基因库

自人类耕作以来，就在探索有效防除杂草的途径。草甘膦，因能在结构上阻断植物体内芳香族氨基酸生物合成，导致杂草和作物死亡，有效控制危害最严重78种杂草中的76种，而占据着农药销售榜的首位。　　科学家梦想将抗草甘膦基因导入作物中，获得抗草甘膦的转基因作物。抗除草剂，便成为转基因作物商业化后，最具优势的性状之一。　　这些特性首先增加了作物的产量。“种植抗除草剂转基因作物可采用窄行间距方法，比如转基因抗除草剂大豆的行间距能从76厘米缩小到33厘米或更小。”中国农业科学院生物技术研究所所长林敏介绍说，从1996年以来，美国采用窄行间距方式使大豆增产35%。　　此外，种植的抗除草剂转基因农作物在使用除草剂后，对田间作物的残留物无需进行处理，减少了劳动力的数量和力度。据了解，如果每年种植抗草甘膦转基因玉米1000万亩，平均每亩可减少除草用工3个，每年可减少3000万劳动工作日。同时，因为每亩玉米增产30—50公斤，农民每亩可增收50—100元。　　2011年，全球耐除草剂性状的转基因农作物占到总转基因农作物种植面积的59%。面对如此庞大的市场，美国孟山都等公司在投巨资开展基因研究和开发的同时，申请并获得了上百项与草甘膦抗性相关基因的专利。目前推广的抗草甘膦作物品种中，有69.2%由孟山都研成。　　我国每年因杂草引起损失约占粮食总产的10%。但由于抗草甘膦基因长期开发的欠缺，始终没有商业化生产的抗草甘膦转基因作物品种。突出跨国公司的垄断，成为紧迫的使命。　　中国农业科学院生物技术研究所研究小组临危受命，与北京大学等研究单位密切合作，开始了自主创新抗除草剂转基因农作物的研发之路。　　中国科学家采取3条技术路线齐头并进的方法：首先利用我国极其丰富的污染环境微生物基因资源优势，建成一批具有中国特色和自主知识产权的功能菌株库、功能基因库和分子酶库。另一方面，建立环境基因组学技术、功能基因组学分析技术、高通量表达筛选技术以及高水平技术等先进技术进行集成。同时，完善极端污染土壤微生物样品的DNA免培养分离技术及功能基因筛选平台，以及草甘膦抗性基因作为筛选标记的基因表达和功能鉴定的真核筛选系统。　　通过努力，结构新颖、功能明确、草甘膦抗性显著的EPSP合成酶基因诞生。这是一个具有自主知识产权的新型抗草甘膦基因，同时获得了国内发明专利和美国专利。　　其中，G2-EPSPS基因作为研究组从免培养技术构建的群落水平DNA库中分离鉴定的第一个抗草甘膦基因，成为草甘膦抗性最强、酶活最高的基因之一。　　“经试验，G2-EPSPS基因的结构新颖，在核酸水平上与已见报道的EPSP合成酶编码基因无任何同源性，与孟山都公司专利报道的根癌农杆菌CP4的同源性为24.53%，且不含有专利保护序列和突变位点。在酶学水平上G2-EPSPS基因草甘膦耐受性高于孟山都公司的CP4-EPSPS基因，是一个具有自主知识产权和重要育种价值的新型抗草甘膦基因。”林敏强调说。　　该小组同时与国内众多研究机构以及北京奥瑞金种业有限公司等合作，开展了转G2-EPSPS基因玉米、棉花、油菜、水稻、大豆和小麦等的研发工作。　　从2010年开始，经过北京、海南两地连续三代试验，奥瑞金研究人员发现转基因玉米在田间生产上能稳定耐受使用剂量5倍的草甘膦。模拟农民喷施除草剂的方法后，也发现转基因玉米在能耐8倍的草甘瞵。研究人员在北京、海南两地的两个生长季节，对转基因玉米的农艺性状进行了观察和测量，结果表明，与非转基因受体玉米相比，转基因玉米除耐草甘膦目标性状以外，其他农艺性状等均与非转基因受体玉米没有差异。　　同时，对进入生产性试验的抗草甘膦转基因玉米的环境安全和食品安全，研究小组委托国家认可的两家检测机构中国农科院植保所和中国农业大学食品安全检测中心分别进行试验。　　“2009年迈出了产业化过程中最关键的一步，我们与种业公司签订了基因独家使用和共同推进产业化协议。利用本发明专利所保护的EPSP合成酶基因培育出转基因抗草甘膦玉米，进行了转基因生物安全的中间试验和环境释放试验，于2012年获得农业部批准，进入生产性试验阶段，这也是转基因作物产业化应用的关键阶段，如能在今后两年内获得生物安全评价的安全证书，3—5年内获得品种审定并实现商品化生产，将有利于打破跨国公司在抗除草剂转基因产业上的垄断。”林敏说。

