日本水稻基因组研究进展

日本水稻基因组研究进展陶全洲（中国科学院国家基因研究中心,上海２００２３３）关键词水稻,基因组,日本如果说人类基因组研究是一项由许多国家,成百上千名科学家参加的世界性宏大计划,那么日本水稻基因组研究则是在一国范围内,仅有数十名科学家正在进行的巨大工程...     

日本“脑科学时代”计划纲要简介

随着世纪之交的来临,对脑的奥妙的探索越来越受到人们的重视,脑科学将在21世纪的自然科学的发展中占据重要的地位。90年代以来,欧美都相继开展了大规模的脑科学研究计划。在这个历史背景下,日本经过长时间酝酿后,于1996年推出了“脑科学时代”（TheAgeofBrainScience）庞大计划纲要（以下简称“纲要”）,拟在20年内,以每年1000亿日元的支持强度,大力推进脑研究,将使日本的脑科学达到甚至领先于国际水平。“纲要”由三个部分组成。首先分析了目前国际脑科学研究现状及日本施科学研究中存在的问题;其次,针对脑科学未来的发展方向…     

水稻基因组研究进展

水稻是世界上最重要的粮食作物之一。由于它是基因组最小的单子叶植物,其再生转化系统已建立,且具有高密度的连锁图而成为谷类作物等单子叶植物发育生物学、分子遗传学及基因组研究的模式植物。日本、中国（包括台湾省）、韩国均已制定了水稻基因组研究计划（RiceGenomeResea     

水稻表观基因组研究进展

水稻是世界上主要的粮食作物之一,也是功能基因组研究的模式植物。近年来水稻表观基因组研究取得了重大进展,表观基因组是指在特定的内在和外界环境条件下,细胞内全基因组染色质的修饰(如DNA甲基化、组蛋白修饰、核小体在基因组DNA上的排列等)状态。表观基因组在调控水稻生长发育、产量、品质、适应性以及抗性等基因表达重编程过程中起重要作用,在水稻生物学和遗传育种学研究中起着重要的作用。现试图描述水稻表观基因组的特征,总结近年来研究所取得的成就,讨论未来的发展方向。     

人类基因组研究开放实验室简介

人类基因组研究开放实验室成立于１９９３年９月,为上海人类基因组研究重点实验室,１９９４年被批准为卫生部人类基因组研究重点实验室。１９９６年２月首次参加国家重点和部门开放实验室评估,得到较高的评价。经过五年的努力,该实验室综合科技实力和管理水平有了实质性提升。２００１年在生命科学国家重点实验室、部门开放实验室评估中被评为优秀类实验室。２００１年１０月通过医学基因组学国家重点实验室的评审,由部级实验室升为国家重点实验室。 人类基因组研究开放实验室共有固定编制人员３７名,其中正高级职称川名（含工程院、…     

ENCODE计划和功能基因组研究

人类基因组计划完成以来,科学家们一直在努力阐释基因组信息所代表的生物学意义。自2003年开始,美国国家人类基因组研究所(National Human Genome Research Institute,NHGRI)投资近3亿美元启动"DNA元件百科全书(Encyclopedia of DNA Elements,ENCODE)"计划,集结了来自美国、中国、英国、日本、西班牙和新加坡等国家的32个实验室的440余名科学家,共同鉴定并分析人类基因组中所有的功能调控元件。高通量测序技术等实验手段的发展和生物信息学技术的不断完善使得ENCODE计划取得了丰硕的成果:确定了甲基化和组蛋白修饰等表观修饰区域及其对染色质结构的作用,进而确定染色质结构的改变影响基因表达;确定了转录因子及其结合位点的信息,并构建了转录因子调控网络;进一步修订更新了假基因和非编码RNA数据库;并确定了调控序列的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)并与疾病相关联。这些发现一方面有助于系统解析基因和基因组信息、调控元件的调控作用以及非编码区转录调控等分子机制;同时也将为转化医学等生命科学研究领域提供丰富的数据来源。文章综述了高通量测序技术等实验手段的发展和生物信息学技术的不断完善对ENCODE计划的贡献、表观遗传学研究与ENCODE计划的关联性、ENCODE计划的主要科学成果等,同时展望了ENCODE计划对基础医学、临床医学和转化医学等生命科学研究领域的巨大推动作用。     

