研 究 農 作 物 遺 傳 基 因 的 新 途 徑
New approach to crop genetics
九 九 年 八 月 August 1999

  編 繪 人 類 遺 傳 基 因

科 學 家 正 致 力 使 用 新 的 途 徑 去 研 究 農 作 物 的 基 因 組 (genome), 以 便 加 快 開 發 新 的 農 作 物 ， 以 抵 抗 自 然 環 境 的 傷 害 ， 例 如 乾 旱 、 高 熱 、 嚴 寒 等 。

美 國 普 迪 大 學 (Purdue University) 的 科 學 家 正 計 劃 ， 建 立 一 套 包 括 所 有 植 物 及 動 物 的 基 因 (gene) 圖 ， 可 以 幫 助 科 學 家 很 快 地 找 出 不 同 的 基 因 特 性 (traits) ， 並 將 這 些 特 性 轉 移 到 農 作 物 上 。

科 學 家 是 利 用 研 究 人 類 基 因 組 計 劃 (Human Genome Project) 的 方 法 ， 很 快 地 測 定 基 因 的 結 構 ， 普 迪 大 學 的 班 納 遜 教 授 (Professor Jeffrey Bennetzen) 指 出 說 ， 過 去 要 兩 年 的 時 間 才 可 以 測 定 基 因 的 結 構 ， 但 現 在 只 花 數 個 星 期 便 可 得 到 結 果 。

傳 統 的 方 法 是 ， 科 學 家 首 先 選 擇 他 們 有 興 趣 的 遺 傳 特 性 ， 例 如 對 一 些 疾 病 的 抵 抗 力 ， 然 後 才 找 尋 帶 有 這 種 特 性 的 基 因 ， 找 到 了 基 因 後 ， 科 學 家 還 要 詳 細 找 出 基 因 的 生 化 結 構 ， 這 樣 的 研 究 工 作 ， 可 能 需 要 數 年 的 時 間 。

假 如 採 用 新 的 途 徑 ， 科 學 家 首 先 找 出 數 以 百 萬 計 的 全 部 基 因 的 生 化 結 構 ， 這 一 步 驟 是 叫 做 結 構 基 因 組 (structural genomics) ， 然 後 再 找 出 每 個 基 因 的 功 能 ， 這 個 步 驟 叫 做 功 能 基 因 組 (functional genomics) 。

科 學 家 發 現 ， 不 同 的 植 物 基 因 的 同 一 特 性 ， 一 般 是 在 植 物 的 染 色 體 (chromosomes) 內 的 同 一 地 方 ， 例 如 ， 基 因 的 消 化 性 (digestibility) 、 矮 態 (dwarfism) 、 像 蠟 的 皮 質 (waxy skin) 等 特 性 ， 在 不 同 的 植 物 ( 如 小 麥 (wheat) 、 玉 米 (corn) 、 米 (rice) 和 高 粱 (sorghum)) 的 染 色 體 的 同 一 地 方 ； 由 於 高 粱 的 染 色 體 鏈 (chain links) 比 較 少 ， 科 學 家 可 以 從 研 究 高 粱 的 基 因 而 找 到 其 他 植 物 的 基 因 資 料 ， 節 省 很 多 時 間 。

圖 中 所 見 ， 是 科 學 家 利 用 不 同 的 植 物 基 因 的 類 似 特 性 ， 很 快 地 找 出 各 種 - 植 物 基 因 組 的 資 料 。

Photo courtesy of Purdue University

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