遗传研究所合作进行大豆遗传进化和基因工程研究。主要成果：①大豆遗传进化研究方面，完成了大豆属贮存蛋白的研究，筛选出了11S球蛋白高于70％的种质资源龙79—0620，为大豆遗传进化研究及大豆品质改良提供了有价值的材料。②大豆基因工程研究方面，以Ti质粒为载体的受体系统，利用含有Ti质粒的根瘤农杆菌15个菌系，对黑龙江省2 765份大豆资源进行筛选，得到4个致瘤能力强的菌系，858份较好的受体材料，建立了大豆基因工程载体受体系统并编著《大豆基因工程受体系统》（中英文版）一书。③通过对大豆未成熟胚的再生培养的研究，成功诱导出再生植株，为大豆转基因奠定了基础，1991年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
1986～1990年，黑龙江省农业科学院园艺研究所刘元凯、刘栩平、路文长、林宝祥完成“中国芜菁花叶病毒株系分化研究及大白菜抗源筛选与利用”项目。本项研究采用指示植物寄主鉴定、分子生物学鉴定技术，鉴定了中国大白菜病毒病的毒原种类；经过试验研究、比较、分析，明确了美国和中国台湾省的两套鉴别寄主不能区分中国芜菁花叶病毒分化的复杂情况，拓展了鉴别寄主空间，新筛选一套鉴别寄主，结合单克隆抗体鉴定技术，划分中国大白菜病毒病主要毒原芜菁花叶病毒的株系分化为6个株系；改进抗病性鉴定方法，创新了筛选抗病材料的技术。从全国3 700多份资源中筛选出抗病种质资源8份，建立“中国大白菜抗芜菁花叶病毒抗性资源库”，向国内各育种单位提供抗源，培育出“龙协白3号”“秦白3号”“北京75”等20多个抗病品种。1992年获国家科技进步奖二等奖。1995～2005年，国家大白菜抗病育种攻关组继续利用上述研究成果，鉴定了中国白菜各个主产区的大白菜病毒源分化情况及动态变化，并以此为依据，选育“586”“龙白2号”“龙白3号”等近30个抗病性品种在生产中应用，推广面积累计超过1 000万亩，社会经济效益5亿元，基本上解决了病毒病对中国大白菜生产的危害。
1989～1993年，黑龙江省农业科学院生物中心雷勃钧、尹光初、卢翠华、钱华、李希臣等将花粉管信道技术应用于大豆分子育种，实现了大豆外源总DNA的直接转移，建立外源总DNA的提取方法、导入大豆的适宜时期和对导入后代选择、鉴定方法等完整的分子育种实验技术体系；实现了大豆属间、科间等遗传物质的转移，创造了一批新种质和新材料及有应用前景的高蛋白（45％以上）、早熟（比原受体提早14天）等大豆新品系。外源DNA片断首次证明可以经花粉管信道导入受体，并与受体基因组DNA整合、表达和遗传。大豆外源DNA导入方法的建立为大豆育种提供一项新途径和新技术。试验证明，该技术由于导入的是总DNA的部分片段，可打破物种界限，创造类型丰富的变异后代材料；导入后代品系的育成与有性杂交相比，节约50％的时间，降低育种成本50％左右。该项研究成果1994年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
1991～1993年，黑龙江省农科院生物技术研究中心雷勃钧、郭亚华、殷秀卿等对大豆、高粱、蔬菜（黄瓜、甜椒、茄子、马铃薯）、玉米、亚麻、小麦、大麦、水稻等进行外源DNA直接导入农作物的技术与应用研究，实现了黑龙江省多种农作物生物技术分子育种，并用该技术育成国内第一个高蛋白大豆、高纤抗倒亚麻、超级水稻、早熟玉米等新品种。创造出一批具有特异性的常规技术无法实现的新品系和种质材料。育成的品种：高蛋白野生大豆总DNA导入栽培大豆，培育成高蛋白、高产大豆“黑生101”（蛋白质含量45.44％）；高纤、抗倒伏、早熟的法国亚麻品种“FANY”总DNA导入亚麻“黑亚10号”，育成高纤、抗倒、早熟、适应性广的亚麻新品种“黑亚14号”，累计推广面积5万亩；玉米“黑301”总DNA导入水稻“龙粳4号”，育成高产、质优、抗病、耐寒、适应性广的超级稻“龙粳14号”，亩产709.20千克；紫玉米DNA导入玉米“抗甸11”，育成早熟自交系D11，组配杂交组合育成高产、早熟、优质杂交种“龙疆1号”玉米；将海南海滩豆DNA导入抗线2号大豆，育成高抗胞囊线虫病，耐盐碱、高产大豆新品种“抗线虫6号”；导入菜豆DNA，育成熟期比受体吉林20号提早14天的大豆丰产新品系D98－14；将向日葵DNA导入大豆获得脂肪含量达到22％以上的大豆新品系；将大豆DNA和小麦DNA导入马铃薯，获得6份马铃薯无性系；将热带高粱DNA导入寒带高粱，获得高于受体含糖量的导入后代材料15份，最高的高于受体含糖量的8.1％（Bx），大多数含糖量提高的导入后代在株型和穗部性状上与受体基本相同。该成果1994年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
1991～2001年，黑龙江省农业科学院生物中心雷勃钧、钱华、刘广阳等利用外源DNA直接导入技术，将高蛋白野生大豆、高脂肪花生、向日葵等远缘供体总DNA，直接导入待改良的综合农艺性状优良的推广大豆品种（受体）中，在受体授粉受精初期，使外源DNA转化尚不具备正常细胞壁的卵、合子或早期胚胎细胞，实现了供体DNA片段与受体基因组的整合。当年获得导入后代种子（D0代），从D2代开始进行粗蛋白、粗脂肪的跟踪分析和田间选择鉴定。完成品种育成和种质创新，其中，高蛋白品系D89－9822蛋白质含量7年平均45.44％，产量提高9.8％（接近高产育种指标），抗灰斑病，1997年完成品种审定命名为黑生101；高油品系两个，5年平均脂肪含量提高2％；获得高蛋白（45％以上）新种质3份，均已列入《中国大豆品种资源目录》，其中1份达到双高即蛋白质脂肪总量达66％以上。完成对黑生101的RAPD分析，获得导入后代黑生101与供体相同而受体中不存在的3个多态性标记，从DNA分子水平获得了转化证据。黑生101成为黑龙江省农业现代化建设创新工程项目中唯一中标的大豆品种，在黑龙江省累计推广面积400多万亩，并推广到吉林省。改良大豆品种的外源DNA直接导入大豆的方法获得发明专利权（ZL98121507.6）。大豆外源DNA导入方法的建立与应用研究，推动了黑龙江省主要农作物品种改良的分子育种。课题组和14家常规育种单位合作，将该技术应用到黑龙江省多种农作物的育种和种质创新研究，完成蔬菜（黄瓜、甜椒、甜瓜、茄子等）、高粱、玉米、小麦、水稻、大麦、亚麻、马铃薯等分子育种的系统研究，获得一大批具有优异性状（高蛋白、高油、抗倒、抗病等）的品种、品系及种质材料。该项成果2005年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
1996～2000年，黑龙江省农业科学院作物育种所孙光祖、李集贤、张月学、刁艳玲、孙德全等利用G型、SV型、D2型细胞质，进行黑龙江省春小麦不同生态类型的细胞质雄性不育系的转育及其育性恢复系的选育，配制筛选优势组合，生产杂交种；同时利用异源细胞质的遗传效应，选育衍生的核质杂种，克服胞质单一的弱点，提高小麦品种的品质和抗逆性；系统研究不同异源细胞质效应、产生雄性不育的机制以及D2型光敏性雄性不育的遗传与环境作用关系，为春性杂交小麦的生产利用提供技术储备和理论指导。2003年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
