谈谈植物的性别——由一道选择题引起的思考

此题的正确答案是A,许多学生错误选择了B。选错学生的理由是：人体细胞中有46条染色体,人类基因组计划测定的22条常染色体及X、Y染色体（共24条）的DNA碱基序列。那么,同理可以推出,此题中水稻基因组就是要测定11条常染色体及X、Y染色体（共13条）的DNA碱基序列。因此答案应该是B。     

水稻基因组精细序列图绘成

"国际水稻基因组测序计划"始于1998年,由日本、美国、中国等10个国家和地区参加,定位了水稻中的37500个基因,并率先在动植物中完成了对着丝粒的测序。2002年底,科学家们初步绘制完成了水稻基因组草图。其中中国科学家圆满完成了水稻4号染色体的精细序列测定和分析工作。英国《自然》杂志日前刊登了这张迄今为止最精确、最完整的水稻全基因组序列图,这也是目前在     

美、瑞科学家首次绘制出水稻基因组图谱

美国和瑞士两家生物技术公司于 1月 2 6日宣布 ,他们已测定出水稻基因组的所有碱基对序列。这是科学家第一次绘制出在农业上具有重要意义的粮食作物的基因组图谱。美国无究遗传学公司和瑞士“新基达”(Ｓｙｎｇｅｎｔａ)公司的科学家说 ,这一工作的完成对培育品质更好的水稻品种具有重要意义 ,也将加快对更加复杂的粮食作物如玉米和小麦基因组的研究。水稻共有 12对染色体 ,约有 5万多个基因。在破译水稻基因的过程中 ,研究人员发现水稻的有些基因结构与其它谷类作物的基因结构非常相似 ,有些则是独特的。因此可以利用这些相似基因来识别其…     

研发动态

生物领域专家研究科学创新方法;我国首次完成益生乳酸菌全基因组序列测定;中国科学家分离出控制水稻产量的单基因;合成基因组学公司和基因组技术亚洲中心完成油椰子基因组首张草图;科学家绘出鸭嘴兽基因组草图;研究者绘出棕榈树大部分基因组草图。     

水稻和其他禾本科植物基因组多倍体起源的证据

基因加倍(Gene duplication)被认为是进化的加速器。古老的基因组加倍事件已经在多个物种中被确定,包括酵母、脊椎动物以及拟南芥等。本研究发现水稻基因组同样存在全基因组加倍事件,大概发生在禾谷类作物分化之前,距今约7000万年。在水稻基因组中,共找到117个加倍区段(Duplicated block),分布在水稻的全部12条染色体,覆盖约60％的水稻基因组。在加倍区段,大约有20％的基因保留了加倍后的姊妹基因对(Duplicated pairs)。与此形成鲜明对照的是加倍区段的转录因子保留了60％的姊妹基因。禾本科植物全基因组加倍事件的确定对研究禾本科植物基因组的进化具有重要影响,暗示了多倍体化及随后的基因丢失、染色体重排等在禾谷类物种分化中扮演了重要角色。     

黑猩猩22号染色体遗传密码破译

国家人类基因组南方研究中心今天宣布:以中、日、德等国科学家为主的国际研究协作组,经过近3年的努力,完成了黑猩猩22号染色体测序和比较基因组学分析,其研究成果将于5月27日在国际权威学术刊物———《自然》杂志上全文发表。这一工作是我国基因组学界继人类基因组、微生物基因组、水稻基因组等项目后取得的又一代表性成果。摘自《科学时报》2004年5月27日黑猩猩22号染色体遗传密码破译     

拟南芥与水稻之间简单重复序列的比较分析

利用Perl,C 语言编写了鉴定和分析简单重复序列的一系列程序,在全基因组水平上分析了拟南芥(ArabidopsisthalianaL.)简单重复序列的分布及简单重复序列和基因的关系。共发现5652个简单重复序列(≥20bp),大约每20.6kb有1个简单重复序列。拟南芥各染色体之间简单重复序列的密度基本一致。拟南芥的27480条编码序列中,只有677条编码序列含有725个简单重复序列,其中的3碱基简单重复序列多数对应的是小的亲水性的氨基酸。在拟南芥和水稻(OryzasativaL.)第4号染色体的高度保守的基因中,简单重复序列却并不保守。通过比较拟南芥和水稻之间简单重复序列的差异,推论出:水稻的全基因组和基因中简单重复序列的密度都比拟南芥大,这可能是水稻基因组序列比拟南芥大的原因之一,水稻基因组中0.21%来自简单重复序列,而拟南芥中只有0.13%;不但不同物种的基因组对简单重复序列的偏好性不同,而且不同物种的基因对简单重复序列的偏好性也不同。在水稻和拟南芥中都发现了一些嵌套性的卫星序列。     

