“最珍贵的并不是宝玉和珍珠而是五谷。”在这句中国谚语中，所指的五谷应该是：水稻、小麦、稷、高梁和玉米。这些谷类在发展中国家人们消耗的热量所占的比例中，高达60%。我们也可以把这句谚语用于这些谷物，其中特别是水稻所包含的基因信息上。由于有一个和其他的谷类明显比较小的基因组，水稻是基因组学和分子生物学研究的好材料。两种主要的水稻亚种——籼稻和粳稻（indica和japonica）基因序列草图的公布，为对植物的生物学过程的更好理解提供了资料，同时保证了稻谷类产量的提高。

如果世界人口在今后的20年里持续增长，世界的稻米产量必须平均比1990年增长80%才能满足人口增长的需要。但问题是：由于城市化和现有农用土地的退化，耕作用地面积将会持续减少。虽然实现粮食供给的保证需要社会和经济的双重解决途径，但是从基因研究获得的新知识将会对此做出重大的贡献。摆在作物研究机构面前的挑战是：设计出高效的方法，从水稻基因组序列信息获取经验来突破产量的限制，同时采用一种环境持续可发展的策略。

在分类学上，所有的谷类都属于两种主要的开花植物中的一种：单子叶植物。2000年完成的拟南芥的基因序列第一次给我们提供了完整的单子叶植物的基因组信息。现在又有了水稻基因组序列，我们就可以直接比较单子叶和双子叶以及同其他不同序列的基因组了。一个重要的观察结果就是：超过80%的拟南芥基因可以在水稻中找到相近的对等部分，而只有50%的水稻基因可以在拟南芥上找到，这就启示我们：拟南芥基因是所有的水稻基因组成的子集。更有甚者，在一个相当接近的水平上，谷类中85%的蛋白质在水稻中都有其相关的蛋白质。这个观测结果对所增加的水稻基因到底有什么用途提出了一些有意思的问题。假定功能上保持相同，在水稻和其他谷类中的DNA序列将会在其他重要农作物的基因分离上提供一条捷径。对于基因的横向分析肯定了水稻无论在单子叶还是双子叶，对于谷物有应用意义的研究都不失为典范。

对基因作比较分析，使得生物学家可以通过某些基因在别的物种上所起的作用来和某项功能对应起来。比如，水稻基因组序列揭示了一个基因编码的磷酸盐传送机制网络（这个网络体系对于从土壤中支撑起一个宏观的营养体系是非常重要的），首先是在发酵中找到的。基因控制疾病免疫，对于非生物威胁的抵抗或者对于重要的维生素的合成，都能够通过比较基因组分析预测出来。这种信息增进了何种基因控制了何种具体的生化和新陈代谢途径的界定。这样，也就能够设计试验确定人们关心的基因是否对于该途径具有预期的功能。

[孟世鸿摘译自Science，2002年4月5日]