为了进一步研究小麦蛋白亚基（HMW－GS）的质量和数量与小麦蛋白亚基加工品质的关系，1996～2000年，黑龙江省农业科学院作物育种所张延滨、辛文利、肖志敏、孙连发、张春利等完成优质高分子麦谷蛋白基因的定向转移、表达和利用研究。该项研究利用含目的基因品种做供体与黑龙江省主栽品种（做受体）杂交，通过回交、SDS－PAGE和A－PAGE分析等得到目的基因纯合的转基因植株和各种相应的HMW－GS近等基因系。利用生化标记、半粒法和选择性回交相结合等方法，创建可定向转移小麦近缘种属中具有生化标记的优质目的基因的技术体系；利用该技术体系将对小麦加工品质有较大贡献的5＋10等高分子量麦谷HMW－GS基因成功转移到国内9个小麦品种中，有3个品种超过了超强面筋麦水平；提出了湿面筋与干面筋比值是衡量面筋质量的重要品质指标及确定优质HMW－GS受体品种基因型主要品质指标范围等诸多小麦品质育种新理论；在国际上首次创制遗传背景广阔的HMW－GS近等基因系群，为明确HMW－GS在各类型小麦品种中的遗传效应及对各种品质指标的贡献率奠定了物质基础。该研究明确了Glu－B1位点各种亚基的遗传学效应，为专用小麦的育种和生产提供理论基础和方法，提高育种效率和水平。2003年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
大豆花叶病毒（SMV）病是黑龙江省大豆主产区普遍发生的病害，对大豆生产危害严重。1998～2001年，黑龙江省农业科学院大豆研究所刘丽君、吴俊江、高明杰、夏凯等进行大豆优质、抗病性的遗传标记筛选及分子遗传改进。主要成果：①选用高抗SMV1的材料黑农39为母本，以高产材料合丰25为父本进行抗性遗传规律及抗病基因的分子标记，并运用物质代谢和免疫原理进行了大豆的抗病性诱导机制的研究，利用PCR技术对大豆抗SMV1号进行分子标记，为进一步分离、克隆抗SMV1号基因提供了依据。②对黑龙江省推广的3个大豆品种及其转ipt基因株系F4，采用生化技术酶联免疫检测技术（ELISA），研究了病毒现侵染条件下，转基因植物的生化特性变化、对内源激素含量及其平衡状况的影响。③通过对脂氧酶遗传特性、蛋白质、脂肪、异黄酮、低亚麻酸品种的生化标记筛选研究，创造了优质、抗病的大豆新种质4个，并进行推广应用，在黑龙江省累计推广15万亩，增产大豆255.85万千克，创社会效益614.04万元。2002年获黑龙江省科技进步三等奖。
1998～2002年，黑龙江省农业科学院育种所王广金、李忠杰、张宏纪、金德敏等完成“转基因抗病优质春小麦新品系的选育与示范”项目。主要成果：①选育成转高分子量麦谷蛋白优质亚基5＋10（HMW－GS 5＋10）基因品系21K867，经生化和分子检测，验证了转基因的真实性和可靠性，并进行了小规模示范。该品系除品质较受体有较明显的提高外，主要农艺性状也有不同的改善，并略增产。②育成转葡聚糖酶基因品系99K1354，抗病性较受体提高1～2级，并增产5％以上，主要农艺性状较受体有较大改善。③育成转几丁质酶基因株系22K830和22K836，抗病性较受体提高1～2级，株高降低，抗倒伏性与产量性状均有不同程度的改善。同期还选出了转基因植株11株。④对以上获得的转基因材料进行抗菌素抗性和GUS染色筛选以及PCR和PCR－Southern杂交检测，结果证明目的基因已整合到转基因植株中。⑤对一些材料进行了蛋白质标记，结果表明转基因材料在蛋白质水平得到表达。⑥建立较为完善的小麦基因转化体系，低剂量辐射处理可提高花粉管信道法的结实率，有利于遗传转化。该成果2003年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
“十五”期间，东北林业大学克隆柽柳抗盐基因21个。其中，6个基因已提交给美国国立生物技术信息中心维护的基因序列数据库，2个基因已经获得转基因植株；验证并获得了63个抗盐基因；构建碳酸钠处理的柽柳反转录文库，对2 841个克隆进行随机测序，获得2 005个基因（片段）；克隆36个柽柳抗盐基因片段；研制一套稳定木本植物RNA的制备技术，建立了反转录文库构建和基因克隆技术平台，并在国内首次将基因芯片技术用于林木基因组研究。同时，还向美国国立生物技术信息中心维护的基因序列数据库提交柽柳的反转录文库序列2 000多个。通过实施“耐盐基因－bet A导入杨树花粉植株的研究”项目，获得具有自主知识产权的小黑杨及小黑杨花粉植株耐盐基因－betA转化子35个，抗性最强的转基因株系可以在1％～1.2％的氯化钠中正常生长，繁育苗木3 980株，建立采穗圃0.1公顷，并在大庆、安达等地营造3片试验示范林共1.5公顷，长势良好，为开发利用黑龙江省西部大面积盐碱荒地，改善盐碱地区恶劣的生态环境奠定基础。
2.细胞工程改良作物
（1）甜菜远缘杂交
1985～1993年，中国农科院甜菜所郭德栋、王桂芝、满玉华、李勇、王继志等开展甜菜远缘杂交研究，开拓了新型细胞质雄性不育系；获得新型野生种的异附加系，筛选出野生种的抗丛根病、抗褐斑病等抗病基因；在不育系基础上，培育新型杂交种，并在肇州县等地进行大面积高产、高糖、高抗病攻关试验，获得可喜的成果，促进了甜菜属栽培种的遗传研究与育种工作。同期，郭德栋等首次建成完整的糖甜菜初级三体系列，并根据形态特征及有丝分裂前期核型分析，鉴定出9种类型的三体，并按附加染色体命名为：Ⅰ、辣根型，Ⅱ、长叶柄型，Ⅲ、萝卜型，Ⅳ、莴苣型，Ⅴ、玻璃型，Ⅵ、细长叶型，Ⅶ、花叶型，Ⅷ、葡伏型，Ⅸ、拟正常型，这是中国首次按染色体鉴定与命名的糖甜菜三体系列。
1990年，中国农科院甜菜所王继志等进行了甜菜属〖WTBX〗Vugares〖WTBZ〗组中〖WTBX〗B.patula Ait.、B.cicla L.Tyrkey、B.cicla L.China、B.vulgaris L.〖WTBZ〗3个物种间3个组合杂交后代的分离，分离出极少量高糖、高抗病等各种有益材料。同年，王桂芝等观察了岔根甜菜（〖WTBX〗Beta Patula Ait〖WTBZ〗）、叶用甜菜（〖WTBX〗B.cicla〖WTBZ〗）及普通甜菜（〖WTBX〗B.vulgaris〖WTBZ〗）3种间杂种的F—1、F—2及F—3的减数分裂行为，结果表明，〖WTBX〗B.patula、B.cicla〖WTBZ〗及〖WTBX〗B.vulgaris 〖WTBZ〗3个种的染色体组基本上是同源的。通过对甜菜属种间杂交方法的研究，证明远缘杂交中基因型构成有重要作用，三体及异附加系是良好的桥梁材料。通过栽培甜菜与白花甜菜种间杂交，获得两类杂种，它们在株型、抽苔特征、叶片特征上表现大量变异，并且在生长势上表现出明显杂种优势，推测出它们是开拓白花甜菜有益基因，是进行染色体工程的良好材料。同年，李勇首次报告了甜菜远缘杂交胚珠培养的结果。
1994～1998 年，中国农科院甜菜所郭德栋主持完成黑龙江省“八五”科技攻关项目“甜菜远缘杂交及应用”。该项研究通过栽培甜菜与野生甜菜种间杂交及连续回交，获得各种有价值的材料，如带有白花甜菜染色体的栽培甜菜单体附加系系列；具有栽培甜菜和白花甜菜不同染色体组的各种异源多倍体的无融合生殖材料；具有栽培甜菜、白花甜菜和平匐甜菜染色体组的3种间杂种。专家鉴定认为，此项成果属世界首创，达到国际领先水平。通过对杂种后代的选择，选择出抗褐斑病、根腐病的高产后代，促进了甜菜糖业的发展。
（2）甜菜无融合生殖
1998～2002年，中国农科院甜菜所郭德栋、王桂芝、李勇、李海英等通过栽培甜菜和具有无融合生殖特性的野生白花甜菜进行种间杂交结合回交创造了单体附加系M14。甜菜M14品系是在栽培甜菜遗传背景上增加了白花甜菜第九号染色体，附加的染色体在世代间具有稳定的近96.5％的传递率。研究结果证明，M14品系具有无融合生殖特性，无融合生殖基因就位于附加的染色体上。因此，甜菜M14品系是克隆无融合生殖基因难得的良好材料，为中国首先在世界上克隆无融合生殖基因提供最适宜的材料。
