高質(zhì)量橡膠樹參考基因組成功獲得

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 　　日前,國際學(xué)術(shù)權(quán)威刊物《自然—植物》(Nature Plants)刊發(fā)了由中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所唐朝榮團隊和中國科學(xué)院北京基因組研究所胡松年團隊的合作研究成果，該研究獲得了一個高質(zhì)量的橡膠樹參考基因組，并提出了橡膠物種進化和乙烯刺激產(chǎn)膠的新觀點。此重大突破將有力推動產(chǎn)膠植物的產(chǎn)膠生物學(xué)研究，為橡膠樹優(yōu)異種質(zhì)的發(fā)掘利用以及高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗逆遺傳改良奠定了良好基礎(chǔ)。

　　目前我國天然橡膠種植面積達1700余萬畝，年產(chǎn)量僅80萬噸左右，不足年消費量400多萬噸的20%。在兩千多種產(chǎn)膠植物中，巴西橡膠樹因其產(chǎn)量高、品質(zhì)好、易采集和持續(xù)生產(chǎn)周期長等原因使之成為天然橡膠幾乎唯一的商業(yè)來源。橡膠樹為什么能高產(chǎn)橡膠，這種特性是否與其環(huán)境適應(yīng)和進化相關(guān)，在生產(chǎn)上的乙烯處理為何能顯著增加橡膠產(chǎn)量？這些都是產(chǎn)膠生物學(xué)研究上長期懸而未決的重要理論問題。

　　橡膠樹基因組龐大，具有高雜合、高重復(fù)的特點，對序列拼接組裝和功能解析均構(gòu)成巨大挑戰(zhàn)，經(jīng)過團隊成員五年多的不懈努力和聯(lián)合攻關(guān)，成功構(gòu)建了一個高質(zhì)量的橡膠基因組圖譜，鑒定了四萬三千多個蛋白編碼基因；發(fā)現(xiàn)在橡膠樹進化過程中，與產(chǎn)膠密切相關(guān)的REF/SRPP基因家族發(fā)生了顯著擴增，并且發(fā)生了乳管細胞特異性功能分化，與乳管中大橡膠粒子的發(fā)生、橡膠高產(chǎn)性狀密切相關(guān)，推測是橡膠樹抗蟲機制的重要組成部分，為橡膠物種進化的重要推動力；發(fā)現(xiàn)乳管內(nèi)源乙烯的合成能力很低且不受乙烯刺激誘導(dǎo)，但卻存在活躍的乙烯信號應(yīng)答與傳遞通路，從源頭上闡述了乙烯刺激橡膠增產(chǎn)的原因。