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痴迷“全能神”离家十五年

2018-07-18 22:39 来源:浙江在线

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——发现1.2万个水稻新基因

发布时间:2018-07-18 10:04 来源:中青在线 作者:邱晨辉
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  中青在线北京4月26日电(中国青年报·中青在线记者 邱晨辉) 记者今天从中国农业科学院获悉,一个由中国科学家主导、世界范围内迄今最大的植物基因测序工程于前不久完成,该工程产生的原始数据“需要三个月才能完成拷贝”,足足有17T之多。如今,科学家历时7年,完成了工程中3000份水稻的基因组数据的深度解析。

  4月25日,国际顶级期刊《自然》(Nature)长文报道了这一成果。该成果由中国农业科学院作物科学研究所牵头,联合国际水稻研究所、上海交通大学、华大基因、深圳农业基因组研究所、安徽农业大学、美国亚利桑那大学等16家单位共同完成。

  水稻是全世界最重要的粮食作物之一,有数据显示,预计到2050年,全球的稻米产量必需增加1倍以满足未来人口增加的需求。而且,在全球气候变化的趋势下,如何培育高产、优质、多抗的水稻新品种,一直是育种家面临的巨大挑战。

  此次成果的牵头人、中国农业科学院作物科学研究所黎志康研究员表示,过去20多年,全球科学家已经克隆了多个水稻基因,然而,如何将这些功能基因组的研究成果转化为育种家所能利用的分子设计育种信息,则必须对水稻种质资源的基因组信息进行充分了解。

  “3000份水稻基因组计划”正是在这样的背景下诞生的——利用新一代基因组测序技术和高性能的计算机平台,对来自全球89个国家和地区的3000份水稻种质资源——代表了全球78万份水稻种质资源约95%的遗传多样性,进行大规模的基因组重测序和大数据分析,解析水稻种群基因组多样性的本质。2011年9月,该计划由中国农业科学院、国际水稻研究所和华大基因共同启动。

  黎志康说,7年过去,该研究对亚洲栽培稻群体的结构和分化进行了更为细致和准确的描述和划分,由传统的5个群体增加到9个,分别是东亚(中国)的籼稻、南亚的籼稻、东南亚的籼稻和现代籼稻品种等4个籼稻群体,东南亚的温带粳稻、热带粳稻、亚热带粳稻等3个粳稻群体、以及来自印度和孟加拉的Aus和香稻。

  此外,该研究还发现了1.2万个全长水稻新基因。研究发现,核心基因比较古老,大多数的新基因表现更年轻和长度偏短。

  中国农业科学院作物科学研究所所长刘春明评价这项成果时说“这(一成果)极为重要”。他说,科学家的育种工作基本都是依赖于基因组变异,没有基因组变异可以说就没有物种的创新,没有新品种的培育。如今发现1万多个水稻新基因,以及大量的基因组变异,给基因育种提供了非常精确的导向。

  中科院遗传发育所研究员储成才说,经过几代育种家的努力,我国在水稻育种,尤其是杂交水稻育种技术和应用领域一直走在世界的前列。通过近20年来的努力,我国在水稻功能基因组学研究也处在国际领跑地位。

  他说,如今“3000份水稻基因组计划”的完成,不仅为我国乃至世界水稻科研工作者深入解析水稻基因功能,提供了非常大的帮助,对水稻的分子设计改良也将具有重要的推动作用,这项工作对保障我国乃至世界粮食安全具有重要的战略意义,影响深远。

教育科学部
【责任编辑:齐琪】
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