我国在粮食作物遗传研究中占领了一个新的世界制高点:中科院国家基因研究中心已圆满完成国际水稻基因组计划第四号染色体精确测序图。这是迄今为止我国独立完成的最大的基因组单条染色体的精确测序,为人类最终揭开水稻遗传奥秘作出了重要贡献。科技部、中国科学院、上海市政府昨天(11.21)在上海联合召开新闻发布会。 中科院副院长陈竺在会上宣布:水稻第四号染色体测序图的完成,使我国对国际水稻基因组测序计划贡献率达到10%,标志我国对世界生命科学研究作出了重大贡献。科技部、中国科学院、上海市政府昨天在上海联合召开新闻发布会。中科院副院长陈竺在会上宣布:水稻第四号染色体测序图的完成,使我国对国际水稻基因组测序计划贡献率达到10%,标志我国对世界生命科学研究作出了重大贡献。 昨天出版的国际权威杂志——英国《自然》杂志正式发表了这项研究的论文。以《水稻基因组第四号染色体序列及分析》为题的文章介绍,经过精确测序的粳稻第四号染色体,拼接后总长为3500万碱基对,覆盖了染色体全长序列98%的区域,只剩下7个小的空洞,测序碱基序列的精确度为99.99%,达到国际公认的基因组测序图的标准。 以蓝天、白云、水稻为封面的《自然》杂志刊发的文章对此项研究作了高度评价:作为首次发表的来源于谷类作物组装的完整植物染色体的这项成果,对于植物生物学有着非常重要的贡献,它除分析了粳稻第四号染色体之外,在科学研究上还提供了更多有价值的东西。研究人员对另一个亚种籼稻品种广陆矮第四号染色体的序列也进行了测定,第一次在整个植物染色体水平上对粳稻和籼稻两个亚种的基因内容、重复序列分布、单核甘酸多态性及插入和缺失的差异进行了比较分析,揭示两者之间一些亲缘和进化关系。这些数据为将来整个基因水平的比较提供了良好的示范。而有关对粳稻第四号染色体中着丝粒(与染色体运动和复制有关的遗传物质)序列的测定,值得单独作为一篇《自然》的文章发表。这项研究是非常出色的,是水稻基因组测序项目的里程碑。 测序专家组组长、中科院国家基因中心主任韩斌告诉记者,目前世界上有二分之一以上的人口以水稻为主食。水稻共有12条染色体,上面密布着尚未揭示的遗传奥秘。现在完成的粳稻第四号染色体的测序图,对于深入研究水稻的基因功能、培育高产优质水稻意义重大。 韩斌说,这张完成图在技术上有几个显著特色:精确度高,覆盖的染色体区域大,国际水稻基因组测序计划要求,每测序一万个碱基对只允许其中一个有误差,粳稻第四号染色体的测序数据误差小于万分之一,因而是个经典的序列图;测序速度快,整个测序不到一年时间,是国际上测序速度最快的一条染色体;对粳稻第四号染色体所含的基因进行了预测分析,共鉴定了4658个基因,并注释在染色体的准确位置上,为进一步鉴定这些基因的功能打下了基础;完整地测定了粳稻第四号染色体的着丝粒的序列,这是迄今首次完成的高等植物乃至整个高等生物的染色体着丝粒序列,为研究着丝粒的功能、染色体的稳定性和染色体的复制提供了结构基础,也为开发可转化的“人工水稻或植物染色体”提供了基础。 国家人类基因组南方研究中心、中科院遗传与发育生物学研究所、扬州大学等单位参与了测序水稻第四号染色体的合作研究。