1999～2002年，中国农科院甜菜所李勇等构建带有甜菜染色体的完整单倍体附加系，这是世界上首次构建的。同时，也将FISH技术首次应用于栽培甜菜与白花甜菜种间杂交后代各种染色体工程（包括单倍体附加系、代换系及易位系），完成甜菜M14品系无融合生殖鉴定工作。
2000～2002年，中国农科院甜菜所王桂芝主持完成的“甜菜无融合生殖相关基因文库的构建”，是首例甜菜无融合生殖单体附加系的遗传学、胚胎学及分子生物学研究，这个材料与当时世界其他国家研究的拟南介、玉米—Tripsacum杂种无融合生殖情况明显不同，是世界上首例获得高频传递的无融合生殖材料。对这个材料无融合生殖基因的克隆、cDNA文库的构建等都是世界上独创的，“无融合生殖甜菜创建与方法”获发明专利权。
2003～2004年，黑龙江大学生命科学学院李荣田主持完成国家转基因植物研究与产业化开发专项项目“甜菜单体附加系M14无融合生殖基因的克隆和功能鉴定”。
2004年，黑龙江大学生命科学学院李海英完成“利用甜菜M14品系BIBAC文库筛选无融合生殖相关基因”项目。
（3）作物细胞组织培养和脱毒快繁
1985～1989年，黑龙江省农业科学院马铃薯研究所崔荣昌、李芝芳、李晓龙、刘丽华、付国栋等采用国际马铃薯研究中心提供的Pfannestiel常规一日法与往复电泳法检测类病毒的对比实验、马铃薯纺锤块茎类病毒不同变株接种试验等，结合应用马铃薯卷叶病毒等7种主要马铃薯病毒酶标抗体鉴定茎尖组织培养再生的试管苗，获得无类病毒、无主要马铃薯病毒的克新1、2、3、4号和东农303等主栽品种的核心种。克新1号和4号核心种于1988年和1990年抽样检测，在克山良种场繁殖的原种、一级和二级良种未检测到类病毒，其他几个品种的无类病毒、病毒核心种正在推广中。通过该课题的完成，黑龙江省建立无类病毒的马铃薯脱毒留种体系，促进了黑龙江省马铃薯生产的发展。1992年获黑龙江省科技进步奖二等奖。从此，马铃薯茎尖脱毒及脱毒试管苗培养技术在全省各地得到迅速推广应用，使全省马铃薯脱毒种薯的生产进入产业化生产。
1986～1990年，省微生物所完成黑龙江省“七五”科技攻关项目“金针菇原生质体融合育种”。该项研究1989年首次获得融合株，重点解决了通过原生质体化获得金针菇单核菌系的技术，选择和建立遗传学标记，鉴别融合株及其遗传特性分析等问题，实现了两个亲本单核不亲合系间的种内原生质体融合，获得实体。1991年，该项目通过省科委组织的鉴定。鉴定认为，该项目对金针菇原生体质融合育种的理论和技术进行了深入分析和探讨，为食用菌遗传育种提供重要的科学依据，其研究成果填补国内空白，达到国际先进水平。
1998～2000年，黑龙江省农业科学院生物中心雷勃钧、李学湛、陈伊里等制备马铃薯PVX、TMV、TRV病毒抗血清，改进了原有的病毒和类病毒检测方法，编著《马铃薯病毒图鉴》和《马铃薯种薯质量管理手册》。利用外源DNA直接导入和农杆菌介导转GO基因，获得再生植株，通过KI－淀粉检测呈阳性。通过对马铃薯的倍性操作，采用远缘杂交的方法，实现了野生资源PVY免疫、高抗PVX的抗性转移。利用2n配子的方法克服了不同倍性水平的杂交障碍，选育出一些产量、品质、抗性得到改良的四倍体品系。完成了马铃薯卷叶病毒（PLRV）56KD蛋白基因及高端非编码序列植物表达载体的构建和转化。利用农杆菌介导法将Bt抗虫基因和抗真菌病的几丁质酶基因分别导入马铃薯；在国内首次研究出喷雾无土栽培技术并快速繁育马铃薯脱毒核心种薯，获得实用新型专利权（专利号为第350975号）。将喷雾法生产脱毒核心种薯的技术转让给4家企业，获得转让费37万元。3年生产核心种薯60万粒，推广面积50万亩，获经济效益6 000万元，获社会效益1.2亿元。该研究成果2002年获黑龙江省科技进步奖三等奖。在此基础上，2002年建立农业部脱毒马铃薯种薯质量监督检测中心，建立脱毒种苗、种薯生产繁育的生产基地，年产脱毒原原种500万粒以上，年产原种300吨，每年可为南方省市提供优质脱毒马铃薯良种2 400～3 000吨。此外，还建立草莓、树莓、黄姜、杨树、沙棘等主要经济作物和林木的脱毒快繁技术体系，随时可以为这些作物的生产提供技术及种苗。
为了创新水稻、小麦、蔬菜等农作物的花培育种方法，黑龙江省农业科学院与中国科学院植物研究所合作，研制成功植物组织培养的N6培养基，获国家技术发明奖二等奖。并在国际上首先育成水稻花培新品种、小麦花培新品系及白菜花粉植株、茄子花培新品种。水稻花培品种有“合江21”“ 龙粳1号”“ 龙粳3号”“ 龙粳4号”，累计推广面积1 080万亩。其中，“龙粳3号”省内外累计推广面积450万亩，成为全国稻区和世界同类稻区中种植面积最大的水稻花培品种。此后，又相继育成“龙粳7号”“ 龙粳8号”“ 龙粳10号”“龙粳12号”和“龙粳13号”等多个水稻花培新品种；育成单倍体茄子新品种“龙单1号”，推广2万余亩；茎尖组培西红柿“大黄”推广1万余亩；尖椒“龙椒5号”推广30万亩。“小孢子培养技术在寒地水稻育种中应用研究”成果，2000年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
1999～2004年，东北农业大学胡宝忠首次在DNA水平上对羊草、紫花苜蓿的遗传多样性进行研究，提出用多态位点百分率、特有带百分率及变异估计值作为估测遗传多样性的指标，首次提出了特有带的概念；首次提出羊草种内分化已经超出种内水平的观点；从微进化观点出发阐明羊草种内分化与环境的关系，建立羊草快繁再生体系及推广应用的技术措施。该成果于2005年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
（二）生物农药与生物肥料
1987～1995年，黑龙江省农业科学院土壤肥料研究所、华中农业大学土壤化学系、广西农业大学实验中心合作完成“863”计划项目“高效固氮大豆根瘤菌的研制和应用”中的“高效固氮大豆基因工程根瘤菌HN32的构建和应用”专题。该专题研究选出大豆基因工程根瘤菌HN32，它比受体菌22－10增产7.8％，比不接种对照增产16.8％。经分子杂交和复证试验建立了工程菌株所含重组质粒PHN32的物理图谱，并证明它确携有来自供体快生菌的3.7kb的增效基因片断。以大豆基因工程根瘤菌HN32为菌种生产的菌剂，1991～1993年在黑龙江、广西、四川和内蒙古等省区推广应用共270余万亩，平均增产12.2％，获经济效益5 629万元。其中，黑龙江省累计推广面积为200万亩，创效益4 200万元。同时还研究了配套的农业栽培技术，根瘤菌剂型和生产工艺及接种方法和技术，并在国内首次制订《大豆根瘤菌菌种及菌剂黑龙江省地方标准》。该成果1997年获农业部科技进步奖二等奖。
1990～1996年，黑龙江省农业科学院植保所杜俊岭、赵晓丽、丛林等通过研究明确了黑龙江省不同生态区大豆根腐病主要致病菌种类、分布、出现频率及土壤等环境条件对大豆根腐病主要致病菌的影响，研制防治以尖孢镰刀菌为主要致病菌的大豆根腐病种子处理剂—大豆微复药肥I号种衣剂、甲多大豆种衣剂和金斧种衣剂并大面积推广与应用；对来自黑龙江、辽宁及黄、淮、海地区的8 148份大豆品种资源进行抗大豆孢囊线虫生理小种—3号小种鉴定，筛选出免疫材料30个，高抗材料209个，在抗病育种中选出10余份高抗品系。研制的甲多大豆种衣剂产品，是以防治大豆根蛆和大豆根腐病为主，兼治其他地下害虫和孢囊线虫，并结合补充硼、钼、锌微肥，促进和保护大豆苗期生长的多功能药肥复合型种衣剂。1994年12月由农业部农药检定所将甲多大豆种衣剂登记为正式农药产品。经过3年三省多点大面积试验示范，推广应用面积达65万余亩，防治大豆根蛆、大豆根腐病等效果达80％～90％，对大豆生长安全，3年来无一处出现药害；增产效果达10％～15％，为农民增加收入3 500余万元。1997年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
