国际水稻基因组计划取得重大进展－第四号染色体精确测序完成

    中科院国家基因中心承担的国际水稻基因组计划－第四号染色体精确测序工作顺利完成，研究论文《水稻基因组第四号染色体序列及分析》发表在11月21日出版的《自然》(Nature)上。该项研究采用克隆步移法完成了对水稻粳稻第四号染色体全长序列的精确测定，拼接后总长为3千5百万碱基对，精确度为99.99%，覆盖染色体全长序列98%(仅留下7个小的空洞)，达到了国际公认的基因组测序完成图的标准，此成果对国际水稻基因组计划测序工作的贡献率达10%。国家科技部、中国科学院、上海市人民政府于11月21日在生科大楼礼堂联合宣布了这一重大成果。国家科技部李学勇副部长、中国科学院许智宏副院长、陈竺副院长以及国家基金委和上海市科委领导出席了新闻发布会。基因中心主任、我所副所长韩斌研究员在会上作了精彩的学术报告。
    
     该项研究共鉴定了4658个基因，并注释在染色体的准确位置上，为进一步研究这些基因的功能奠定了基础；完整地测定了水稻4号染色体着丝粒的序列，这在高等植物乃至整个高等生物中尚属首例，为研究着丝粒的功能、染色体的稳定性和染色体的复制提供了必要的结构基础；发现并鉴定了一些重复序列在染色体上的特异分布规律及与基因的位置关系；鉴定了4号染色体上基因簇的分布及预测了基因与基因之间潜在的协同关系。
    
     此外，他们还对水稻另一个亚种籼稻品种广陆矮四号染色体序列进行了测定，通过对两个品种通过连续长度长达230万个DNA碱基对连续长度相应序列的同源比较，报道了水稻两个主要栽培稻(籼、粳亚种)间在基因组成、顺序及DNA序列水平上的一些异同，揭示了栽培稻之间的一些亲缘和进化关系。《自然》审稿人认为这“是第一次在整个植物染色体水平上对两个亚种的基因组成、重复序列分布、单核苷酸多态性(SNPs)及插入和缺失(indels)的差异进行了比较分析。这些数据为将来整个基因组水平上的比较提供了一个良好的示范”。
    
     此次《自然》杂志同时发表中国科学家完成的第四号染色体精确测序和日本科学家完成的第一号染色体精确测序的结果，对国际基因组研究计划起到了巨大的带动作用。《自然》审稿人称：“水稻四号染色体测序的论文和Sasaki博士等人完成的水稻一号染色体完整序列的文章，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”。诺贝尔奖获得者、DNA双螺旋结构发现者之一、人类基因组项目发起人之一的James D. Watson在贺信上说：“你们正在继续为水稻基因组完成图而努力。可以预见，在不久的将来，你们这支队伍将提供唯一完整的谷类基因组序列。最终‘完成’水稻基因组计划对在很多国家中正在进行的谷类基因组研究是至关重要的。”