原标题：打造海洋生物“诺亚方舟” 我国正式启动海洋药源生物种质资源库建设 新华社福州9月19日电 （记者许雪毅 逯寒青）国家海洋药源生物种质资源库18日在福建厦门正式启动建设。有关专家认为，这相当于中国在打造海洋生物“诺亚方舟”，也有利于推动中国海洋生物医药产业发展。 “如果说英国的‘千年种子库’是在打造植物‘诺亚方舟’，那么我们的海洋药源生物种质资源库相当于在打造海洋生物的‘诺亚方舟’。”国家海洋局海洋生物资源综合利用工程技术研究中心副主任林祥志告诉新华社记者。 据悉，国家海洋药源生物种质资源库将涵盖海洋药源动物库、药源植物库、药源微藻微生物库、核心种质库、基因库等五大实体库，总保藏面积将达2000平方米以上，种质资源保藏能力达到2万份以上，发掘、汇集全国沿海、周边海域、大洋和极地海洋药源生物将达6000份以上。 作为国家海洋局第三海洋研究所研究员、国家海洋药源生物种质资源库首席专家，林祥志认为，英国的“千年种子库”珍藏全球各大洲稀有植物种子，主要目的是保存世界生物多样性，中国的海洋药源生物种质资源库也具备这一功能。“假如部分海绵、海葵等海洋物种消失了，我们可以从资源库里取出种子，重新培养出来。” 但海洋药源生物种质资源库更侧重于服务产业。“并不是什么海洋生物种质我们都选进来，而是从药源角度着手，实际上相当于建设海洋中药材种质资源库。”林祥志说。 他认为，“中国陆地上的中药材及其相关产业，一年带来近1万亿产值，海洋这方面产业刚刚起步，前景非常大。” 和陆地中药材主要取自植物不一样的是，海洋药源除了来自海藻、海草等海洋植物外，更多来自海绵、珊瑚、海马等海洋动物。而相对于名录、图谱、标本、基因、化合物等资源形式，种质资源的保藏对技术提出了更高要求。 “这在国内、国际上都具有前沿性。我们要建立的是具有国际水平保藏能力的海洋药源生物种质库。”林祥志表示。 据悉，这一项目是首批国家海洋经济创新发展区域示范资助的重要项目之一，由国家海洋局第三海洋研究所牵头实施，中国科学院海洋研究所、中国海洋大学、厦门大学、海南大学等20家单位参与建设。 “基本上囊括了中国在海洋药源生物种质资源保藏与开发利用的优势单位，有利于共同解决海洋药源生物种质资源收集、保存、利用和共享过程中的关键技术问题。”林祥志说。 据悉，海洋药源生物种质资源库边建设边应用，预定建设期到2015年12月，此后还将不断完善。项目建成以后将为中国海洋药源生物种质资源的妥善和安全保存提供重要场所。该项目还配套建设种质创制平台、规模化制种技术平台、科普展示平台和信息服务系统等配套设施，以提升中国在海洋药源生物种质资源方面的收集、保存和鉴定的标准化和系统化水平，实现海洋药源生物种质资源的社会共享。

A腺苷脱氨酶缺乏症 adenosine deaminase deficiency (ADA) 腺病毒 adenovirus Alagille综合征 Alagille syndrome 等位基因 allele 氨基酸 amino acids 动物模型 animal model 抗体 antibody 凋亡 apoptosis 路-巴综合征 ataxia-telangiectasia 常染色体显性 autosomal dominant 常染色体 autosome B细菌人工染色体 bacterial artificial chromosome (BAC) 碱基对 base pair 先天缺陷 birth defect 骨髓移植 bone marrow transplantation BRCA1/BRCA2 C癌 cancer 后选基因 candidate gene 癌 carcinoma cDNA文库 cDNA library 细胞 cell 染色体 chromosome 克隆 cloning 密码 codon 天生的 congenital 重叠群 contig 囊性纤维化 cystic fibrosis 细胞遗传图 cytogenetic map D缺失 deletion 脱氧核糖核酸 deoxyribonucleic acid (DNA) 糖尿病 diabetes mellitus 二倍体 diploid DNA复制 DNA replication DNA测序 DNA sequencing 显性的 dominant 双螺旋 double helix 复制 duplication E电泳 electrophoresis Ellis - van Creveld syndrome 酶 enzyme 外显子 exon F家族性地中海热 familial Mediterranean fever 荧光原位杂交 fluorescence in situ hybridization (FISH) 脆性X染色体综合征 Fragile X syndrome G基因 gene 基因扩增 gene amplification 基因表达 gene expression 基因图谱 gene mapping 基因库 gene pool 基因治疗 gene therapy 基因转移 gene transfer 遗传密码 genetic code (ATGC) 遗传咨询 genetic