1991～1995年，黑龙江省农垦科学院、中国农业科学院生物防治所、黑龙江宝泉岭农垦分局科研所、黑龙江省八五四农场、八五三农场、五九七农场共同研制大豆保根菌剂。该菌剂是防治大豆孢囊线虫病和根腐病的有效生物农药，由一种以大量活体微生物为主和一定量的有机抑菌物组成。菌剂活孢力含量为6亿／毫升，菌丝体总量为2％，营养元素和有机抑菌物总量为5.8％。经多年多点试验表明，用大豆保根菌剂拌种100毫升／亩，可有效控制大豆苗期孢囊线虫病和根腐病的危害，防治孢囊线虫效果为68.5％～74.2％，防治根腐病效果为53.1％～69.5％，大豆增产19.7％，好于化学农药防治。保根菌剂属无毒类物质，是一种不污染环境和无公害的生物农药，3年在黑龙江、内蒙古、上海及黑龙江垦区106个市、县、农场累计试验面积1.3万公顷，取得经济效益877.44万元。该成果1996年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
1994年，省微生物所王富民、沙长青等对从土壤中分离筛选的固氮菌、溶磷菌、解钾菌及产生生长刺激素和抑制植物病害的放线菌菌株进行组合筛选，并对所有放线菌代谢产物抑制的溶磷黑曲霉通过钢圈平板再生菌落法进行驯化，选育出对放线菌代谢产物不敏感的菌株，消除了组合菌种之间的拮抗作用，从而组成具有固氮、溶磷、解钾、刺激作物生长和防病治病等多种功能的复合菌组。将复合菌组和单一菌种分别接种于土壤进行比较，结果表明复合菌组明显好于单一菌种。利用复合菌组复配成多功能生物复合肥，按统一方案在全省玉米、大豆、水稻、小麦、烤烟等作物上进行多点次田间试验，证明该多功能复合肥具有明显的增产效果，可以替代70％的化肥，平均增产10％。为了进一步完善多功能生物复合肥，掌握其作用机理、提高其施用效率，在随后的几年中，省微生物所相继开展了生物磷钾复合肥的研究（1995～1997年）、施用生物有机肥对土壤理化性质及作物的影响（1998～2001年）、延长生物肥料产品保存期的研究（2000～2002年）、提高微生物肥料液体发酵质量的研究（2000～2004年）、兼有高效解磷固氮菌株的分离鉴定与发酵工艺的研究（2001－2003年）、同时具有解磷固氮功能菌株的中间实验及在大豆上的应用研究（2003～2005年）等项目的研究工作。通过这些有效的研究工作，逐年扩大了多功能生物复合肥的应用推广面积，同时还在湖南、江西两省转让相关技术。该项成果2005年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
1995～2000年，黑龙江省农业科学院植保所徐伟钧、李新民、吴炳芝、王克勤、 孙毅民等采用生物防治技术和传统的农艺措施，结合科学合理的化学防治，按照绿色食品生产标准对主要蔬菜病虫害进行综合治理，筛选出防效好的生物农药化学复配剂配方，并进行大面积试验示范，建立综合示范基点。其成果：①采用符合绿色食品蔬菜生产标准的化学农药作为药源，对具有内吸作用、保护作用的杀菌剂、杀虫剂、增效剂、缓释剂和载体进行筛选与复配，在小区试验和大面积试验示范的基础上研制出低毒、低残留的化学复配制剂防治黄瓜霜霉病、黄瓜角斑病和防治蚜虫的熏蚜颗粒剂。②利用昆虫病原真菌研制开发出治温室白粉虱的生物农药并进行大面积示范，提出绿色食品蔬菜生产主要病虫害综合防治技术要点，指导生产实践；③研究筛选出防治黄瓜霜霉病、黄瓜角斑病、西红柿早疫病、西红柿灰霉病的4种生物制剂，防效达60％以上，筛选并研制防治黄瓜角斑病与黄瓜霜霉病混发时的药剂防治关键技术；研制防治秋菜害虫跳甲的种子处理剂，防效达70％以上；通过改进施药方法，降低农药残留，研制防治菜蚜的熏蚜颗粒剂，防效达100％；研制防治温室白粉虱和蚜虫的生物源农药—蜡蚧轮枝菌毒素制剂，防效达80％以上。该项技术4年来在全省2 670个棚室蔬菜生产中推广应用，2003年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
1998～2005年，省微生物所基因工程研究室与加拿大阿尔伯塔研究院、俄罗斯全俄植保所、白俄罗斯国家科学院微生物所等国外科研机构合研究微生物杀菌剂（枯草芽孢杆菌），从保护地蔬菜根系土壤中筛选到多株广谱高效拮抗菌，对引起蔬菜土传真菌病害的镰刀菌、腐霉菌、立枯丝核菌、菌核菌等病原真菌具有明显的抑菌作用，对黄瓜苗期立枯病、成株期枯萎病的温室防效达60％～90％。在省科技厅“十五”攻关计划的支持下，开发了综合防治大豆和蔬菜根腐病的新型生物农药系列，完成国家农业部农药两年四区八点田间药效试验和菌剂的毒理学研究报告，并获得农药临时登记证。2005年“微生物杀菌剂中间试验与田间示范”项目获得国家科技部农业成果转化资金资助。
2000～2004年，省微生物所基因工程研究室李晶、张淑梅等采用现代生物技术选育出广谱高效功能菌株，经与促生长和提高作物免疫力的多种活性微生物进行组配，生产的“福太尔”生物拌种剂，具有抗病防虫、促进作物生长的双重功效，经田间试验，大豆根腐病防效率达到80％以上。该产品于2005年获得黑龙江省农委登记证，已生产6个品种系列，适用于大豆、玉米、向日葵、白瓜子、花生和水稻等农作物，推广面积160余万亩。
2005年，黑龙江大学生命科学学院杜春梅等采用自己筛选的菌株NK413研制抗真菌生物农药。该生物农药高效、安全、无毒、无残留。
（三）动物胚胎生物技术
1989～1993年，东北农学院秦鹏春、谭景和等开展猪体外受精及机理研究。在国际上首次把猪体外受精胚胎体外培养到桑椹胚期，证明培养液中添加猪卵泡液可大大提高体外桑椹胚比例。体外受精胚胎移植到受体母猪输卵管后出生“试管猪”5头。对猪体外受精过程中的精子顶体反应、卵母细胞膜电位变化、离子代谢特点以及卵丘细胞的作用等基础理论研究也都取得国内领先的研究成果，1997年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
1990年，东北农学院孟励在中国科学院发育生物学研究所工作时，跟着导师杜淼做了小鼠的克隆实验。1991年，孟励到美国北卡罗来纳州州立大学，在国际生殖生物学学会主席、院士马克特（Markert）教授的指导下继续进行小鼠的克隆实验。1992年，孟励在加拿大西部的安大略大学妇产系工作时，采用大鼠做生物体进行移植机理研究。1994年，孟励到美国俄勒冈灵长类研究中心工作时，在世界上首次成功克隆1对恒河猴，1996年该项成果发表在美国《分子生殖与发育》杂志上，并在加拿大大学获奖。
1991～1998年，东北农学院谭景和、李光鹏、周琪、孙兴参、李子义等进行绵羊、猪和家兔胚胎细胞和体细胞核移植克隆技术研究。1992年，在国内首次获得绵羊胚胎细胞核移植囊胚；1993年，在国内首次获得胚胎细胞核移植克隆家兔；1997年，在国内首次获得胚胎细胞核移植克隆猪；1998年，在国际上首次获得卵丘细胞核移植克隆猪囊胚。
1994～1996年，东北农业大学秦鹏春等主要利用优秀种猪卵巢内大量未成熟卵，在实验室内人工培养成熟，用同种公猪精液，经过处理，使精子在体外与卵作用受精，在经过体外培养成为可移植胚胎，最后以手术方法移到其他母猪体内，生出优秀试管猪。该成果系统揭示了猪卵母细胞从体外成熟直到体外受精各过程超微结构的变化规律，解决了猪体外受精卵早期发育的阻断现象，使猪体外受精卵纯体外培养发育到桑胚体。1997年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
