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“生命” 只是基因改造第一步

来源:扬州晚报
摘要:有媒体昨报道称,英国科学家成功完成了小麦基因组的测序工作。对此,中国工程院院士、里下河地区农科所研究员、小麦育种专家程顺和及遗传专家都表示,该消息让他们都很兴奋。“这对小麦遗传育种而言,具有里程碑的意义。”据悉,小麦基因组测序工作,有中国农科院植物所贾继增、西北农业科技大学宋卫宁等中国科学家参与,......

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  有媒体昨报道称,英国科学家成功完成了小麦基因组的测序工作。对此,中国工程院院士、里下河地区农科所研究员、小麦育种专家程顺和及遗传专家都表示,该消息让他们都很兴奋。“这对小麦遗传育种而言,具有里程碑的意义。”



  据悉,小麦基因组测序工作,有中国农科院植物所贾继增、西北农业科技大学宋卫宁等中国科学家参与,历时1年时间完成。



  它具有“里程碑”的意义



  记者联系上“南方麦王”程顺和时,他正赶往北京参加会议。听说科学家绘制出了小麦基因组草图,他很兴奋,连说具有“里程碑”的意义,科学家对小麦的研究将迈上新台阶。



  “小麦基因组测序是对全世界的贡献,造福人类。”程顺和称,全世界科学家可以无偿使用它,有利于育出高产、抗旱、抗盐、抗病、抗虫小麦新品种,更好应对粮食短缺问题。



  扬州大学遗传育种教授顾世梁表示,小麦基因组一共包含170亿个碱基(DNA),是人类基因组的5倍。因此,小麦基因组测序是迄今以来最大的工程之一。小麦基因组测序是小麦的“生命图”,遗传育种研究可以按图索骥,有利于加快小麦遗传育种研究进程。虽然还只是草图,但离精确图的绘制已为期不远。科学家接下来的工作,就是寻找各种基因的精确位置,把小麦基因草图变成一张精确图。



  100多物种有“生命图”



  “上世纪90年代,科学家完成了多种低等生物的基因测序,如大肠杆菌、线虫、果蝇等;后来,逐渐才有了比较高等的生物基因测序,如荠菜、蠕虫等;再后几年,就有了人类基因测序、水稻基因测序,再到现在的小麦基因测序。”顾世梁介绍,迄今为止,科学家已完成了100多个物种的基因组测序工作。



  基因组测序工作量的大小,与物种基因组含有的碱基多少相关。“在所有物种中,小麦基因组含有的碱基并不是最多的。”果蝇基因组含有大约1亿个碱基,水稻基因组含有大约5亿个碱基,哺乳类动物(包括人类)基因组含有大约32亿个碱基,蛙类基因组含有大约62亿个碱基,小麦基因组含有大约170亿个碱基,野百合花含有大约1000亿个碱基,肺鱼的基因组含有大约1117亿个碱基。



  从碱基序列的长度(它决定了基因组测序的工作量)看,水稻基因组、人类基因组和小麦基因组都不是最复杂的。从科学本身的角度看,完成含有大约1亿个碱基的果蝇全部基因组测序,和完成小麦基因组的测序之间,只有量上的差异,没有本质的区别。



  “中国春”像研究小白鼠



  据报道,英国科学家选用的测序对象是“中国春42系”。同为扬州大学小麦遗传育种博士李韬告诉记者,“中国春”是地道中国小麦,是各国科学家研究的模式化材料。如美国引进“中国春”小麦后,又培育了很多“中国春”变种。“用技术去掉染色体的一段,培育出的‘中国春’就是一个变种;在染色体上添加一段,又是另外一种‘中国春’。”



  物种基因组测序都需要选取一个对象,如人类基因组测序计划选择的是白种人,“炎黄一号”计划选择的是我国某民族的黄种人。“(‘中国春’)好比动物研究中,科学家常以小白鼠作为研究对象,具有普遍的意义。”



  “中国春”小麦的基因测序结果,将有助研究者比对不同特质品种间的差异。“从理论上而言,了解不同品种间的基因差异后,就可研发更耐旱、抗盐、抗病、产量更高的品种。”李韬说,小麦任何性状都与基因有关,其他小麦通过比对“中国春”小麦“生命图”,就能发现各自的特质。



  下一步需研究“怎么干”



  “其实,中国春小麦基因组不能完全包含小麦所有的基因。”李韬介绍,如它没有抗赤霉病基因,而赤霉病是我国长江中下游地区小麦的最重要病害之一,也是影响世界性小麦生产的主要病害之一。苏麦3号含有典型的抗赤霉病基因,“因此,苏麦3号已成为科学家研究赤霉病的常用材料。”小麦测序和“生命图”的绘制,无疑有助于科学家了解赤霉病的机制,加速培育高抗赤霉病且综合性状优良的小麦品种。





  李韬认为,小麦基因测序,为小麦遗传育种提供了一个新的技术平台,但这并不意味可在短时期内把小麦产量等提高到很高的水平。正如人类基因组测序的完成,人类依然不能在短时期内实现长寿一样。“难度也很大,这就像让一个刚学会汉语拼音的英国人,把《论语》准确翻译成英文。”



  基因组测序的目的是知道基因组“是什么”,这是遗传育种的基础;在这个基础上,还要研究基因的功能,也就是研究基因组“干什么”“怎么干”等问题。“测序只是万里长征的第一步,真正完全通过基因改造,提高小麦产量、品质、抗性、适应性等重要性状,还有很长的路要走。”
作者: 2010-8-31
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