水稻抗虫功能基因组研究进展

水稻是重要的粮食作物,也是功能基因组研究的模式植物,而虫害是影响水稻产量的主要因素之一。现从水稻抗虫种质资源、水稻抗虫基因的定位与克隆、水稻抗虫的分子和生理机制,以及抗虫水稻的培育等方面,介绍水稻抗虫功能基因组研究的进展和重要研究成果。期望水稻与昆虫相互作用的功能基因组研究能促进水稻抗虫新品种的培育,为持续控制水稻害虫提供更有效的手段。     

水稻抗病功能基因组研究进展

作物抗病机制研究对抗性改良有重要的理论和实践意义。水稻是世界上主要粮食作物之一。目前,越来越多的水稻主效抗病基因和抗病相关基因被克隆。对于这些基因的研究可以提高人们对水稻-病原菌互作的认识,并有利于发掘水稻中新的抗性基因。现主要对近年来在水稻抗病研究中取得的成果进行概述和展望。     

中国水稻功能基因组研究进展

在过去的10年中,我国在水稻功能基因组研究方面取得了显著成绩,建立发展了水稻功能基因组研究技术平台,主要包括水稻大型T—DNA插入突变体库、基因全长cDNA文库、基因表达谱芯片以及相应的生物信息学分析平台等;分离鉴定了大批与产量、品质、抗病、抗逆、营养高效利用相关的具有重要应用前景的重要农艺性状基因．并适时提出了RICE2020的研究计划,旨在积极推动水稻功能基因的深入研究和建立国际合作．     

水稻养分利用功能基因组研究进展

随着功能基因组研究的深入,水稻养分利用功能基因组研究已经取得了很大的进展。综述了水稻中我国主要研究的大量元素中的氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)及微量元素中的铁(Fe)、锌(Zn)等必需矿质营养元素的吸收、分配利用及信号调控的功能基因及其分子调控机制的主要研究进展。     

“人类基因组作图及测序”计划的简介

自1985年美国能源部首先提出“人类基因作图和测序”的动议以来,历经长达3年的有专家、管理人员以至公众参予的多层次讨论,隶属美国国家科学委员会的该项计划的委员会完成了长达百余页的题为“人类基因组作图和测序”的报告。现将此报告的梗概作一介绍。报告分为8章,题为1.总论;2.导言;3.该计划实施的生命科学和医学价值;4.基因组作图;5.基因组测序;6.信息和材料的收集、分析和分发;7.实施与管理战略;8.实施的社会学影响。另外,报告还包括有关词汇、委员会委员简历等内容。遗传信息编码在DNA的核苷酸序列中(某些生物的遗传信息的存在形式是RNA)。在象大肠杆菌这类低等生物中,遗传信息是由单条DNA分子携带的。而真核生物的遗传信息载体的形式为多条由DNA和细胞核蛋白质形成的复合体——染色体。有关遗传信息的结构或组排形式(即基因和基因间区在DNA分子上     

与昆虫学相关的“973”计划项目简介

1997年6月4日,原国家科技领导小组第三次会议决定要制定和实施《国家重点基础研究发展规划》,随后科技部组织实施了国家重点基础研究发展计划,亦称"973"计划。制定和实施"973"计划是党中央、国务院为实施"科教兴国"和"可持续发展战略",加强基础研究和科技工作做出的重要决策,是提高科技持续创新能力的重要举措。文章简要介绍与昆虫学相关的8个"973"计划项目的研究概况,这8个项目分别是:农作物重大病虫害成灾机理及调控基础的研究、农业重要转基因生物安全研究、农林危险生物入侵机理与控制基础研究、农业微生物杀虫防病功能基因的发掘和分子机理研究、绿色化学农药先导结构及作用靶标的发现与研究、家蚕主要经济性状功能基因组与分子改良研究、农业生物多样性控制病虫害和保护种质资源的原理与方法、重大农业害虫猖獗危害的机制及可持续控制的研究。     

