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水 稻 是 日 本 的 主 要 农 作 物， 为 了 培 育 新 稻 种， 日 本 从 1991 年 起 实 施 了 为 期 7 年 的 水 稻 染 色 体 解 析 计 划， 并 取 得 了 相 当 大 的 成 果。 1998 年 日 本 又 开 始 实 施 第 二 期 水 稻 染 色 体 解 析 计 划。
为 期 10 年 的 第 二 期 水 稻 染 色 体 解 析 计 划 目 前 正 在 以 国 际 合 作 的 形 式 进 行。 参 与 计 划 的 还 有 美 国、 中 国 等 国 的 科 学 家。 日 本 为 掌 握 实 施 计 划 的 主 导 权， 承 担 了 其 中 第 1 对 和 第 6 对 染 色 体 共 计 2 亿 碱 基 对 的 测 序 任 务。
这 项 计 划 的 目 标 是： 一、 开 发 高 效 解 析 水 稻 染 色 体 碱 基 排 序 的 技 术 和 测 定 全 部 碱 基 序 列； 二、 单 独 分 离 水 稻 染 色 体 的 有 用 基 因， 开 发 解 析 和 利 用 这 些 基 因 功 能 的 技 术； 三、 应 用 基 因 检 测 方 法 解 析 水 稻 有 用 基 因 的 功 能； 四、 应 用 DNA 标 记 法 开 发 高 效 选 种 育 种 技 术。
这 项 计 划 的 完 成 将 有 助 于 应 用 转 基 因 技 术 改 良 农 作 物 品 种， 如 培 育 具 有 特 定 功 能 和 特 性 的 水 稻 新 品 种， 减 少 农 药 用 量， 实 现 可 持 续 发 展 的 农 业。
虽 然 国 际 水 稻 染 色 体 解 析 计 划 研 究 成 果 将 作 为 全 人 类 的 共 有 财 产 无 偿 地 加 以 公 开， 但 是 3 万 个 决 定 水 稻 各 种 特 性 与 功 能 的 特 定 基 因， 则 是 取 得 专 利 的 对 象， 因 而 围 绕 这 些 基 因 的 研 究 开 发， 各 国 展 开 了 激 烈 的 竞 争。
美 国 塞 莱 拉 公 司 早 在 去 年 就 宣 布， 它 将 使 用 250 台 自 动 破 译 机， 在 两 年 之 内 测 定 水 稻 染 色 体 的 全 部 碱 基 序 列。 此 举 使 日 本 感 到， 它 面 临 着 美 国 企 业 的 挑 战 与 威 胁。
为 确 保 在 水 稻 染 色 体 解 析 方 面 的 优 势， 日 本 加 大 了 对 第 二 期 计 划 的 投 入 力 度。 在 1999 年 度 第 二 次 补 充 预 算 中， 日 本 增 拨 了 6 亿 日 元 (558万 美 元)， 以 加 快 水 稻 染 色 体 碱 基 对 的 测 序 工 作， 并 增 拨 了 41 亿 日 元 (3813万 美 元) 启 动 建 立 完 整 的 cDNA 管 理 库 的 研 究 计 划， 目 标 是 在 5 年 内 为 大 约 3 万 个 水 稻 基 因 建 立 数 据 库。 在 今 年 预 算 中， 日 本 把 解 析 水 稻 染 色 体 列 入 了 "新 纪 元 工 程"， 计 划 通 过 解 析 蛋 白 质 结 构 来 单 独 分 离 水 稻 染 色 体 的 有 用 基 因 并 解 析 其 功 能。
今 年 以 来， 日 本 采 取 政 府、 企 业 相 结 合 的 方 式， 设 立 了"DNA 功 能 研 究 所" 和 "植 物 染 色 体 中 心"。 他 们 的 具 体 任 务 都 是 鉴 别 水 稻 的 有 用 基 因， 以 取 得 专 利 并 实 现 商 品 化， 当 前 的 研 究 重 点 是 寻 找 增 强 水 稻 耐 寒 性 和 促 进 其 发 芽、 茁 壮 成 长、 提 前 开 花 的 基 因。 日 本 专 利 厅 不 久 前 决 定 扩 充 保 管 基 因、 受 精 卵、 原 生 动 物 和 植 物 种 子 等 生 物 资 源 的 设 备 和 设 施， 以 支 援 企 业 和 科 研 机 关 取 得 生 物 技 术 专 利。
在 鉴 别 水 稻 特 定 基 因 方 面， 日 本 开 发 成 功 了 独 特 的 技 术 -- "性 状 转 换 法"， 即 利 用 名 为 "转 位 子" 的 特 殊 基 因， 培 育 出 多 种 变 异 的 水 稻 植 株， 然 后 找 出 直 接 导 致 变 异 的 基 因， 并 确 定 这 种 基 因 的 功 能 和 性 质。 日 本 使 用 这 一 方 法 已 鉴 别 和 单 独 分 离 出 14 个 水 稻 特 定 基 因， 并 申 请 了 专 利， 如 抗 白 叶 枯 病 和 抗 稻 瘟 病 的 基 因， 决 定 茎 高、 叶 子 形 状 和 开 花 期 的 基 因， 抑 制 发 芽 和 生 根 的 基 因， 以 及 促 进 光 合 作 用 的 基 因 等。
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