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作為一種工業(yè)原材料,天然橡膠對國家工業(yè)化建設及國防安全至關重要,但多年來我國天然橡膠自給率持續(xù)偏低,如何破解產業(yè)瓶頸?近日,我國科研人員在國際主流雜志《自然-通訊》上發(fā)表研究成果,系統(tǒng)闡明了橡膠樹早期馴化的遺傳基礎,這對橡膠樹高產育種具有重要指導意義。

橡膠樹是一種多年生熱帶喬木,生長期長,結實率低,傳統(tǒng)育種周期長達40年,海南是我國主要植膠區(qū)。論文第一作者、中國熱帶農業(yè)科學院橡膠研究所副研究員晁金泉介紹,橡膠樹經歷了近150年的馴化,栽培種產量要遠遠高于野生種。“這說明里面隱藏著橡膠樹高產的馴化密碼,而我們的工作就是將其解析出來。”

從2004年開始,中國熱帶農業(yè)科學院橡膠研究所田維敏教授團隊就開始破譯橡膠“產量密碼”。雖然此前學界已發(fā)布了多個版本的橡膠樹基因組,但基因組組裝質量不理想,碎片化嚴重,限制其在群體遺傳學研究中的應用。為了揭示橡膠樹馴化分子事件,研究人員首先構建了迄今質量最高的橡膠樹基因組,以及覆蓋最廣的橡膠樹基因組變異圖譜。通過分析后證實,上百年的馴化已經在基因組上留下了選擇痕跡,并鑒定到數(shù)十個與產量相關基因。

樹干樹皮中的次生乳管密切聯(lián)系著天然橡膠生產,是橡膠樹產量形成的結構基礎。研究發(fā)現(xiàn),栽培種的次生乳管列數(shù)量遠多于野生種,表明乳管是橡膠樹早期馴化的目標性狀。通過實驗形態(tài)學的手段,證明人工合成的磺肽素可以有效誘導次生乳管形成。

“簡言之,我們的研究系統(tǒng)分析了橡膠樹150年馴化的分子機制。”晁金泉說,研究成果不僅能運用到高產橡膠樹品種的培育中,還為其他產膠植物的快速馴化提供了思路,有助于推動我國天然橡膠產業(yè)的發(fā)展。

據了解,這項研究工作得到了國家重點研發(fā)課題、海南省重點研發(fā)計劃等共同資助。

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