田文生

我國已在全世界率先完成家蠶基因組“框架圖”繪制工作。這是我國科學家繼完成人類基因組1%測序工作、水稻基因組“框架圖”和“精細圖”之后，向人類貢獻的第三大基因組研究成果。這也是迄今為止我國科學家利用霰彈法測序完成的最大的生物種基因組，共注釋獲得了16948個完整基因，7285個基因片斷。根據(jù)生物信息學的分析推斷，家蠶約有兩萬個基因，其中約6000個基因為新發(fā)現(xiàn)。家蠶全基因組有4億5千萬個堿基對，約為人類全基因組的七分之一，略大于水稻基因組，但科研人員僅用了5個多月的時間就完成了從cDNA文庫構(gòu)建到測序和組裝“框架圖”的所有工作，創(chuàng)下了基因組研究的最快紀錄，并且優(yōu)化了基因組測序技術，大幅度降低了研究成本，提高了“框架圖”的質(zhì)量和準確度。課題組在家蠶基因組結(jié)構(gòu)特征、基因的組織、進化和比較基因組學方面，也獲得了一批具有重要價值的理論成果。

中國是世界蠶絲業(yè)的起源地，栽桑養(yǎng)蠶已有5000多年歷史，“絲綢之路”曾是中華民族智慧和文明的象征之一。目前以現(xiàn)代科技為核心，以基因組研究為平臺，從家蠶入手，找到并構(gòu)筑一條以突破蠶業(yè)技術、根治鱗翅目類農(nóng)林害蟲、開發(fā)生物藥品為主要內(nèi)容的“21世紀絲綢之路”，已成為各國蠶業(yè)科學家的共識，并為此展開了激烈的國際競爭。中國家蠶基因組計劃項目主持人、中國工程院院士向仲懷說：“我國率先向世界公布第一個家蠶基因組‘框架圖，標志著我國在家蠶基因組研究方面已居世界領先地位。也是建立21世紀‘絲綢之路的起點和里程碑?！?/p>

家蠶基因組“框架圖”的繪制完成，對闡明家蠶生物學的遺傳基礎，進一步認識與蠶絲產(chǎn)量、質(zhì)量密切相關性狀的分子機制，有著重要的意義。它將使應用現(xiàn)代科技手段改造傳統(tǒng)的蠶絲產(chǎn)業(yè)，開發(fā)新的高技術產(chǎn)業(yè)成為可能。家蠶是鱗翅目昆蟲的典型代表，是農(nóng)林害蟲防治研究的不可替代的生物模型。通過對家蠶生理、病理、發(fā)育、行為和遺傳致死基因的研究，可找到它的致死基因，然后通過技術手段讓危害農(nóng)業(yè)的鱗翅目昆蟲在蟲卵期就自動死亡，從害蟲自身入手開發(fā)根治害蟲技術，從根本上消除蟲害的威脅。家蠶在基礎生命體系、物質(zhì)代謝、能量代謝和遺傳方式上與人類有很大的相似性，通過研究家蠶的遺傳模型，對解決人類疾病、壽命等重大問題具有重要的參考價值。此外，此項研究能促進我國生物反應器的實用性開發(fā)，推動生物藥業(yè)的長遠發(fā)展；通過家蠶基因組研究，徹底揭示蠶絲生產(chǎn)的調(diào)控機理，可讓家蠶高效地生產(chǎn)對人類健康有益的高純度藥用蛋白質(zhì)。

有關專家介紹，“框架圖”的完成只是家蠶基因組研究和開發(fā)計劃的第一步，其“精細圖”預計在明年完成?？蒲腥藛T將利用生物信息學的最新方法，對家蠶所擁有的所有基因進行注釋，開展重要功能基因的基礎和應用研究，并聯(lián)合國內(nèi)科研單位，組成攻關隊伍，開展蠶絲產(chǎn)業(yè)化應用和模式昆蟲、醫(yī)學模式和生物工廠研究。

探究練習

1．下列對“絲綢之路”的理解，最正確的一項是（）

A.“絲綢之路”是一條以現(xiàn)代科技為核心，以基因組研究為平臺，從家蠶入手，找到并構(gòu)筑的突破蠶業(yè)技術、根治鱗翅目類農(nóng)林害蟲、開發(fā)生物藥品為主的理想之路。

B.家蠶基因組“框架圖”的完成標志著21世紀“絲綢之路”的終結(jié)。

C.我國是桑蠶大國，是蠶絲生產(chǎn)的發(fā)源地，“絲綢之路”是古代中華民族智慧和文明的唯一象征。

D.開拓以家蠶研究為對象的“21世紀絲綢之路”已成為中外蠶業(yè)科學家的共識。

2．下列對家蠶基因組“框架圖”的意義解說，不正確的一項是（）

A.家蠶基因組“框架圖”可以幫助人類改造傳統(tǒng)的蠶絲產(chǎn)業(yè)、開發(fā)新的高技術產(chǎn)業(yè)。

B.家蠶基因組“框架圖”有防治農(nóng)業(yè)蟲害的重大價值。

C.家蠶基因組“框架圖”對解決人類疾病、壽命等重大問題有重要的參考價值。

D.家蠶基因組“框架圖”能促進生物反應器的實用性開發(fā)和推動生物藥業(yè)的長遠發(fā)展。

3．下列哪一項不屬于我國向人類貢獻的基因研究成果（）

A.家蠶基因組“框架圖”

B.人類基因組1%測序工作

C.人類基因組1%“框架圖”

D.水稻基因組“框架圖”和“精細圖”

4．根據(jù)原文提供的信息，以下說法不正確的是（）

A.家蠶基因組“框架圖”是目前我國科學家利用霰彈法測試完成的最具難度的生物種基因組。

B.家蠶基因組“框架圖”的所有工作包括構(gòu)建cDNA文庫、基因組測序和組裝“框架圖”工作。

C.家蠶基因組“框架圖”共注釋獲得了16948個完整基因，7285個基因片斷，其余基因預計將在明年完成的“精細圖”中得到全部注釋。

D.家蠶基因組“框架圖”的完成，確立了我國在這一領域的領先地位，使我國在鱗翅目昆蟲基因組研究的國際合作與競爭中居于有利位置。

參考答案

1.D（A項“絲綢之路”應為“21世紀絲綢之路”；B項，見原文第二自然段，不是“終結(jié)”，而是“起點和里程碑”；C項，不是“唯一象征”，而是“象征之一”。）

2.A（見文章第三自然段，將一種“可能”設想當成了“必然”結(jié)果。）

3.C4.A（“最具難度”應改為“最大”）