张启发院士讲述水稻功能基因组编码奥秘

4月9日晚七点，第二期生命科学研究进展报告会在大学生活动中心报告厅举行，张启发院士做了主题为“解码水稻功能基因组”的研究报告，向学生讲解水稻功能基因组的知识和发展现状。

“水稻功能基因组研究对国家有很大的意义，是当前生命科学领域知识创新、技术创新和知识产权的重要来源。这就宛如一个塘里有着有限的鱼，谁先捞到谁就得到了自主知识产权。”张启发院士巧妙地解释了水稻功能基因组的研究意义，这项研究以“基因的发掘和克隆—功能基因和调控因子—性状调控网络—基因组功能”为研究主线。

怎样破译功能基因组这一“天书”呢？张启发讲述了破译功能基因组的历程：早在80年代，水稻基因组测序热闹非凡，研究者知道了怎样进行测序。但测完后发现读不懂结果，并不能明白有多少基因、基因在哪里、基因是什么等问题，于是人们开始了破译的探索历程。张启发解释说，破译基因组如同学写一篇文章，功能基因组的鉴定相当于词义的破译和词典的编撰，生物学过程就相当于文章中的“句子”，生命现象相当于“段落”，生物的生长发育相当于“章节”，只有按照从一字一句到一章一节的顺序才能进行基因组的破译。

目前，水稻功能基因功能组研究技术平台主要是突变体库、基因芯片和基因表达库、全长cDNA文库、生物信息技术和相关的信息库等内容。张启发讲解了突变的技术的运用即用转基因的办法做突变体库，利用载体把突变基因插入水稻基因里。谈到基因芯片和基因表达库，他说，建立数据库可进行全世界范围内交流，截至去年已经插入位点211470个。

随着科技的进步，越来越多新技术运用到研究项目中。张启发向大家介绍了能够知道基因功能的Map-based cloning技术、能够使某个基因失活的Artificial microRNA技术、能特异性识别DNA序列并切割的TALEN-based gene editing技术和能够对基因进行高效定点修饰的CRISPR技术。这些技术能够对目前水稻的性状研究项目如“抗病、水分高效利用、营养高效利用、产量、品质、根系”等具有很大促进作用。“在诸多研究目标中，确定水稻全部基因的生物学功能是至关重要的一点。”张启发院士强调。

提问环节，现场学生问道：“田间杂草的优质抗性基因可不可以转入水稻基因中，进而提高水稻的质量？”张启发院士回答说：“以前很多研究者也发现了这一现象，考虑到精力的问题也就把这个问题搁置了，鼓励同学们积极发现新的研究方向。”