1995年，东北农业大学谭景和等开始进行胚胎细胞克隆猪研究，经过3年的攻关，1998年获得国内首例胚胎细胞克隆猪。
1995～1997年，省科委组织全省4家具有胚胎移植技术的单位，分别在国营农场和个体饲养户进行奶牛胚胎移植技术的开发研究。其中，东北农业大学和泰康县合作，3年来，用冻胚共移植受体132头，妊娠率达37％；在松花江奶牛场进行超数排卵研究，每头供体平均获用胚胎5.2枚（发达国家7枚左右），鲜胚移植妊娠率达75％，冻胚移植妊娠率50％。
1996年，东北农业大学谭景和主持完成霍英东基金项目“用胚胎细胞核移植方法生产绵羊克隆”，在国内首次获得绵羊移植核囊胚。
1998～2003年，东北农业大学杨增明在国家自然科学基金、国家杰出青年基金及美国CONRAD等基金的支持下，利用大鼠、小鼠和恒河猴等动物模型，系统地研究了哺乳动物胚胎着床的分子机制。围绕生长因子系统、白血病抑制因子（LIF）系统和前列腺素系统在胚胎着床中的作用机制研究取得一系列原创性成果。其中胚胎着床分子机理的研究成果获教育部科技进步奖二等奖。
1999～2003年，东北农业大学刘娣等运用DNA标记技术和生物信息学方法，在形态学、细胞学、染色体水平、蛋白质水平和DNA水平对6个黑龙江省主要商品鸡品种、14个中国地方品种鸡及4种禽类的遗传特性进行了全面系统研究。在4个水平上计算了群体遗传距离并进行了聚类分析，明确其遗传特性，分析其亲缘关系，提出其遗传变异的评价方法，并对部分引进商品鸡种及国内地方鸡种的遗传变异初步给予评价；进行了蛋白质、核DNA和质DNA多态位点的遗传标记、遗传规律的确定以及利用遗传标记进行各群体系统地位的研究，在群体亲缘关系及其起源等方面进行了大量探讨分析；进行了部分基因克隆、序列分析和群体多样性分析；利用生物信息学手段进行鸡目的基因电子克隆技术研究和克隆；探索了综合系统遗传多样性分析方法。对禽类遗传资源和遗传多样性研究及其育种、品种改良、保种，具有重要意义。该项成果2005年获得黑龙江省科技进步奖二等奖。
可供移植的人体器官不足一直是困扰医学界的难题。猪的器官在大小、结构和功能上与人体器官相近，一向是异种器官移植的主要研究目标。但猪细胞表面有一种半乳糖基转移酶，会导致人体免疫系统产生强烈排异反应。理论上，用基因敲除手段抑制这一物质活性，再结合克隆技术，应能大量生产适合人体移植的猪器官，减弱或消除排异反应，因此，基因敲除克隆猪研究备受关注。2001年，东北农业大学赖良学克隆世界首例基因敲除猪，在基因工程猪领域处于国际领先水平。该项研究成果发表在《科学》（Science）、《自然》（Nature）等世界著名杂志上，其中单篇文章被他人引用最高次数达128次。其关于a－1，3－半乳糖基转移酶基因敲除猪的研究成果获美国2002年度最新科学医学技术奖。
2004年3月14日，东北农业大学生命科学学院周琪，在世界上首次成功克隆大鼠而获第三届吉诺伟转基因科学技术奖，成为获得该奖的首位华裔科学家。克隆大鼠的成功在动物发育机理、动物克隆技术的改进和完善等方面具有重要作用，并有助于研究癌症、糖尿病和高血压等人类慢性疾病。
同年，东北农业大学校刘忠华在东北农业大学人才引进启动基金和黑龙江省教育厅海外学人基金的支持下，开展了体细胞克隆东北民猪和绿色荧光蛋白转基因猪的研究。经过对卵母细胞体外成熟体系的优化、供核细胞周期对胚胎发育的影响、卵母细胞活化条件的完善以及胚胎与受体母猪发情周期的同步规律等多个基础环节的反复探索，2005年秋建立完善的克隆猪与转基因猪的技术体系，并实施克隆转基因胚胎的移植，构建了7 000余枚克隆胚胎，移植了31头受体母猪，但由于现场条件限制，并且移植妊娠后期进入冬季，导致妊娠母猪相继流产，最终未能获得预期结果。
二、水产生物技术
1987～1992年，黑龙江水产研究所石连玉、沈俊宝、尹洪斌进行硬骨鱼类卵母细胞体外培养技术的研究。此项研究通过人工调控神经传递和培养液中不同性激素作用，促使离体鱼类Ⅳ中期卵母细胞成熟排卵，虹鳟和红鲫卵母细胞进行人工授精获得了正常发育的胚胎并孵出红鲫仔鱼13尾。试验用4种鱼，除鲫鱼成熟率42.1％外，其余3种鱼成熟率均在50％以上。本项研究所建立的鱼类卵母细胞体外培养一整套技术、方法及工艺为细胞和基因工程育种提供极为理想的受体细胞材料，并为研究鱼类卵母细胞成熟的调控机制、胚胎发育及分化过程提供重要手段，1998年获农业部科技进步奖三等奖。
1987～1993年，黑龙江水产研究所、中国科学院动物研究所孙效文、沈孝宙、沈俊宝、李辉、闫学春、王燕、梁利群、剧冬红、王鹏完成“863”计划生物技术领域项目“北方鲤鱼基因工程育种研究”。该研究克隆了鲤鱼金属硫蛋白（MT）启动子和大麻哈鱼生长激素基因，构建了全鱼基因，为快速生长鲤鱼基因工程育种打下了基础。对MT基因启动子功能和cis－acting效应研究，为进一步探索鱼类基因调控机理提供了理论依据，同时本研究结果还阐明了外源基因可以通过显微注射技术导入鲤鱼受精卵内，并得到整合、表达和可遗传给后代的基因工程鱼，从而奠定了鱼类基因操作定向育种的实验基础。主要研究成果：①对北方鱼类MT基因的启动子进行了克隆和序列及功能分析；②探讨了哺乳类病毒SW40启动子和增强子在鱼类细胞中的功能，首次揭示了鱼类基因调控中可能存在与哺乳类相似的增强子模式；③对大麻哈鱼生长激素基因进行克隆并做了全序列分析；④构建MT－csGH融合基因，为转基因鱼研究提供了“全鱼”的基因元件；⑤获得生长速度快10％以上，性成熟的基因工程鲤鱼143尾；⑥获得已整合牛生长激素基因鲤鱼繁殖的子一代（F1）3 840尾；⑦试验证实，外源遗传给后代，第一代的传递能力：雌、雄鱼都整合外源基因的传递能力为94％；而雌鱼为正常雄鱼整合外源基因的传递能力60％；经池塘生长对照试验证明，转基因鱼F1代较对照鱼仍具有快速生长（快15％以上）的特征；⑧建立外源基因导入鲤鱼类受精卵获得基因工程鱼和检测外源基因整合、表达。该项成果1994年获农业部科技进步奖二等奖。
1988年，省微生物所与加拿大卡尔加里大学合作研究了虹鳟鱼生产激素基因工程技术。利用加拿大提供的方法提取了虹鳟鱼的生长激素基因，并进行序列分析；探讨了将虹鳟鱼生长激素基因转移到鲤鱼、鲫鱼身上的可能性；利用基因工程和细胞融合技术，构建了培育速生鱼和大马哈鱼的基因文库，克隆出其生长激素基因，并进行序列分析，建立了新方法，为培育速生新品种鱼奠定了基础。1988～1998年，双方还开展食用菌开发利用研究，抗冻基因的克隆，单克隆抗体的纯化，东和细菌的理论研究及试验，细菌脂肪酸，蛋白质纯化，遗传组织培养，枯草杆菌基因文库构建、酯酶基因克隆及DNA序列分析，植物菌核防止及菌根利用等方面的研究。
1991～1995年，省微生物所扬志兴、赵晓祥等完成黑龙江省“八五”科技攻关项目“利用基因工程和细胞融合培育新鱼种研究”。该研究利用RT－PCR基因工程方法，从鲤鱼脑下垂中获得了鲤鱼生长激素基因mRNA，反转录成cDNA，获得了生长激素DNA，克隆到大肠杆菌质粒中，并测定出DNA序列，然后将其插入到真核表达载体中，通过显微注射法导入鲫鱼受精卵中，经过细胞融合获得了一批转鲤鱼生长激素基因、生长速度快的新遗传工程体鲫鱼，为鱼类的定向培育奠定了基础。该转生长激素基因鲫鱼为国内首创，填补了国内空白，1996年获得黑龙江省科技进步奖三等奖。同期，省微生物所扬志兴等完成黑龙江省“八五”攻关项目“鱼抗冻蛋白基因转移研究”，该项研究历经5年，克隆了美洲鲽鱼抗冻蛋白基因，测定了该基因的cDNA序列，并在大肠杆菌中进行了初步表达，构建了转基因鱼的表达载体。利用精子代入法将抗冻蛋白基因导入罗非鱼受精卵中，培育出转抗冻蛋白基因罗非鱼近1 000尾。经斑点杂交、Southern Blot分子杂交等方法检测证明，转移的抗冻蛋白基因已整合至罗非鱼基因组内，整合率达到28％。同时通过逐渐降低水温对转抗冻蛋白基因罗非进行生存影响的研究，发现部分转基因罗非鱼能够耐受低温条件，且为斑点杂交阳性。这就证明了抗冻蛋白基因转移、表达成功。该项研究不仅获得了转抗冻蛋白基因遗传个体的罗非鱼，还建立了外源基因导入、转基因鱼的人工孵化、饲养及检测外源基因整合、表达的一整套技术，为培育耐寒、抗冻鱼新品种奠定基础，为转基因技术对动物品种的改良提供有力的实验依据，1997年获得黑龙江省科技进步奖三等奖。
