两岸科学家参与完成国际水稻基因组计划
我杂交水稻基因组计划进展顺利
历时6年半的国际水稻基因组计划宣告圆满结束,水稻基因“天书”被中外科学家联手打开。今天出版的英国《自然》杂志刊登了这一计划绘制完成的水稻全基因组序列精细图。据称,这是目前在高等生物中最精确、最完整的测序工作之一,海峡两岸的中国科学家出色地完成了其中1/5的工作任务。
国际水稻基因组测序计划始于1998年,日、美、中等10个国家和地区参与了这一计划。这次绘制完成的水稻基因组全图覆盖率达到95.3%,误差率不超过万分之一。它不仅定位了水稻中的3.75万个基因,还率先在动植物中完成了对着丝粒的测序。
2002年初步绘制完成水稻基因组草图时,中国科学家即已参与了这项国际大型研究工作。以中科院上海生命科学院国家基因研究中心领衔的项目组完成了第四号染色体的精确测序任务,台湾“中研院”植物研究所则负责第五号染色体的精确测序。
中科院国家基因研究中心主任韩斌介绍说,该中心在初步完成测序任务后,又进一步填补了4个物理空缺和近300个序列空缺,承担并完成了水稻籼、粳两个亚种间全基因组序列的比较及水稻基因组着丝粒序列的分析工作。
中国农科院水稻所所长程式华认为,水稻基因测序的完成,离育种还有一段距离,还要开展水稻功能基因组的研究,深入详细地研究其功能,进而进行分子设计育种,有目的地开展基因重组,培育出优质、高产、抗病的超级水稻。
据了解,在参加国际水稻基因组计划的同时,中科院北京基因组研究所还启动了杂交水稻基因组计划。它以水稻育种专家袁隆平院士培育的杂交水稻品种为蓝本,完成了两个水稻亚种籼稻和粳稻的全基因组序列精细图,其有关成果发表在《科学公共图书馆———生物学专辑》2005年第三卷第二期上。一南一北两大基因研究机构的工作,把中国水稻基因研究提升到了一个新高度。
水稻基因组研究意义重大(延伸阅读)
任何一个生物的全基因组序列都蕴藏着这一生物的起源、进化、发育、生理等重要信息。水稻是全球半数以上人口赖以生存的粮食作物,对于人类生活、粮食安全具有至关重要的意义。研究表明,水稻共有12条染色体,它们记录着与水稻的高产优质、美味香色以及与生长期、抗病抗虫、耐旱耐涝、抗倒伏等所有性状相关的遗传信息。因此,解析水稻基因组序列,是改进水稻品质、提高水稻产量的前提和基础。
国际水稻基因组计划破译了水稻遗传的“密码本”,科学家可以根据测序得到的精确序列,对水稻中影响产量、口感、香味、抗病虫害等重要农业性状的基因进行鉴定,并采取措施提高水稻的产量和质量。这些将给水稻育种带来革命性的影响。
专家评价说,国际水稻基因组计划的完成,在农业生产上的意义可以与人类基因组计划对人类健康的意义相媲美。