水 稻 密 码 全 破 了
雷永青
今年，中国科学家发表有关水稻基因的两篇论文《水稻（籼稻）基因组的工作框架序列图》、《水稻基困组第四号染色体序列及分析》分别登上了美国出版的《科学》杂志和英国出版的《自然》杂志封面。中国科学家这一举动获得国际同行的高度评价，引起全世界的关注。国际权威专家评论说，这将对人类的生存与健康产生全球性的影响。他们赞扬说，中国科学家已经进入生物学研究的前沿，毫不怀疑，在这一学科上中国完全具有国际性的竞争能力。
专家解释，水稻是全球半数以上人口的主食，一旦它的基因被破译，水稻的产量会有一个令人喜悦的飞跃，这就意味着更多的人将摆脱饥饿和贫困。不仅如此，水稻的品质肯定也会不断提高，到时候人类将会享受更香更美的米饭。
籼稻基因八大发现
今年四月五日，国际著名的权威刊物--美国《科学》杂志的封面是一幅中国云南红河的哈尼梯田，科学杂志以历来少有的十四页的篇幅，发表中国科学家《水稻（籼稻）基因组的工作
框架序列图》这一科学专论。这篇论文宣布，以杨焕明为首的中国科学家采用全基因组鸟枪测序法，以中国和亚太地区主要水稻栽培亚种籼稻为对象，完成了对水稻基因组序列草图的测定和初步分析。
此次，中国科学家合作完成对籼稻基因的研究有八个惊奇地发现。
l、籼稻基因总数竟然是人类基因组基因数目的约两倍之多！水稻基因总数在46022至55615之间。
2、籼稻基因"家族成员"多。在四化过程中，水稻基因主要是通过基因加倍而使"基因家族"的成员增加，但每一"成员"的功能比较单一，这与人类基因不同。
3、基因头尾差别大。这种差异，增加了基因发现的难度。
4、"垃圾"多在基因外，而人类却在基因之内。"杂种优势"的奥秘很可能就与这些"垃圾"中的"宝贝"有关。
5、禾本植物差别大。拟南芥已发现有25000个基因，其80％的基因在水稻基因组中都可找到；反之，水稻基因组中却只有不到一半的基因能在拟南芥基因组中找到，那些找不到的基因中相当一部分是新的基因。
6、籼稻粳稻不一样。六分之一的籼稻和粳稻基因组不一样。而不一样的区域主要是多个备份的"移动因子"不同。
7、水稻序列变异多。水稻相互间的差异近百分之一，而人类序列的相互差异为千分之一左右。这些序列差异为育种提供了非常重要的分子标记。
8、"杂交优势"露端倪。"杂交优势"很可能与基因组大小、组分、基因表达等都有关系。据对杂交水稻的基因的"表达谱"初步分析，在父本、母本及杂种后代存在很大不同。"杂交优势"极有可能和基?quot;表达谱"也有关系。
杨焕明在接受记者采访时评析了这一成果，他说，这些重大发现将是破译水稻高产优质、抗病抗虫、耐旱耐涝、抗倒伏等所有性状的遗传信息的密码。如果水稻基因组序列得以解析，水稻品质、提高水稻产量都将有一个令人喜悦的改观。将来有一天，我们完全可以解决水稻所有的问题，完全可以做到把水稻不好的基因去掉，把水稻的优点全部集中起来，而且还可以将别的生物的优良基因移植到水稻身上，这样我们将会吃到更香更美的大米。
水稻基因组第四号染色体
中国大陆科学家第一个完成国际水稻基因组计划第四号染色体精确测序任务，对国际水稻基因组计划测序工作的贡献率达10％。一位专家评论说，这是紧接着水稻基因组草图完成后水稻基因组测序项目里程碑性的事件，这标志着我国在大基因组测序方面已经具备构建完成图的绘制能力，成为基因组学研究强国之一。
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。
《自然》杂志高度评价说，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。
启动于1998年的国际水稻基因组测序计划，是继人类基因组计划后的又一重大国际合作的基因组研究项目，日本、美国和中国分别承担55%、18％和10％的任务，各成员国协同完成水稻全部基因组12条染色体的精确测序工作，最终序列的误差率要求低于万分之一。
水稻第4号染色体测序专家工作组组长、中科院国家基因研究中心韩斌博士向媒体介绍说，水稻基因组四号染色体的序列分析结果及今后的功能基因组研究，可获得大量的水稻遗传信息和功能基因，也有助于了解小麦、玉米等其它重要粮食作物的基因信息，从而推动整个农作物基因组的研究。据了解，水稻基因组整个解析工作将于今年12月完成。
华大基因研究中心主任杨焕明接受记者采访时评论说："作为国际水稻基因组测序计划中的一个项目，我国承担的水稻第四号染色体测序项目完成得非常出色。”
中国科学院副院长陈竺院士同时解释了杨焕明领导的籼稻基因组工作框架图和韩斌博士领导的水稻第四号染色体精确测序图的工作关系。他说，这两项成果，都是重大的、原始性的知识创新，它们的相互联系，是有机的、非常和谐的、互为印证的，而非互相取代，更非互相对立的。这项工作和袁隆平先生的工作构建了我国水稻大生命科学与大生物技术研究互为依托的整体格局。
下一个目标是谁
2000年，杨焕明领导的华大基因在做水稻基因项目时。同时也启动了家猪项目。在接受记者采访时，杨焕明刚刚从自己的家乡温州乐清参加完中国一丹麦家猪基因组计划第六次双边会议，杨教授说："这是我们的继水稻后的下一个目标。"
当记者问及下一个目标为什么定为家猪时，杨教授解释说："我们要做有中国特色的基因计划，我国是一个家猪养殖大国，我们来做家猪是具有巨大的经济效益的。第二点，家猪基因的破译在医学上将会有巨大的价值，家猪与人的基因相近之处很多，国外很多医学手术都是用猪做模型的，家猪的基因的破译无疑会给人的健康带来好处。其次，家猪是种模式动物，我们可以通过家猪基因破译来研究其它大型家畜的基因。另外，它还将是人的器官的来源，通过转基因技术，我们完全可以从猪身上得到人体需要的器官?quot;
家猪基因之后，华大的再下一个目标又是什么？杨教授说"我们的下一个目标将还是有中国特色的，它是我们非常熟悉的一种动物：蚕。如果我们将蚕的基因密码给破译了，我们将会穿上更舒适更漂亮的衣服。"
蚕宝宝之后，华大的再下一个目标将是蜜蜂。"我们将从蜜蜂身上破译它们采粉酿蜜的秘密，这是一个很有意思的题目?quot;杨焕明笑了笑。
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