1993～1997年，黑龙江水产研究所、东北林业大学尹鸿斌、石连玉、沈俊宝、孙中武完成国家“八五”科技攻关项目“三倍体鲶鱼诱导及生长试验”。 本项研究建立了一整套用静水压休克法诱导三倍体鲶鱼的生产工艺，并优选出最佳诱导条件；并证明三倍体鲶鱼比二倍体鲶鱼生长快39.71％，雌性三倍体鲶鱼是不育的。用静水压休克法诱导三倍体鲶鱼，三倍体出现率100％，相对孵化率达90％以上。此外，本研究还对三倍体鲶鱼在遗传学、胚胎及仔鱼发育、生物学特性、群体产量、性腺发育及繁育能力等方面进行了较为系统的对比研究，为今后三倍体鲶鱼的进一步研究或开发提完整可靠的科学依据和参数，2000年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
1994～2000年，黑龙江水产研究所梁利群、孙孝文、闫学春、沈俊宝、石连玉首次用DNA分子标记技术进行鲤鱼（鱼类）抗寒性状分析；确定鱼类耐寒性状是由数量性状基因决定，同时进行了荷包红鲤抗寒品系抗寒性状的分子证据的研究，用RAPD方法分析了荷包红鲤抗寒品系与其亲本在基因组组成方面的差异，找到2个标记与鲤鱼抗寒性状相关，分析了具有耐寒性状和不具耐寒性状的杂交子代。通过对抗寒柏氏鲤的分析得到4个标记与耐寒性状相关，并将与抗寒性状相关的一个标记定位在第5号鲤鱼遗传连锁组上；获得了1 361个用于鲤鱼种间多态性分析的分子标记；建立鲤鱼的遗传连锁图谱。该项研究达到国际领先水平，2003年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
1998～2002年，黑龙江水产研究所尹洪滨、孙中武进行了索氏六须鲶精巢组织结构及精子发生的研究。主要成果：①通过光镜和电镜对索氏六须鲶的精巢组织结构、精子超微结构以及精子发生、形成与排出方式进行系统研究，结果证明，索氏六须鲶没有贮精囊结构，精巢发育呈梯度性，精子成熟为渐续性，排精方式为多次间断性，不是一次性的，从而彻底揭示了索氏六须鲶排精量少受精率低的原因，填补了国内外在此研究领域的空白。②通过大量对比试验找到了应用某些外源激素改善索氏六须鲶精子排出量，提高卵子受精率的途径和方法，解决了制约索氏六须鲶养殖业发展的难题。③在肇东市、抚远县、哈尔滨市等14家渔场推广应用此研究成果，3年的推广应用取得了显著的经济效益和社会效益。该项成果2004年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
三、医疗、轻工生物技术
（一）医疗生物技术
1986～1990年，省微生物所杨志兴等完成黑龙江省科委“七五”重点攻关项目“人—鼠镶嵌抗体基因工程的研究”。以抗人胃癌及乙脑单抗为材料，制备鼠单抗的轻、重链可变区基因（结合抗原部分），再与人抗体的恒定区基因重组，获得人—鼠融合基因，在骨髓瘤中及E.coli中表达嵌合抗体，然后作为导向药物加以利用，为扩大单抗在治疗中的应用建立起一套新的技术路线和模型。该项研究成果于1995年获得黑龙江省科技进步奖三等奖。
人乳头瘤病毒（Human papilloma－virus，HPV）对人类健康危害大，其特点是型别多，且致病性与型别有关，高危型（HPV16，18等）与癌症发生高度相关。哈医大谷鸿喜等自1990年开始进行对多个型别人乳头瘤病毒基因工程疫苗进行构建、表达及其免疫性的实验研究，将致癌性最高的HPV16型的L1基因和引起尖锐湿疣最常见的HPV11型的L1基因重组，构建出HPV16－HPV11L1重组工程菌株，为将来制备既能预防宫颈癌，又能预防尖锐湿疣的双价疫苗提供实验和物质基础。经过10余年的实验研究，获得5株单价、1株双价HPVL1基因工程菌株，证实具有高效表达L1蛋白和免疫原性。并利用表达的重组蛋白进行了血清学诊断试剂及单克隆抗体的研制。该项研究申请1项发明专利权，共发表学术论文50余篇，先后于1999年、2002年2次获得黑龙江省科技进步奖三等奖。
1992～1996年，哈药集团生物工程有限公司（以下简称哈药生物工程公司）建立真核生物工程技术平台。该技术平台采用国际先进水平的高密度发酵工艺生产和大规模纯化工艺，将目标蛋白转入高效表达的细菌当中，以甲单胞杆菌为表达载体，通过发酵培养获得大量的菌体，纯化后获得所需要的蛋白。产品的各项技术经济指标和质量指标均达到美国FDA和欧盟标准，依靠此技术平台可以后续开发大量生物品种。1996年，该公司李会成、殷志强等研发国家二类新药注射用重组人干扰素α—2b，并获得生产批文（生产批文，批件号：（96）卫药准字（哈里）S—01）。注射用重组人干扰素α—2b，不仅有广泛的抗病毒活性，而且还有明显的免疫调节和抗肿瘤功能，主要用于慢性乙型肝炎及肿瘤治疗。该公司生产的利分能牌α－2b型干扰素，是临床使用量最大的干扰素亚型，产品规格齐全，品牌知名度高，销售量居国内同类厂家的前列，已在巴基斯坦出口注册成功。该药的上市打破了国外干扰素垄断市场的局面，为社会提供百姓用得起的生物药品。注射用重组人干扰素α—2b生产工艺的研究1997年获黑龙江省第一届新产奖一等奖，2005年获黑龙江省科技进步奖二等奖。哈医药集团与俄罗斯康采恩生物制品联合企业合作，引进俄罗斯先进技术，投资590万美元，建成年产50万支α－2b干扰素车间并投产。
紫杉醇是被证明可治疗多种癌症的特效新药，每1 000克原粉600万美元，超过黄金价格500倍。黑龙江大学生物系周东坡、平文祥、赵凯、马玺、金涛等自1993年先后从东北红豆杉树中分离出5株可产紫杉醇的内生真菌。并通过一系列物理、化学诱变、原生质体诱变、原生质体融合等育种手段选育高产紫杉醇工程菌株；用多种分子标记手段和同工酶电泳对出发菌株与诱变株及诱变株间的遗传差异进行了分析；对发酵培养条件进行了优化，研究了向发酵培养基中添加前体物、诱导子、代谢旁路抑制剂等代谢调节因子对紫杉醇产生菌生物合成紫杉醇产量的影响。在此基础上，1998～2005年，周东坡等又开展了微生物发酵法生产抗癌物紫杉醇的研究，主要研究内容：微生物生物合成紫杉醇相关基因的研究，紫杉醇产生菌的分离与工程菌的构建（一、二），抗癌药物紫杉醇产生菌的工程菌株构建与中试等。通过几年的研究，构建了高产紫杉醇的工程菌株；优化了紫杉醇产生菌发酵生产紫杉醇的发酵培养条件；紫杉醇产生菌生物合成紫杉醇的途径进行了初步探讨；经SMART技术合成了该菌株的合成期与非合成期的双链cDNA，继而采用SSH技术对其紫杉醇合成期和非合成期差异表达的基因进行研究，构建了紫杉醇产生菌的一个紫杉醇合成期消减非合成期cDNA文库；建立适合于树状多节孢（〖WTBX〗Nodulisporium sylviforme〖WTBZ〗）的高效遗传转化体系，解决了对该菌种多种转化方式的尝试未成功的问题。该项成果2003年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
1994年，哈医大曲章义等在国内首先用定向克隆法克隆腺病毒的六邻体蛋白基因，为腺病毒基因工程疫苗的研制奠定基础。