counseling 遗传图 genetic map 遗传标记 genetic marker 遗传病筛查 genetic screening 基因组 genome 基因型 genotype 种系 germ line H单倍体 haploid haploinsufficiency 造血干细胞 hematopoietic stem cell 血友病 hemophilia 杂合子 heterozygous 高度保守序列 highly conserved sequence Hirschsprung病 Hirschsprung's disease 纯合子 homozygous 人工染色体 human artificial chromosome (HAC) 人类基因组计划 Human Genome Project 人类免疫缺陷病毒 human immunodeficiency virus (HIV)/ 获得性免疫缺陷综合征 acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) huntington舞蹈病 Huntington's disease 杂交 hybridization I免疫治疗 immunotherapy 原位杂交 in situ hybridization 继承的 inherited 插入 insertion 知识产权 intellectual property rights K敲除 knockout L白血病 leukemia 库 library 键、连接 linkage 部位、场所 locus 优势对数评分 LOD score 淋巴细胞 lymphocyte M畸形 malformation 描图 mapping 标记 marker 黑色素瘤 melanoma 孟德尔 Mendel, Johann (Gregor) 孟德尔遗传 Mendelian inheritance 信使RNA messenger RNA (mRNA) [分裂]中期 metaphase 微阵技术 microarray technology 线立体DNA mitochondrial DNA 单体性 monosomy 小鼠模型 mouse model 多发性内分泌瘤病 multiple endocrine neoplasia, type 1 (MEN1) 突变 mutation N神经纤维瘤病 neurofibromatosis 尼曼-皮克病 Niemann-Pick disease, type C (NPC) non-directiveness RNA印记 Northern blot 核苷酸 nucleotide 神经核 nucleus O寡核苷酸 oligo 癌基因 oncogene Pp53 Parkinson病 Parkinson's disease 专利权 patent 血系/谱系 pedigree 表型 phenotype 物理图谱 physical map 多指畸形/多趾畸形 polydactyly 聚合酶链反应 polymerase chain reaction (PCR) 多态性 polymorphism 定位克隆 positional cloning 原发性免疫缺陷 primary immunodeficiency 引物 primer 原核 pronucleus 前列腺癌 prostate cancer 蛋白 protein R隐性 recessive 逆转录病毒 retrovirus 核糖核酸 ribonucleic acid (RNA) 核糖体 ribosome risk communication S序列标记位点 sequence-tagged site (STS) 联合免疫缺陷 severe combined immunodeficiency (SCID) 性染色体 sex chromosome 伴性的 sex-linked 体细胞 somatic cells DNA印记 Southern blot 光谱核型 spectral karyotype (SKY) 替代 substitution 自杀基因 suicide gene 综合征 syndromeT技术转让 technology transfer 转基因的 transgenic 易位 translocation 三体型 trisomy 肿瘤抑制基因 tumor suppressor gene V载体 vector W蛋白质印记 Western blot Wolfram综合征 Wolfram syndromeY酵母人工染色体 yeast artificial chromosome (YAC)