來(lái)自日本農(nóng)業(yè)生物科學(xué)研究所(National Institute of Agrobiological Sciences,NIAS),,中科院上海生命科學(xué)研究院SIBS,,臺(tái)灣中央研究院,英國(guó)Wellcome Trust基因科學(xué)園(Wellcome Trust Genome Campus)EMBL,,菲律賓國(guó)際水稻研究所(International Rice Research Institute,,IRRI),加拿大麥基爾大學(xué)(McGill University),,美國(guó)布克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(Brookhaven National Laboratory,,BNL),德國(guó)國(guó)立環(huán)境與健康研究中心 (GSF-National Research Center for Environment and Health)等多國(guó)組成的研究團(tuán)隊(duì)公布了水稻Oryza sativa L. ssp. japonica栽培變種日本晴(Nipponbare)的全基因組序列注解,,并將這一研究成果公布在《Genome Research》雜志上,。
參予這一研究的中方人員包括上海生化所趙強(qiáng)(Qiang Zhao)等。
水稻(Oryza sativa L.)是最重要糧食作物之一,,也是世界1/2以上人口的主食,,與其相關(guān)的遺傳學(xué)和分子生物學(xué)研究一直倍受研究者的重視。水稻基因組(430 Mb)是禾谷類作物中最小的,,且易于遺傳操作并與其他禾谷類作物存在共線性,,目前已成為遺傳學(xué)和基因組研究的模式植物。至2002年,,秈,、粳稻兩個(gè)亞種全基因組工作框架圖的測(cè)定和粳稻基因組全長(zhǎng)序列的測(cè)定相繼完成。這不僅有利于探明水稻基因功能,,而且還有利于闡明更大和更復(fù)雜的禾谷類基因組研究,,水稻基因組測(cè)序的研究成功更是有助于為全人類的食物安全提供保障。
中國(guó)在其中相關(guān)研究中表現(xiàn)出了極大的積極性,1998年至2001年,,中國(guó)科學(xué)院基因組信息中心暨北京華大基因研究中心(簡(jiǎn)稱基因信息中心)等12家單位,,利用全基因組霰彈法(whole genome shotgun sequencing, WGS),構(gòu)建了秈稻93-11基因組工作框架圖和低覆蓋率的培矮64S草圖,,并最先向全世界公布了水稻93-11全基因組框架圖,。
在這篇文章中,研究人員對(duì)Nipponbare這種變種進(jìn)行了全基因組注釋,,包括蛋白和非蛋白編碼RNA(npRNA)候選的全功能注釋,。其中研究人員識(shí)別或推斷了70%(19,969)蛋白的功能,并發(fā)現(xiàn)131個(gè)可能的npRNAs(包括58個(gè)反義轉(zhuǎn)錄本),。
研究人員在插入突變系中還發(fā)現(xiàn)了5000個(gè)注釋蛋白編碼基因,,這有利于加速注釋的未來(lái)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。這些位點(diǎn)主要是通過(guò)水稻中cDNA序列以及其它典型谷類確定的,,基于這些位點(diǎn)和一種外推法的保守性評(píng)估結(jié)果表明水稻基因數(shù)目是-32,000——比預(yù)期的小,。研究人員也進(jìn)行了水稻和擬南芥的比較分析,發(fā)現(xiàn)這兩種基因組都包含了幾個(gè)系特異性(lineage-specific)基因,,這也許說(shuō)明了這些物種之間的可觀測(cè)性差異,,但是這些物種也有相似的蛋白序列預(yù)知功能區(qū)域系。除此之外,,研究人員也進(jìn)行了蛋白編碼基因進(jìn)化過(guò)程檢測(cè),。
這些研究結(jié)果說(shuō)明自然選擇也許在這兩種物種的重復(fù)基因(duplicated genes)形成中扮演著重要作用,因此這種duplication是由一種有利于基因功能的模式進(jìn)行抑制或激活調(diào)控的,。