?？?月7日電 (晁金泉 王曉斌)近日，來(lái)自中國熱帶農業(yè)科學(xué)院等機構的科學(xué)家在橡膠樹(shù)馴化的遺傳機制解析方面取得重大突破，相關(guān)研究系統揭示了橡膠樹(shù)150年馴化的遺傳基礎。該研究不僅有助于高產(chǎn)橡膠樹(shù)品種的培育，對其他產(chǎn)膠植物的馴化也有重要的指導意義。
這項研究由中國熱帶農業(yè)科學(xué)院橡膠研究所田維敏教授團隊，聯(lián)合崖州灣國家實(shí)驗室/中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李家洋院士團隊、中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所梁承志研究員團隊開(kāi)展。研究論文“Genomic insight into domestication of rubber tree”已在國際主流雜志《自然-通訊》(Nature Communications)上發(fā)表。
天然橡膠是一種工業(yè)原材料，對國家的工業(yè)化建設及國防安全至關(guān)重要。多年來(lái)，我國天然橡膠自給率持續偏低，2022年僅為13%。另一方面，作為一種多年生熱帶喬木，橡膠樹(shù)童期長(cháng)、結實(shí)率低，傳統育種周期長(cháng)達40年，難以高效育出良種。
“按照傳統育種思路，我們剛參加工作就雜交授粉一批橡膠苗，等退休的時(shí)候還不一定能得到新品種?！闭撐耐ㄓ嵶髡咛锞S敏教授說(shuō)，橡膠樹(shù)早期馴化階段與乳管及橡膠合成率有關(guān)，“你可以把乳管想象成生產(chǎn)‘車(chē)間’，把橡膠合成效率想象成生產(chǎn)‘機器’，如果一棵橡膠樹(shù)‘車(chē)間’又多，‘機器’效率又高，那產(chǎn)量絕對不會(huì )低?！?/p>
為了明確橡膠樹(shù)早期馴化階段是先選擇了“車(chē)間”還是“機器”，團隊成員花了三年時(shí)間對115份栽培種和93份野生種進(jìn)行性狀調查，共制備了數千份的石蠟切片，采集了數百份膠乳樣品。根據這些數據，田維敏團隊發(fā)現栽培種的乳管數量遠遠高于野生種，而橡膠合成效率則無(wú)差異。
“目前普遍認為栽培種遺傳背景狹窄，經(jīng)過(guò)多個(gè)世代雜交導致遺傳多樣性降低，很難再產(chǎn)生高產(chǎn)品種。我們通過(guò)數據分析發(fā)現，栽培種的遺傳多樣性與野生種相比并未下降，這表明栽培種之間的雜交仍具有得到高產(chǎn)品種的可能?！碧锞S敏說(shuō)，團隊還首次鑒定到一個(gè)控制乳管數量的主效基因和與之密切關(guān)聯(lián)的分子標記，這將有助于通過(guò)轉基因和分子標記輔助培育高產(chǎn)橡膠樹(shù)品種。
專(zhuān)家介紹，世界上有超過(guò)2000種植物可以合成天然橡膠，但這些產(chǎn)膠植物絕大多數都處于野生狀態(tài)，尚未得到有效馴化，目前橡膠樹(shù)仍是世界所需天然橡膠的主要來(lái)源?！跋穸胖?、橡膠草、銀膠菊、萵苣等產(chǎn)膠植物可以在廣大的溫帶地區生長(cháng)，是未來(lái)天然橡膠來(lái)源的重要補充?！碧锞S敏說(shuō)到，此次研究工作可以為這些產(chǎn)膠植物的快速馴化提供思路，使橡膠草、萵苣等目前已經(jīng)建立了成熟的遺傳轉化體系的植物，快速提高產(chǎn)量。(完)
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