2002年4月5日,世界著名的權威雜誌——美國《科學》雜誌的封面是青山襯托之下一片金燦燦的中國水稻梯田,雜誌內最中心的位置是中國河姆渡出土的7000多年前的水稻種子。一篇題為《水稻(秈稻)基因組工作框架序列圖》的科學專論,以14頁的篇幅被列在該雜誌的首要位置。
《科學》雜誌主編 魯賓斯坦:“我非常驕傲《科學》雜誌能發表這樣一篇里程碑性的文章,這篇文章是《科學》雜誌近十年來最重要的文章之一。它宣佈中國科學家成功完成了世界第一張水稻基因組框架序列圖。中國人民有理由為自己的科學家感到驕傲,感到自豪。”
水稻(秈稻)基因工作框架序列圖是繼人類基因組之後,我國科學家獨立完成測定的最大的基因組,也是迄今測定的最大植物基因組。它基本覆蓋了水稻的整個基因組及92%以上的水稻基因。人類第一次對水稻有了全新的了解,水稻基因組的總體特點已經清晰。
令人意外的是,水稻的複雜性遠遠超出科學家的猜測。其基因組小型基因的密度很高,基因總數比人類的還多。
通過水稻(秈稻)工作框架序列圖,科學家們總結出了八大最新發現:
1、水稻基因數目多;
2、“基因家族”成員多;
3、基因頭尾差別大;
4、“非編碼”多在基因外;
5、單雙子葉植物差別大;
6、秈稻與粳稻不一樣;
7、水稻序列變異多;
8、“雜交優勢”顯端倪。
水稻作為第一種被科學家測序的農作物,重要意義是不言而譽的。水稻是世界上三分之一以上人口的主要熱量來源,它的産量、品質的提高,對於國計民生、社會穩定與糧食安全都是至關重要的。
由於秈稻以及以秈稻為主要遺傳背景的雜交稻是中國及東南亞國家的主要糧食作物,因此研究秈稻非常重要。破譯秈稻的遺傳密碼將加速改進作物的營養、産量和可持續農業的發展,解析秈稻基因組序列,是改進它的品質和産量必不可少的前提與基礎。
一個生物的全基因組序列蘊藏著這一生物的起源、進化、發育、生理、以及與所有遺傳性狀有關的重要信息。所有這些重要的信息都寫在由4種鹼基A、T、C、G組成的DNA那條長長的雙鏈上。.通過對水稻全基因組序列分析,可以獲得大量與水稻、豐産、優質、抗病、成熟期等有關的遺傳信息和功能基因;可以促進水稻的品種改良,還有助於了解小麥、大麥、玉米等其它重要農作物基因組中的相關基因,從而帶動整個糧食作物的基礎與應用研究。
中國超級雜交水稻基因組計劃生物信息部負責人,水稻(秈稻)工作框架序列圖的第一作者 王俊 博士:“水稻基因組提供給所有的植物學研究者和所有的基因組學研究者更大的,可以去挖掘、去發展的舞臺。就好像一個巨大的金礦一樣,人們可以通過對它的發現和了解,逐步闡述雜交水稻的遺傳和育種方面的所有特性,這樣,最終能夠把水稻高産推向更高的一個研究層次。”
水稻(秈稻)工作框架序列圖的完成是在生命科學領域中具有世界領先水平的,值得中華民族驕傲的重大科技成果,也是中國對科學與人類貢獻的一個重要里程碑。
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