1994年开始，省微生物所赵晓祥等对纳豆芽孢杆菌及其所生产的纳豆激酶进行了研究。1999年国家科技部生命科学技术发展中心将“溶血栓新药——纳豆激酶的研究”列入国家“九五”科技攻关计划，在此专题资金的支持下，该所李晶等完成纳豆芽孢杆菌的鉴定，确定发酵工艺，制定产品质量标准。并完成纳豆激酶的主要药效学和毒理学试验，确证纳豆激酶的溶栓疗效及安全性。该项成果2002年获省科学院科技进步奖一等奖，并申请发明专利权。2002年，该所从枯草芽孢杆菌基因组DNA中克隆纳豆激酶基因，并测定DNA序列，构建表达载体，获得1株基因工程菌株，对工程菌进行了诱导表达并将表达产物通过柱层析分离纯化出纳豆激酶蛋白，纯度达95％以上，活性测定表明1毫克基因工程纳豆激酶的溶栓活性相当于2000U尿激酶单位。为用基因工程菌生产纳豆激酶提供必要的菌株，为下一步进行药效学和药代动力学等其他药学研究提供理想材料，并为早日获得基因工程纳豆激酶药品提供关键的技术材料和原料药品。
1995年，哈医大刘钟滨等用RT—PCR方法克隆表达了IL—6、IL—10和IL—13膜外区CDNA。
1996年，哈医大徐滨、曲章义等在国内首先克隆并表达了癌基因Ab1和Src，并利用该基因的表达产物，从中药中筛选作为蛋白激酶制剂的新型抗癌药物。
哈医大李璞主持的“肺癌转移相关基因”研究课题，经过对临床手术标本10余年的检测研究，于1996年首次从细胞水平上揭示出常见的肺腺癌、肺鳞癌大多为人体细胞中的6号染色体长臂缺失和1、3、11号染色体的短臂缺失，初步确认RAB5A基因是控制肺癌转移的相关基因，同时与他人合作研究出抑制该基因的中药针剂，为揭示癌症致病机理和找到抗癌新药奠定坚实基础。
1997年，哈医大曲章义、徐滨等在国内率先开展丙型肝炎病毒（HCV）的合成肽研究工作，为HCV的合成肽诊断试剂和合成肽疫苗的开发奠定基础。同年，哈尔滨医科大学谷鸿喜等在国内率先报道中国HPV分离株晚期蛋白基因L1的序列，并开展了HPV基因工程疫苗的研制工作。
1998～1999年，哈药生物工程公司段志强、李郑武、梁秋波、李会成等研制开发国家二类新药注射用重组人粒细胞－巨噬细胞集落刺激因子， 1999年获得生产批文。该药品临床上用于癌症化疗或放疗等各种原因引起的白细胞减少症，升高白细胞效果明显优于原有品种重组人粒细胞－巨噬细胞集落刺激因子，副作用小，临床应用上起到了替代作用，填补生物药品在白细胞减少症应用上的空白。该药已在俄罗斯完成临床研究。重组人粒细胞－巨噬细胞集落刺激因子（商品名：里亚尔）GM－CSF生产工艺2000年获黑龙江省科技进步奖三等奖。
2001年，省微生物所医药开发研究室孙建华等在原有金葡菌素基础上，研制新型金葡菌素制剂，不仅含量较之老品种有较大的改观，给药途径也得到改进，使患者在治疗因金葡菌感染引起的各种疾患时免受注射之苦，使用更加方便。该项研究通过改变产毒培养基、改进解毒工艺和类毒素提取方法，使金葡菌素针剂生产工艺得到简化，降低生产成本，提高产品纯度，副作用明显减少；改进给药途径，应用改良的Franz扩散池法，筛选滴鼻剂基质、更换吸收促进剂、摸索最佳剂量，确定金葡菌素滴鼻剂的配方及配制方法。经金葡菌素滴鼻剂与金葡菌素针剂动物试验防效比较，证实新剂型与原剂型疗效一致，开辟了该疫苗局部黏膜应用的先例。该制剂于2005年获得发明专利权（专利号为ZL02109512.4）。
2001～2002年，哈药生物工程公司王忠开发了重组人干扰素α—2b软膏，2002年获得了国家四类新药生产批文（批准文号：S20020020）。该品种解决了干扰素外用的临床问题，它能够快速达到病灶部位，相比注射干扰素，药物的生物利用度高，避免了注射给药的发热、疼痛等副作用。在临床上用于治疗妇科病毒性疾病、生殖器带状疱疹等疾病，为该适应证人群提供一个新的选择。
2002～2004年，哈药生物工程公司建立原核细胞生物工程技术平台， 该平台能够以动物细胞为载体，表达目标蛋白，在大量培养后，纯化获得具有治疗功能的蛋白，用于临床治疗。2004年该公司李会成、李邦东、陆刚等研制重组人促红细胞生成素（EP0）注射液并获得生产批文（国家二类新药）。该药是刺激红系祖细胞产生红细胞的特殊激素，主要用于治疗与贫血有关的各种疾病。重组人促红细胞生成素注射液采用大规模动物细胞培养工艺，表达量高达15 000IU／ml，达到国际先进水平。该产品已实现出口，同时在印度、东南亚和俄罗斯注册。
2004～2005年，哈药生物工程公司赵华南研发生物新药——重组人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子喷雾剂，并转让给华北制药集团金坛生物公司并获临床批文。
到2005年，黑龙江省生产生物药品的厂家还有：哈尔滨世亨生物工程药业有限公司，主要生产人血白蛋白、人血丙种球蛋白及尿激酶等多种生物制剂，是国家卫生部在黑龙江省定点的血液制品唯一生产厂家， 1997年经中国药品生物制品检定所抽检或全检合格率达100％，产品畅销全国27个省、市、自治区，药品的疗效深受北京301、302医院等一批大医院的欢迎，1997年产值已达到3 500万元；白天鹅药厂、松鹤药厂生产胸腺肽、脑活素；迪龙药业公司生产畜血综合利用产品。
（二）轻工业生物技术
20世纪80年代之前，中国酱油的生产工艺主要采用传统的固态低盐发酵工艺，分为前期水解阶段（大约需要12～15天）和后期发酵阶段（15天）。该工艺的最大缺点是没有进行酒精发酵，无法完成成酯生香过程，因此生产的酱油只有酱味而无香气。省微生物研究所孙谨芳等对酱油酵母进行纯培养后制备菌液，利用海藻酸钙凝胶包埋菌液制备成固定化酵母细胞，将制备好的固定化酵母细胞收集于特制的固定化反应器中，将经过前期水解后淋油去渣的醪液通过固定化反应器进行后期发酵。经过固定化反应器发酵生产的酱油，不仅产品口味醇香、香气浓郁，产品理化指标优于传统产品，而且发酵周期大大缩短，由原来的后酵15天缩短为2天，生产效率大大提高。固定化生物反应器技术在酱油酿造上的应用填补了国内空白，达到国内领先水平，1987年获黑龙江省科技进步奖一等奖。
20世纪80年代初期，省微生物所彭万霖等开展了利用固定化增殖酵母发酵生产啤酒的研究工作。利用海藻酸钙凝胶对酵母细胞进行包埋制备成固定化生物反应器，在齐齐哈尔啤酒厂进行了0.5吨规模的中间试验和6吨规模的生产性试验。试验结果表明，运用该技术可以使啤酒的前发酵时间由原来的7天缩短为24～30小时，后发酵时间由原来的20天缩短为10天。该项技术缩短了啤酒的发酵周期，提高了发酵设备的利用率，在全国20余家啤酒厂推广应用，缓解了当时啤酒供不应求的状况。
1987～1989年，省微生物所彭万霖等开展利用固定化酵母连续生产酒精的研究工作，并进行小试和中间试验。在小试过程中，采用固定化生长细胞方法，以2×0.2升柱式生物反应器进行甜菜糖蜜连续生产酒精的研究，酒精生产能力为39.45克／升凝胶／小时，停留时间为1.8小时，该生物反应器具有良好的稳定性，连续工作50天，酒精产率始终大于8.5％。在中试过程中，由2×0.7吨柱式生物反应器和1个0.8吨成熟醪接收器组成中试反应装置，将固定化细胞造粒器与柱式生物反应器连在一起，在生物反应器内进行连续造粒、固定化和增殖培养，经过20小时的增殖培养后，固定化凝胶球内的酵母数已经达到2×109个／毫升，增殖速度比传统方法快10倍。采用流化床方法用此中试反应装置进行甜菜糖蜜发酵连续生产酒精的中试研究，酒精生产力为22.1～23.7克／升凝胶／小时，停留时间为3小时，酒精产率为8.5％～9.2％。经过1个月的中试，生物反应器工作稳定，固定化细胞凝胶颗粒状态完好，发酵周期由传统工艺的20小时降为4小时，酒精生产能力是传统工艺的10倍，并减少了70％的发酵设备。
