參與國(guó)際水稻基因組計(jì)劃的中,、美、日,、法等國(guó)科學(xué)家合影,。
日本、美國(guó),、中國(guó)等多國(guó)科學(xué)家在11日出版的英國(guó)《自然》雜志上報(bào)告說(shuō),,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(yuǎn)遠(yuǎn)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(cè)序工作之一,。
這次“國(guó)際水稻基因組測(cè)序計(jì)劃”始于1998年,,由日本、美國(guó),、中國(guó)等10個(gè)國(guó)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(gè)基因,而且還率先在動(dòng)植物中完成了對(duì)著絲粒的測(cè)序。除已經(jīng)完成測(cè)序的水稻1,、4,、10號(hào)染色體外,其余染色體的測(cè)序分別由日本(5條),、美國(guó)(2條),、中國(guó)臺(tái)灣(1條)、法國(guó)(1條)完成,,印度、韓國(guó),、巴西等參與了部分染色體測(cè)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(guó)科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院國(guó)家基因研究中心參與了這項(xiàng)國(guó)際大型研究工作,。該中心專家接受新華社記者采訪時(shí)介紹說(shuō),在草圖的繪制中,,中國(guó)科學(xué)家就曾圓滿完成了水稻4號(hào)染色體的精細(xì)序列測(cè)定和分析工作,。在接下來(lái)的全圖繪制中,中方科學(xué)家仍然積極參與國(guó)際合作,,承擔(dān)并完成了水稻秈,、粳兩個(gè)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?yè)?jù)介紹,,中方科學(xué)家還填補(bǔ)了水稻4號(hào)染色體序列的4個(gè)物理空缺和近300個(gè)序列空缺,,使得4號(hào)染色體仍然是測(cè)序最完整的染色體之一。
水稻是迄今第一個(gè)被測(cè)序的農(nóng)作物,,對(duì)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(guó)際水稻基因組測(cè)序計(jì)劃”認(rèn)為,,測(cè)序工作對(duì)于水稻改良極其重要,。科學(xué)家可以根據(jù)測(cè)序得到的精確序列,,對(duì)水稻中具有重要農(nóng)業(yè)性狀的基因進(jìn)行鑒定,。例如,通過(guò)鑒定影響生長(zhǎng)習(xí)性的基因來(lái)提高產(chǎn)量,,通過(guò)鑒定光照周期基因來(lái)拓展優(yōu)良栽培稻種的種植范圍等,。從而在如今這樣一個(gè)農(nóng)業(yè)越來(lái)越受到約束的時(shí)代,滿足日益擴(kuò)大的世界人口對(duì)糧食的需求,。
浩大繁蕪的水稻“基因天書(shū)”終于完成了“終結(jié)篇”——今天出版的英國(guó)《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(shí)6年半的國(guó)際大科學(xué)工程圓滿結(jié)束,。
值得一提的是,,在上海和臺(tái)灣科學(xué)家的共同努力下,我國(guó)對(duì)國(guó)際水稻基因組計(jì)劃的貢獻(xiàn)率達(dá)20%,,寫(xiě)下了絢爛的“中國(guó)卷”,。
“這是繼人類基因組計(jì)劃之后,科學(xué)家完成的又一項(xiàng)重要測(cè)序工作,!而且比原計(jì)劃提前3年完成,!”項(xiàng)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(gè)基因,。相比3年前的“草圖”,新繪制的“精細(xì)圖”覆蓋率達(dá)到95.3%,,誤差率不超過(guò)萬(wàn)分之一,,并首次在高等動(dòng)植物中完成了對(duì)著絲粒的測(cè)序。
水稻總共有12條染色體,,其中蘊(yùn)藏著高產(chǎn)優(yōu)質(zhì),、美味色香以及與抗病抗蟲(chóng)、抗逆等性狀相關(guān)的遺傳信息,。在此次國(guó)際分工中,,以中科院上海生命科學(xué)研究院國(guó)家基因研究中心為首的項(xiàng)目組負(fù)責(zé)第4號(hào)染色體精確測(cè)序任務(wù),位于我國(guó)臺(tái)灣的“中央研究院”植物研究所則攬下了第5條,。
中科院國(guó)家基因中心主任韓斌博士在接受本報(bào)專訪時(shí)說(shuō),,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(dú)發(fā)表于《自然》雜志上。此后2年中,,項(xiàng)目組精益求精,,進(jìn)一步填補(bǔ)了4個(gè)物理空缺和近300個(gè)序列空缺,使4號(hào)染色體成為精細(xì)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(xiě)的全部工作,得到計(jì)劃協(xié)調(diào)人的高度評(píng)價(jià),。
“此次測(cè)序的完成,,得益于國(guó)內(nèi)和國(guó)際科學(xué)家的通力,、高效合作。”韓斌博士表示,,通過(guò)參加這一大科學(xué)計(jì)劃,,中國(guó)提升了自己的國(guó)際影響,同時(shí)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(shū)”破譯之后,,科學(xué)家將進(jìn)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(shí)代的到來(lái),。韓斌解釋,,過(guò)去靠人工經(jīng)驗(yàn),10-15年才能育成一個(gè)水稻新品種,;而依靠先進(jìn)的分子育種技術(shù),這一過(guò)程有望加快到3-5年,,對(duì)于滿足全世界日益增長(zhǎng)的糧食需求具有重要意義,。
國(guó)際水稻基因組計(jì)劃大事記
國(guó)際水稻基因組計(jì)劃啟動(dòng)于1998年,由中國(guó),、日本,、美國(guó)、法國(guó)等10個(gè)國(guó)家和地區(qū)共同發(fā)起承擔(dān),,選擇以遺傳標(biāo)記相對(duì)完善的典型粳稻品種“日本晴”為研究對(duì)象,,測(cè)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(cè)序工程啟動(dòng)
2002.11 中國(guó),、日本率先完成水稻第4號(hào)和第1號(hào)染色體的序列精確測(cè)定,并在英國(guó)《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(guó)科學(xué)家完成了水稻第10號(hào)染色體的序列精確測(cè)定,,研究結(jié)果發(fā)表在美國(guó)《科學(xué)》雜志上
2004.12 水稻基因組“精細(xì)圖”全部完成
2005.8“ 精細(xì)圖”刊登于《自然》雜志上