水稻ECT基因家族的全基因组研究

真核生物mRNA转录后修饰可调控许多基因的遗传信息,植物m⁶A甲基化研究正成为关注的新热点。m⁶A结合蛋白 (m⁶A readers) 调节m⁶A修饰的特异性,通常具有YTH (YT521-B homology) 结构域,在拟南芥中被命名为ECT结构域 (evolutionarily conserved C-terminal region ECT domain) 。目前ECT基因已在拟南芥和水稻等植物中检测到,但该基因家族在水稻中的成员及生物学功能还缺乏研究。本研究通过水稻ECT基因家族的全基因组分析,鉴定出12个OsECT基因,具有1个保守的基序,多位于蛋白质氨基酸序列C-端。共线性分析表明,在水稻基因组内OsECT-c与OsECT-e发生了重复事件,在物种间ECT同源基因对可能是在双子叶和单子叶植物分化后形成。同源基因对OsECT的Ka/Ks < 1,表明OsECT基因家族在进化过程中可能经历了较强的纯化选择压力。表达模式分析显示,OsECT-b、OsECT-c、OsECT-e和OsECT-j在水稻生长初期各个组织均保持较高的表达水平,OsECT-g在干旱处理后表达量显著下调。因此,OsECT基因在水稻生长发育和逆境胁迫中可能发挥着重要作用。本研究为今后OsECT基因在水稻的节水抗旱机制研究和相关抗逆育种提供了重要的理论基础。     

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"     

人体前沿科学计划简介

自从有机体在地球上出现以来,通过数拾亿年的进化历程,生物的调控机制变得极为精妙。然而现代科学仅几百年的历史,大量的科学技术仍需从生命机体的调控机制过程中汲取。事实上,目前最新的信息加工技术也远比精妙的人脑思维与认知功能简单,而且人类还远不能准确了解生物在分子水平上的调节功能,虽然在这方面已取得了很大成功。所以,这个阐释过程既是对人类智能的挑战,又可大力促进自然科学和社会科学的发展,甚至可能导致建立一个在自然与人类之间和谐的相互作用基础上的新科技系统。尽管很难预测未来科技的发     

从“人类”基因组计划”到“千人”基因组计划

“国际人类基因组计划”被誉为生物学的“曼哈顿原子弹计划”和“阿波罗登月计划”,在2000年,其绘制的人类基因组草图也正式发表。国际顶尖的两大科学杂志《自然》和《科学》同日发表了多国基因组学家联合发表的学术论文,     

“生物技术水稻”

植物工程研究所利用原生质体培养的突变诱发技术,改良米的味道,首次开发了水稻新品种“17”,3月申请登记。品种登记认可估计到明年底。这种新品种是培养越光原生质体,诱发变异,在田间栽培试验系统筛选再生的植物体而育成的。在日本谷物检定协会的官能试验证明在“香”“味”“粘”等方面超过越光,综合评价时越光的相对价值为0.2。而新品种的评价值为0.5。提高食味的主要原因是降低直链淀粉含量。越光直链淀粉含量为19.2%,新品种则低于17.1%。而     

从“人类”基因组计划到“千人”基因组计划

国际人类基因组计划被誉为生物学的曼哈顿原子弹计划和阿波罗登月计划,在2000年,其绘制的人类基因组草图也正式发表。国际顶尖的两大科学杂志《自然》和《科学》同日发表了多国基因组学家联合发表     

中国杂交水稻基因组计划

计划背景中国是世界上水稻种植面积最大的国家之一。中国及东南亚等主要水稻生产国都以水稻的另一亚种——籼稻及以籼稻为基础的杂交稻作为主要栽培品种。为开发杂交稻的宝贵资源,也为继续保持我国在杂交水稻育种领域的国际领先地位,中国科学院北京基因组研究所(原北京华大基因研究中心)于1999年开始筹划"中国杂交水稻基因组计划"。