1991～1993年，省微生物所彭万霖等完成国家“八五”科技攻关项目“酒精生产的新技术新工艺——固定化增殖酵母10立方米生物反应器连续生产酒精的研究”。该项研究利用3个10立方米生物反应器代替传统10个10立方米发酵罐进行连续生产酒精，简化了工艺流程、节省了设备投资、缩短了生产周期；在国内外首次采用聚丙烯纤维—海藻酸铝固定化增殖酵母连续生产酒精，并以粗质糖蜜为原料、逐步提高糖浓度的方法使生产出的酒精浓度达到10％以上，总糖利用率91.5％，酒精生产能力51.75千克酒精／立方米凝胶／小时，停留时间1.8小时，反应器容积生产强度为9.3 千克酒精／立方米凝胶／小时，达到国内领先工艺水平。1995年12月通过国家科委生物工程中心组织的“八五”国家科技攻关计划专题验收。
1991～1997年，黑龙江大学生物系周东坡、平文祥通过原生质体融合技术选育酿酒酵母优良菌株。通过对生产菌株的单倍体诱导、紫外线诱变进行遗传标记，并采用双亲灭活原生体融合技术培育出了一株融合子QSB－XI6，经小试（瓶装发酵），中试（230升小型发酵罐）和生产性试验（160吨锥型发酵罐）的发酵试验证明，该融合子具有絮凝性强、发酵度高、还原双乙酸快的优点，所产啤酒口味独特、清淡爽口，并且各种优良性状稳定，是当时啤酒工业非常理想的菌株。QSB－XI6菌株的各项指标综合水平达到国际先进的水平。该研究成果1998年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
1994～2005年，黑龙江大学生物系贾树彪、平文祥、周东坡等和齐齐哈尔丰源食品有限公司张钦革及齐齐哈尔市中小企业局王建臣等开发生产L－乳酸酸菜。该项目选育出L－乳酸酸菜发酵用纯乳酸菌菌种，发酵周期15～20天；乳酸含量1.2％以上，亚硝酸盐含量极低（1ppm或检不出），不添加任何防腐剂和保存剂，常温下保质期可达180天；工艺设计先进合理，主要设备选型切合实际，具有优良的纯L－乳酸菌菌种选育系统、不锈钢专用发酵罐、地下发酵室、严格卫生指标，L－乳酸酸菜的生产技术达到国内领先水平；L－乳酸酸菜无论是质量还是口味均已超过市场上同类产品，产品中不需添加任何防腐剂，产品质量达到了国际领先水平，该项目研究成果获得2项专利权，2004年获黑龙江省技术发明奖三等奖。该项目得到省财政厅50万元投资，相继在双城、呼兰、大庆、齐齐哈尔等地投产，建立了几个小厂。2003年初，齐齐哈尔丰源食品有限公司在齐齐哈尔建成了一个生产基地，年加工白菜5万吨，产品远销沈阳、天津、北京等地，倍受各界消费者好评。
双乙酰是影响啤酒质量的关键因素之一，在整个发酵过程中严格控制双乙酰的产生量是至关重要的。过去通过改进传统发酵工艺，添加酶制剂及选育低双乙酰产生菌等方法降低双乙酰的含量，达到缩短啤酒发酵期的目的。1995～2001年，黑龙江大学生物系周东坡和平文祥在常规诱变和原生质体融合等方法进行低双乙酰酿酒酵母菌株的选育之后，又选择利用基因工程技术构建了枯草芽孢杆菌（〖WTBX〗Bacillus subtilis〖WTBZ〗）α－乙酰乳酸脱羧酶的基因工程菌株，最终选育得到了低乙醇发酵的啤酒酵母工程菌株HD34－1，并完成了中间试验，从而可以不靠改选工艺生产无醇啤酒，进而简化工艺，降低无醇啤酒价格满足市场需要，填补了国内空白。
1997年，黑龙江大学生物系周东坡、富铁铮、平文祥、张宝国、孙剑秋等完成灭活原生质体融合育种啤酒酵母新菌种的研究。选育出具有高发酵度、强凝聚性、高双乙酰还原能力、低H2S还原能力的新菌株QSB—X16，填补了双亲灭活原生质体融合育种啤酒酵母新菌种研究的世界空白。新菌种QSB—X16进行了小试、中试和生产性试验，凝聚力高达3.13（丰斯值），成品酒的发酵度达72％以上，双乙酰0.055毫克／升，饮后淡爽、纯正、杀口、有独特的风格，深受消费者欢迎。1995年8月于齐齐哈尔明月企业集团有限公司投产使用，至1997年11月已新增直接经济效益3 397.3万元，1998年获黑龙江省科技进步奖二等奖。
1998年，黑龙江省轻工科学研究院利用酒糟及粮食副产物生产多维多酶高蛋白菌体（VEPM）饲料。该饲料是以酒糟或其他农副产品作原料，采用微生物多菌种固态发酵工艺研制出的一种高蛋白生物饲料。不仅提高了饲料营养成分，而且无化学残留物，还可强化动物消化力和吸收率，更缩短了饲养周期，推动了酒糟及农副产品下脚料的综合利用及饲料加工业由粗向精深发展的转变，其生产前景十分广阔。2004年该成果获黑龙江省科技进步奖二等奖。
2002年，黑龙江省轻工科学研究院研制的乳蛋白活性肽，是经过多年的研究、筛选、培育获得的一株新杆菌，采用微生物发酵技术，直接将乳制品中的酪蛋白转化为活性肽。活性肽是小分子肽，它比等量游离子氨基酸有更高的生物活性和营养价值，易被人体直接吸收利用，具有改善脂代谢、抗过敏、降血压、促进钙与磷吸收、增强细胞活力和免疫力等功能。乳蛋白活性肽可广泛用于食品、药品中，它即可以直接制成产品，也可以作为食品添加剂，有极为广阔的市场前景和巨大的经济潜力。2002年该成果获得黑龙江省科技进步奖二等奖，并获专利权。
2003年，黑龙江省轻工科学研究院采用物理和化学方法对菌种进行诱变、筛选出1株分解生淀粉能力很强的菌种，再以玉米为原料，通过无蒸煮、无糖化、糟液全回配发酵新技术生产燃料酒精。该技术与传统技术相比，成本降低了30％多，减少了相关设备的投资，还节约了蒸煮、糖化工艺的全部能耗及冷却水，因而，彻底解决了酒精厂排污问题。2003年该成果获得黑龙江省科技进步奖二等奖。
2003～2005年，黑龙江大学生命科学院平文祥、雷虹、李秀凉、周东坡、宋刚等与齐齐哈尔丰源食品有限公司张钦革及齐齐哈尔市中小企业局王建臣等合作完成小分子肽微生物天然防腐剂、副干酪乳杆菌（〖WTBX〗Lactobacillus paracasei 〖WTBZ〗HD1.7）产生的广谱高效肽类天然防腐剂的中间试验研究。从L－乳酸菌酸菜发酵液中分离出了一株能代谢产生抑菌活性物质的乳酸菌，经16SrDNA序列分析鉴定为较具价值、较为罕见的〖WTBX〗L.paracasei〖WTBZ〗；采用有机溶剂萃取法从〖WTBX〗L.paracasei〖WTBZ〗发酵液中提取到了抑菌物质，确定该防腐剂为肽类，并初步确定了其分子量；该防腐剂对热具有极强的耐受力，120℃60分钟处理不影响其抑菌活性；该防腐剂有较宽的pH值适用范围，不仅在酸性条件下有极强抑菌效果，在弱酸性条件下也有较好的抑菌活性；经培养基成分优化和发酵条件研究，确定最佳活化培养基、最佳种子及扩大培养基、最佳发酵瓶及小型发酵罐培养基。小分子肽微生物天然防腐剂，可使未经灭菌的L－乳酸菌发酵酸菜在常温下保质期长达1.5年之久，经提取、纯化、检测后，发现其为一种在食品中具有高效、高活力防腐作用，而在体内可被分解为氨基酸的高安全性的小肽类物质，经进一步应用试验证实，其在抑菌范围、抑菌活力、安全性和适用范围等方面与化学防腐剂和其他天然防腐剂相比具有更突出的优点。本产品具有自主知识产权，可适用于多种食品，已申请发明专利权2项。
2004～2005年，黑龙江大学生命科学学院平文祥等利用自主分离得到的果胶酶及甘露聚糖酶产生菌，进行了亚麻及长麻的生物快速脱胶。利用本项目研究选育获得的优良亚麻脱胶菌种，建立高效微生物接菌发酵脱胶新工艺，解决了传统天然浸渍方法存在的时间长、沤麻程度难以控制、纤维品质不均、受气温影响严重等弊端。该项技术工艺达到国际先进水平，其中“加菌沤麻液回用在温水沤麻中的方法”获得专利权。同时，利用该项技术已与巴彦亚麻有限公司和克山金鼎亚麻有限公司合作成立黑龙江大学金鼎麻类研究所。
