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 生物學上,發育、遺傳及代謝等過程的研究,除了增進基本生物學的知識外,並可應用於遺傳工程來作各種有益的物種改良。如何選殖一個生化功能仍未知的基因,為分子生物學上的一大挑戰。許多控制生物基本發育或代謝機制的基因已經可以用其基因之突變分析方法來確認,並且用遺傳連鎖的方式來作基因定位之工作。因此每一物種的全基因組定序之工作,漸趨重要。基因組計畫或大規模的定 序工作相當耗時、費力且成本昂貴。目前人類、線蟲、果蠅、阿拉伯芥及多種微生物的基因組序列資訊均已經完成定序並放置在公共資料庫上可供所有人免費使用。

 

 國際水稻基因組定序計劃(International Rice Genome Sequencing Project, IRGSP)從三年前開始運作,此國際組織主要的目標是完成水稻全基因組之定序工作。選擇水稻作為第一個定序的作物材料,主要原因有下列幾項:(1)水稻為世界極為重要的糧食作物;(2)水稻的基因組總共有430MB,在所有作物是最小的;(3)經多年的研究之後,水稻的聯鎖輿圖(Linkage Map)及物理輿圖(Physical Map)已近飽和,可提供基因組分析之基礎資訊;(4)水稻的遺傳、細胞遺傳研究已有很好的成果,基因轉殖技術也已建立,基因組分析之結果可進一步應用;(5)水稻和其他禾本科作物染色體之排列極為相似,水稻基因組分析之結果可應用於其他禾本科作物。因為有上述各項優點,故選擇水稻作為第一個研究全基因組之定序研究對象。

 

 水稻總共有12對染色體,日本及美國的研究者已製備完成PAC及BAC基因庫,並著手進行 末端定序、表達序列標籤(EST)圖譜及指紋分析(Fingerprinting)。IRGSP的成員可以利用這些材料來進行大規模的定序工作。目前我國為由中央研究院植物基因組中心(Academia Sinica Plant Genome Center, ASPGC)參加此國際合作計畫,並負責第五條染色體之序列定序計畫。此研究計畫並獲得行政院國家科學委員會、行政院農業委員會、中央研究院及中央研究院植物研究所所共同支持進行。

 

 在基因組研究方面,我們對所有的clone進行包括次選殖、定序、排序、分析及註冊 等各項工作,第五條染色體總共長度為35千萬個鹼基對,本計畫預計於2002年完成所有定序工作,目前我國已經完成約4千萬鹼基對的註冊。除了基因組的研究以外,我們也同時在進行水 稻的功能性基因組的研究,這其中包括了EST計畫、SAGE計畫及Insertional Mutants計畫等各項研究。
 

     
       

中研院水稻田現況

 

 

 

 

 

 

上次更新: 2002.0313