自身基因组原位杂交揭示植物基因组重复DNA沿染色体的分布

重复DNA沿染色体的分布是认识植物基因组的组织和进化的要素之一。本研究采用一种改良的基因组原位杂交程序,对基因组大小和重复DNA数量不同的6种植物进行了自身基因组原位杂交(self-genomic in situ hybridization,self-GISH)。在所有供试物种的染色体都观察到荧光标记探针DNA的不均匀分布。杂交信号图型在物种间有明显的差异,并与基因组的大小相关。小基因组拟南芥的染色体几乎只有近着丝粒区和核仁组织区被标记。基因组相对较小的水稻、高粱、甘蓝的杂交信号分散分布在染色体的全长,但在近着丝粒区或近端区以及某些异染色质臂的分布明显占优势。大基因组的玉米和大麦的所有染色体都被密集地标记,并在染色体全长显示出强标记区与弱标记或不标记区的交替排列。此外,甘蓝染色体的所有近着丝粒区和核仁组织区、大麦染色体的所有近着丝粒区和某些臂中间区还显示了增强的信号带。大麦增强的信号带带型与其N-带带型一致。水稻自身基因组原位杂交图型与水稻Cot-1DNA在水稻染色体上的荧光原位杂交图型基本一致。研究结果表明,自身基因组原位杂交信号实际上反映了基因组重复DNA序列对染色体的杂交,因而自身基因组原位杂交技术是显示植物基因组中重复DNA聚集区在染色体上的分布以及与重复DNA相关联的染色质分化的有效方法。     

拟南芥与水稻之间简单重复序列的比较分析

利用Peri,C 语言编写了鉴定和分析简单重复序列的一系列程序,在全基因组水平上分析了拟南芥(Arabidopsisthaliana L.)简单重复序列的分布及简单重复序列和基因的关系.共发现5 652个简单重复序列(≥20bp),大约每20.6kb有1个简单重复序列.拟南芥各染色体之间简单重复序列的密度基本一致.拟南芥的27 480条编码序列中,只有677条编码序列含有725个简单重复序列,其中的3碱基简单重复序列多数对应的是小的亲水性的氨基酸.在拟南芥和水稻(Oryza sativa L.)第4号染色体的高度保守的基因中,简单重复序列却并不保守.通过比较拟南芥和水稻之间简单重复序列的差异,推论出:水稻的全基因组和基因中简单重复序列的密度都比拟南芥大,这可能是水稻基因组序列比拟南芥大的原因之一,水稻基因组中0.21%来自简单重复序列,而拟南芥中只有0.13%;不但不同物种的基因组对简单重复序列的偏好性不同,而且不同物种的基因对简单重复序列的偏好性也不同.在水稻和拟南芥中部发现了一些嵌套性的卫星序列.     

2004年中国植物科学若干领域研究进展

随着模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)基因组测序工作的完成,国际植物科学的研究在近年来得到了极大的推动.我国植物科学领域也在整体上取得了重大进展,特别是水稻基因组框架图(Yu et al.,2002)和4号染色体基因组精细图(Feng et al.,2002)以及水稻控制分蘖的MOCl基因发现(Li et al.,2003)等重大研究成果在Science和Nature等国际顶级科技刊物上的发表,使国际科学界对中国的科学研究水平刮目相看,亦使中国科学家为之振奋.     

