韓斌：破譯水稻“基因密碼”

◇黃 辛

從率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成水稻第4號(hào)染色體的精確測序，到發(fā)現(xiàn)幾百個(gè)與水稻性狀有關(guān)的遺傳位點(diǎn)，2013年新當(dāng)選中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院上海生科院副院長、中國科學(xué)院國家基因研究中心主任韓斌，通過破譯水稻“遺傳密碼”，為全球育種專家提供了培育優(yōu)良水稻品種的“金鑰匙”。

水稻第4號(hào)染色體的精確測序圖

1989年，獲得碩士學(xué)位的韓斌，經(jīng)導(dǎo)師馬慶生教授推薦，赴英國繼續(xù)從事植物病原菌分子遺傳學(xué)學(xué)習(xí)和研究。1992年起，韓斌在英國劍橋大學(xué)做博士后研究，從事植物病原菌分子遺傳學(xué)研究。

1998年，正值中國水稻基因組測序計(jì)劃起步階段。當(dāng)年8月，韓斌回國，受中國科學(xué)院院士洪國藩邀請(qǐng)，進(jìn)入中國科學(xué)院國家基因研究中心工作，并在2001年2月?lián)螄一蜓芯恐行闹魅?、水稻基因組測序工作專家組組長。

2002年11月，國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《自然》以藍(lán)天下“樂彎了腰”的金黃稻穗圖片為封面，發(fā)表了韓斌研究團(tuán)隊(duì)的重要成果——水稻第4號(hào)染色體的精確測序圖，并將其譽(yù)為“沖過水稻基因組研究終點(diǎn)線”的里程碑性工作。《科學(xué)》將該成果評(píng)為 “2002年度十大科技突破進(jìn)展”之一。

經(jīng)過對(duì)水稻第4號(hào)染色體序列的解讀分析，韓斌研究團(tuán)隊(duì)共鑒定了4 658個(gè)基因，并將其注釋在染色體的準(zhǔn)確位置上，為進(jìn)一步鑒定這些基因的功能奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，首次完整測定了高等生物染色體中決定其穩(wěn)定性的“著絲?！毙蛄?。通過測序，可獲得大量的水稻遺傳信息和功能基因，為培育水稻新品種打下良好基礎(chǔ)。

此外，以水稻基因組序列為“鏡”，還有助于了解小麥、玉米等重要糧食作物的遺傳秘密，由此推動(dòng)整個(gè)農(nóng)作物基因組的研究。在11個(gè)承擔(dān)測序任務(wù)的國家和地區(qū)中，中國和日本幾乎同時(shí)率先拿出了成果。

挖掘谷物基因信息

如今，韓斌已帶隊(duì)完成了幾千份水稻樣品的測序，為各個(gè)品種的水稻制作了“基因身份證”。在此基礎(chǔ)上，他正在進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)研究，即尋找與水稻各種性狀相關(guān)的基因變異。

利用基因組學(xué)技術(shù)，韓斌等人還解開了栽培稻的起源和馴化之謎。這一成果發(fā)表在2012年10月的《自然》上。

2013年，韓斌研究組又與其他單位合作，在國際上率先完成谷子單倍體型圖譜的構(gòu)建和大量農(nóng)藝性狀的全基因組關(guān)聯(lián)分析，這標(biāo)志著我國在谷子遺傳學(xué)研究領(lǐng)域取得了重要的突破。這些成果為谷子的遺傳改良及基因發(fā)掘研究提供了海量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，豐富了禾谷類作物比較遺傳學(xué)、功能基因組學(xué)的研究內(nèi)容和體系架構(gòu)，同時(shí)也將對(duì)未來禾谷類作物的品種改良、能源作物的遺傳解析產(chǎn)生影響。