參與國際水稻基因組計劃的中,、美、日,、法等國科學(xué)家合影,。
日本、美國,、中國等多國科學(xué)家在11日出版的英國《自然》雜志上報告說,,他們已繪制完成了“水稻基因組序列全圖”,其覆蓋率和精確度均遠遠高于此前發(fā)表的草圖,。據(jù)稱,,這是目前在高等生物中最精確、最完整的測序工作之一,。
這次“國際水稻基因組測序計劃”始于1998年,,由日本、美國,、中國等10個國家和地區(qū)參加,。此次繪制完成的水稻基因組全圖不僅定位了水稻中的37500個基因,而且還率先在動植物中完成了對著絲粒的測序,。除已經(jīng)完成測序的水稻1,、4、10號染色體外,,其余染色體的測序分別由日本(5條),、美國(2條)、中國臺灣(1條),、法國(1條)完成,,印度、韓國,、巴西等參與了部分染色體測序工作,。
2002年底,科學(xué)家們初步繪制完成了水稻基因組草圖,。中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院國家基因研究中心參與了這項國際大型研究工作,。該中心專家接受新華社記者采訪時介紹說,在草圖的繪制中,,中國科學(xué)家就曾圓滿完成了水稻4號染色體的精細序列測定和分析工作,。在接下來的全圖繪制中,中方科學(xué)家仍然積極參與國際合作,承擔(dān)并完成了水稻秈,、粳兩個亞種間全基因組序列的比較及水稻基因組著絲粒序列的分析工作,。
另據(jù)介紹,中方科學(xué)家還填補了水稻4號染色體序列的4個物理空缺和近300個序列空缺,,使得4號染色體仍然是測序最完整的染色體之一,。
水稻是迄今第一個被測序的農(nóng)作物,對于世界上的半數(shù)人口而言,,水稻是人們賴以生存的最重要的糧食作物,。“國際水稻基因組測序計劃”認為,測序工作對于水稻改良極其重要,??茖W(xué)家可以根據(jù)測序得到的精確序列,對水稻中具有重要農(nóng)業(yè)性狀的基因進行鑒定,。例如,,通過鑒定影響生長習(xí)性的基因來提高產(chǎn)量,通過鑒定光照周期基因來拓展優(yōu)良栽培稻種的種植范圍等,。從而在如今這樣一個農(nóng)業(yè)越來越受到約束的時代,,滿足日益擴大的世界人口對糧食的需求。
浩大繁蕪的水稻“基因天書”終于完成了“終結(jié)篇”——今天出版的英國《自然》雜志,,刊登了一張迄今為止最精確,、完整的水稻全基因組序列完成圖,它宣告:這一歷時6年半的國際大科學(xué)工程圓滿結(jié)束,。
值得一提的是,,在上海和臺灣科學(xué)家的共同努力下,我國對國際水稻基因組計劃的貢獻率達20%,,寫下了絢爛的“中國卷”,。
“這是繼人類基因組計劃之后,科學(xué)家完成的又一項重要測序工作,!而且比原計劃提前3年完成,!”項目協(xié)調(diào)人、日本科學(xué)家佐佐木卓治興奮地介紹,,科研人員總共定位了水稻中37500個基因。相比3年前的“草圖”,,新繪制的“精細圖”覆蓋率達到95.3%,,誤差率不超過萬分之一,并首次在高等動植物中完成了對著絲粒的測序,。
水稻總共有12條染色體,,其中蘊藏著高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、美味色香以及與抗病抗蟲、抗逆等性狀相關(guān)的遺傳信息,。在此次國際分工中,,以中科院上海生命科學(xué)研究院國家基因研究中心為首的項目組負責(zé)第4號染色體精確測序任務(wù),位于我國臺灣的“中央研究院”植物研究所則攬下了第5條,。
中科院國家基因中心主任韓斌博士在接受本報專訪時說,,早在2002年11月,上??茖W(xué)家就率先完成了“包干區(qū)”工作,,論文單獨發(fā)表于《自然》雜志上。此后2年中,,項目組精益求精,,進一步填補了4個物理空缺和近300個序列空缺,使4號染色體成為精細圖中最完美的“篇章”之一,。
此外,,上海科學(xué)家還比較了2種不同水稻亞種——“日本晴”和“秈稻93-11”的基因組序列,,并承擔(dān)了論文中有關(guān)水稻著絲粒序列分析,、撰寫的全部工作,得到計劃協(xié)調(diào)人的高度評價,。
“此次測序的完成,,得益于國內(nèi)和國際科學(xué)家的通力、高效合作,。”韓斌博士表示,,通過參加這一大科學(xué)計劃,中國提升了自己的國際影響,,同時也在信息,、技術(shù)、資源和人才方面受益良多,。
據(jù)悉,,水稻“基因天書”破譯之后,科學(xué)家將進一步尋找水稻的遺傳“秘密”和重要功能基因,,從而引領(lǐng)基因育種新時代的到來,。韓斌解釋,過去靠人工經(jīng)驗,,10-15年才能育成一個水稻新品種,;而依靠先進的分子育種技術(shù),這一過程有望加快到3-5年,,對于滿足全世界日益增長的糧食需求具有重要意義,。
國際水稻基因組計劃大事記
國際水稻基因組計劃啟動于1998年,,由中國、日本,、美國,、法國等10個國家和地區(qū)共同發(fā)起承擔(dān),選擇以遺傳標(biāo)記相對完善的典型粳稻品種“日本晴”為研究對象,,測定水稻12條染色體的基因組序列,,最后繪制出全部基因圖。
1998.2 測序工程啟動
2002.11 中國,、日本率先完成水稻第4號和第1號染色體的序列精確測定,,并在英國《自然》雜志上發(fā)表了有關(guān)成果。
2002.12 水稻基因組“草圖”繪就
2003.6 美國科學(xué)家完成了水稻第10號染色體的序列精確測定,,研究結(jié)果發(fā)表在美國《科學(xué)》雜志上
2004.12 水稻基因組“精細圖”全部完成
2005.8“ 精細圖”刊登于《自然》雜志上