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84農業網 時間：2018-03-14 作者：佚名 來源：網絡整理
保護、利用和開發生物資源的重要步驟，就是將群體和種質資源轉變為生物信息資源，也就是DNA序列資源。破譯“超級稻”遺傳密碼，旨在為提高水稻產量和改善品質、保持中國雜交水稻生產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量，就得對水稻的本質結構也及它的內部基因組織有更全面、深入的了解，基于生物遺傳圖譜的現代分子生物學技術，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量及穩產量，使之成為保證糧食產量安全的根本出路。
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”和數據庫，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。它標志著我國已經成為繼美國之后第二個具有獨立完成大規模基因組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、小麥等其他重要農作物的研究和應用發展，為遺傳改良農作物奠定基礎。這一研究在農業生產上的意義，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，系統地分離水稻分蘗、穗型、株型、生育期、育性、受精和胚乳發育及其代謝調控相關的基因，通過建立和比較它們的表達譜和相關基因的功能分析，確定其中影響產量、品質等重要農藝性狀的基因。
對于秈、粳水稻之間的比較，發現它們的基因組之間的差別主要體現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（現有的數據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，為大規模產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育、激素作用和環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克隆；建立了水稻基因數據庫。
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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