国内信息

人类基因组“中国卷”率先绘制完成号称“生命登月”的人类基因组计划率先在中国取得突破。尽管中国参与时间最晚 ,但是我国科学家在不到两年时间里完成了所承担的染色体区域测序任务并在参与的六国中率先绘制出完成图。专家认为 ,“中国卷”的绘制完成 ,是我国科学家为破译人类基因组“天书”作出的独特贡献。存在于染色体上的基因 ,是具有遗传效应的ＤＮＡ分子片段。每个染色体含有一个ＤＮＡ分子 ,每个ＤＮＡ分子都含有 4种核苷酸 ,而核苷酸的排列顺序就决定了基因的差异。因此 ,人类基因组计划的核心任务之一就是测定 30亿个碱基对的序…     

不同倍性水稻胚乳蛋白的差异表达研究

以4份同源四倍体水稻和4份相应的二倍体水稻为研究材料, 对其种子内清、球蛋白(清蛋白和球蛋白)、醇溶蛋白和谷蛋白的含量进行了测定, 利用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术分析了其特异性。结果表明: 同源四倍体水稻胚乳蛋白各组分含量与相应的二倍体相比, 大部分呈增加趋势; 同源四倍体水稻胚乳蛋白的亚基类型与相应的二倍体水稻基本一致, 仅在全蛋白电泳和清、球蛋白电泳中各发现1条差异条带。研究结果认为: 二倍体水稻经过染色体组加倍之后, 同源四倍体水稻重复基因组在蛋白质水平上的表达结果趋于“二倍化”, 即与二倍体水稻表现出相似的特点, 但在蛋白质表达量上前者往往高于后者。基因组多倍化对同源四倍体水稻重复基因组进化最主要的影响并不是体现在蛋白质结构上的差异, 而是体现在蛋白质表达量上的差异。     

2004 年中国植物科学若干领域研究进展

随着模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)基因组测序工作的完成, 国际植物科学的研究在近年来得到了极大的推动。我国植物科学领域也在整体上取得了重大进展, 特别是水稻基因组框架图(Yu et al., 2002)和4 号染色体基因组精细图(Feng et al., 2002)以及水稻控制分蘖的MOC1基因发现(Li et al., 2003)等重大研究成果在Science和Nature等国际顶级科技刊物上的发表, 使国际科学界对中国的科学研究水平刮目相看, 亦使中国科学家为之振奋。据不完全统计, 2004年中国科学家本土取得研究成果在植物科学专业顶级学术刊物The Plant Cell、The Plant Journal 和Plant Physiology 上发表的论文有2 2 篇, 在其他重要综合性期刊Nature、Science、PNAS、Trends in Plant Science、Molecular Biolgy and Evolution、Ecology Letters和Conservation Biology等上也有论文发表, 这反映了我国科研总体水平正在迅速提高。本文基于我国科学家发表在这些著名刊物上的成果对《植物学通报》的读者作一简单介绍, 希望从一些侧面反映我国科学家在本土所做研究的主要进展, 由于篇幅有限, 不能对每个领域各项逐一介绍, 收集文献不尽完善请同行和读者见谅。下面就不同研究领域举例作一介绍。     

人类第14号染色体基因破译完毕

继人类第 2 2、2 1和 2 0号染色体上的基因被破译之后 ,人体第 14号染色体上的基因又被破译 ,人类对自身的了解更进一步。此前 ,参与“人类基因组测序计划”的各国科学家已公布了人类基因组草图和完成图 ,完成了对 30多亿个碱基对排列顺序的测定。此次研究可以算是人类基因组的后续工作。据悉 ,科学家们对第 14号染色体上的 80 0 0多万个碱基对完成了测序 ,对上面的所有基因进行了破译 ,共发现大约 10 0 0个基因 ,准确率达到 99.99%。此次确定的 10 0 0多个基因中有多个基因与一些遗传疾病密切相关 ,并有大量基因对人体免疫系统有重要意义。…     

中国科学院、北京大学、国家自然科学委员会和中国植物学会联合组织2002年植物基因组学与农业生物技术国际研讨会(北京香山)(第一轮通知)

