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84農(nóng)業(yè)網(wǎng) 時間：2018-03-14 作者：佚名 來源：網(wǎng)絡整理
保護、利用和開發(fā)生物資源的重要步驟，就是將群體和種質(zhì)資源轉變?yōu)樯镄畔①Y源，也就是DNA序列資源。破譯“超級稻”遺傳密碼，旨在為提高水稻產(chǎn)量和改善品質(zhì)、保持中國雜交水稻生產(chǎn)的國際領先地位打下永久性基礎。
要想更進一步的提高水稻產(chǎn)量，就得對水稻的本質(zhì)結構也及它的內(nèi)部基因組織有更全面、深入的了解，基于生物遺傳圖譜的現(xiàn)代分子生物學技術，將在對水稻基因組測序了解的基礎上，通過遺傳改良提高水稻的單產(chǎn)量及穩(wěn)產(chǎn)量，使之成為保證糧食產(chǎn)量安全的根本出路。
中國水稻基因組“工作框架圖”是以袁隆平院士培育出的超級雜交水稻的典型的秈稻恢復系“9311”為研究對象，本次獲得的水稻基因組“工作框架圖”和數(shù)據(jù)庫，是2000年5月啟動的這項研究的第一部分，其“精細圖”將在明年完成。在科學家的努力下，超級水稻基因組計劃進展迅速。截至目前，基因組測序覆蓋率和基因覆蓋率均在95％以上，覆蓋了水稻基因組的全部12個染色體，90％的區(qū)域準確率達到99％，完全符合“工作框架圖”的要求。這一成果由我國科學家獨立完成，其意義非比尋常。它標志著我國已經(jīng)成為繼美國之后第二個具有獨立完成大規(guī)�；蚪M測序和組裝分析能力的國家。
水稻基因組是迄今進行的植物基因組測序中最大的基因組，約為人類基因組的七分之一。作為禾本科作物的代表，水稻全基因組研究將促進玉米、小麥等其他重要農(nóng)作物的研究和應用發(fā)展，為遺傳改良農(nóng)作物奠定基礎。這一研究在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的意義，可與人類基因組計劃對人類健康的意義相媲美。
水稻基因研究主要分為基因組測序和功能基因組研究。而基因組測序的目的是知道基因組“是什么”，功能基因組研究的目的是知道基因組“干什么”、“怎么干”的。
利用功能基因組學的理論和手段，可為揭示農(nóng)作物重要性狀的遺傳控制的分子機理，并從基因組水平上對這些作物實現(xiàn)遺傳改良鋪平道路。例如：“水稻973項目”就是利用遺傳學、分子生物學和生物信息學等方法，系統(tǒng)地分離水稻分蘗、穗型、株型、生育期、育性、受精和胚乳發(fā)育及其代謝調(diào)控相關的基因，通過建立和比較它們的表達譜和相關基因的功能分析，確定其中影響產(chǎn)量、品質(zhì)等重要農(nóng)藝性狀的基因。
對于秈、粳水稻之間的比較，發(fā)現(xiàn)它們的基因組之間的差別主要體現(xiàn)在轉座子和逆轉座子以及其它的插入片段（如微倒轉重復序列MITE）上。這部分的差異導致了基因組大小的差別（現(xiàn)有的數(shù)據(jù)表明秈稻基因組要比粳稻小），以及部分基因的斷裂。除了上述情況，在染色體的其它區(qū)域，兩個亞種之間的序列差別小于2％，這也會引起小部分基因的變化。
我國至今已獲得了Ds和T-DNA獨立轉化株系3000多株，并測定了220個插入Ds的旁鄰序列，其中60個定位于不同染色體的不同位點，為大規(guī)模產(chǎn)生水稻插入突變奠定了基礎；完成10個水稻（主要為秈稻品種）發(fā)育不同時期組織器官特異的cDNA文庫，初步完成＞10000個秈稻Uni-EST的測序、分類和鑒定工作；建立了水稻cDNA陣列和微陣列（DNA芯片）以及PCR為基礎的高通量基因分析體系，獲得了大量與生長發(fā)育、激素作用和環(huán)境應答等相關的基因；建立了可轉化人工染色體（TAC）為基礎的水稻高效基因克隆和多基因轉化體系，并構建了水稻雄性不育恢復基因Rf3和Rf4以及秈粳稻雜種不育基因Sc的TAC物理圖；完成了多個影響重要農(nóng)藝性狀突變基因的精細定位，其中包括單分蘗（st1）、脆稈（fp1）、溫敏不育安農(nóng)S、溫敏不育培矮64和半矮稈（sd-g），并鑒定出了候選BAC和TAC克�。唤⒘怂净驍�(shù)據(jù)庫。
超級水稻遺傳密碼的破譯，將有助于了解小麥、玉米等其他重要經(jīng)濟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。
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