水稻基因组第四号染色体测序及分析

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获奖名称：

科技进步奖

获奖区域：

上海市

获奖等级：

一等奖

主要完成人：

韩斌; 冯旗; 张玉军; 王升跃; 薛勇彪

关键词：

染色体;  染色;  水;  稻;  分析;  测序;  水稻;  基因;  水稻基因组;  基因组; 

第一完成单位：

中国科学院国家基因研究中心

获奖时间：

2003

项目名称：

联系人：

章文峻

联系电话：

021-64822885;54971303

电子邮件：

wjzhang@ncgr.ac.cn

邮编：

地址：

上海市徐汇区漕宝路500号

合作完成单位：

国家人类基因组南方研究中心; 中国科学院遗传与发育生物学研究所

单位电话：

021-54971303

传真：

021-64825775

网址：

推荐单位(专家)：

中国科学院上海分院

摘要：

水稻是最重要的粮食作物之一，同时在谷类作物中，水稻的基因组最小，仅为4亿碱基对，并且变异类型丰富，细胞全能性较好，可以进行高效的转基因研究，使得水稻在国际上广泛选作基因组测序和功能基因组研究的模式植物。 1992年中国正式启动水稻基因组研究。1998年由政府和其它公共资金支持的，包括中国和其它十个国家和地区参加的国际水稻基因组测序计划（International Rice Genome Sequencing Project，IRGSP）正式启动，各成员国根据各自国家支持情况按染色体或部分区段划分分别承担一定的测序任务，以低于万分之一的误差率，协同精确完成水稻全基因组的测序工作。中国科学院国家基因研究中心（以下简称基因中心）作为中国大陆的参与单位，承担了第四号染色体的测序任务。由科技部、中科院和上海市政府共同立项资助启动这一工作，这也是新中国成立以来生物领域投入最大的科研项目之一。 2002年11月，基因中心等单位完成的粳稻四号染色体序列测定，共有3千5百万碱基对，覆盖了第四号染色体的97.3%，是现有基因组测序中单条染色体测序覆盖率最高的一条。对水稻4号染色体所含的基因进行了预测分析，共鉴定了4658个基因；完整地测定了水稻4号染色体的着丝粒的序列；并对水稻亚种之间比较、重复序列、基因簇进行了研究。该研究工作在2002年11月21日的Nature杂志上发表。 6对水稻第四号染色体的测序及分析是我国首次完成的大基因组单条染色体的精确测序，是我国在生物领域基础研究上的重大突破，具有深远的学术意义和重大的应用价值。4号染色体的经典完成图的最重要价值是将经典的遗传标记和精确的DNA序列完整和准确地结合在一起，同时也将对应的基因克隆准确地排列在染色体的相应位置上，这大大加快了基因的分离和功能鉴定。通过对水稻基因组的序列分析和今后的功能基因组研究，可以获得大量的水稻遗传信息和功能基因，为培育我国拥有自主知识产权的，具有高产、优质、抗病虫害、抗逆等优良性状的水稻新品种打下良好基础。同时，该成果还有助于了解小麦、玉米等其它重要粮食作物基因组中的相关信息，从而推动整个农作物基因组的研究。