国际基因组测序继拟南芥基因组完成之后 ,水稻基因组测序工作预计即将完成。植物生命科学研究已进入完全的功能基因组时代。为了推动我国具有战略性和前瞻性的植物基因组学基础研究和以农业的持续发展为目标的农业生物技术研究 ,中国科学院、北京大学、国家自然科学委员会和中国植物学会与在美工作的华人科学家共同组织一次国际研讨会 ,会议将邀请包括美国科学院院士在内的国际顶尖科学家与我国科学家共同研讨交流国际植物基因组与农业生物技术的最新进展和下一步我国水稻和其他重要作物的功能基因组研究的战略 ,同时为有关政府部门提供建议…     

国内信息

超级杂交水稻基因组计划正式启动据悉 ,中国超级杂交水稻基因组计划 5月初在北京正式启动。北京华大基因研究中心、中国科学院遗传所植物生物技术实验室和国家杂交水稻工程技术研究中心的科学家将联手破译超级杂交稻的遗传密码 ,为进一步提高水稻产量和改善品质打下基础。与今年 4月美国孟山都公司宣布无偿公开的水稻基因组项目成果———水稻 (粳稻 )基因组工作草图有所不同 ,我国将进行的是籼稻杂交稻的基因组测序。取得粳稻和籼稻两套基因组的信息 ,将大大加快水稻的育种速度 ,并有望使我国成为最先实现“超级稻计划”的国家。“超级稻计…     

加拿大披碱草×野大麦三倍体杂种染色体的分子原位杂交鉴定

加拿大披碱草与野大麦 2个四倍体多年生禾草杂交产生的属间杂种F1为三倍体 (2n =3x =2 1) ,丢失了与亲本染色体基数相同的 7条染色体。为查明该杂种F1的染色体构成 ,应用基因组分子原位杂交方法 ,将父本(♂ )野大麦基因组 (H1H1H2 H2 )DNA用荧光生物素标记作为探针 ,以母本 (♀ )加拿大披碱草基因组 (SSHCHC)DNA作为封组 ,对杂种F1根尖细胞有丝分裂中期的染色体DNA进行原位杂交。结果表明 :三倍体杂种F12 1条染色体中 ,有 14条出现偏黄色荧光信号 ,来自父本 (♂ )野大麦H1H2 基因组有 7条出现橙红色荧光信号 ,来自母本 (♀ )加拿大披碱草S基因组、加拿大披碱草HC 基因组的 7条染色体丢失。     

高覆盖率水稻ＢＡＣ库的构建及抗病基因相关克隆的筛选

利用含Ｘa4、xa5和xa13 3个水稻白叶枯病抗性基因的累加系ＩＲＢＢ５６构建了一个水稻细菌人工染色体文库,该文库包含５５２９６个克隆,平均插入升段为１３２kb。按水稻基因组为４５０Ｍb计,该文库覆盖１４倍基因组,筛选出任一水稻基因或序列的概率为９９．９９％。用均匀分布的３个叶绿体基因和４个线粒体基因克隆作探针筛选文库,结果显示该文库中含细菌器基因组ＤＮＡ同源序列的克隆数小于１％、用分布于水稻３条不同染色体、分别与Ｘa4、xa5和xa13连锁的ＤＮＡ标记筛选文库,分别检测出１１－１０６个阳性克隆,为克隆这些基因打下了基础。该文库对水稻基因组的高度覆盖率和较大的插入片段,非常适合于物理作图和基因的分离和克隆。     

水稻基因组重叠群：1998年1月向全球公开重叠群的细节

1997年10月中国科学院国家基因研究中心发表了覆盖率约达92％的水稻基因组（4．3亿核苷酸,12条染色体）第一代BAC指纹物理图。物理图是由重叠群（contigs）构成的。本文极简要地叙述了重叠群的特点、重叠群在寻找基因和大规模基因组DNA测序中的应用、重叠群在染色体上的定位以及向全球公开重叠群的细节等问题。     

国际水稻基因组计划

计划背景继"人类基因组计划"之后,又一项重大的基因组计划——水稻基因组计划排上了各国科学家们的日程。水稻是世界上最重要的粮食作物,全球近半数人口以水稻为主食。由于巨大的社会效益和经济效益,国际上对水稻基因组研究的竞争非常激烈。日本于1991年将水稻基因组制图列入研究规划。1997年9月,由日本科学家牵头发起"国际水稻基因组计划"