記者9月16日從中國熱帶農業科學院獲悉，該院橡膠研究所副研究員方永軍聯合海南大學研究員唐朝榮、蘭州大學教授劉建全等團隊，闡釋了目前世界主要產膠國保存的三類橡膠樹種質資源的遺傳結構和親緣關系，并發現橡膠延伸因子/小橡膠粒子蛋白（REF／SRPP）大基因簇的產生，及其在產膠細胞乳管中的特異性功能分化是橡膠樹形成產膠性狀的一個關鍵性進化事件。相關論文日前發表于國際學術期刊《自然·通訊》。
目前橡膠的主要栽培品種均可追溯到來自橡膠樹屬巴西橡膠樹種內的22株魏克漢種質。由于遺傳背景相對狹窄，近四十年來橡膠樹雜交育種進展緩慢。雖然在橡膠樹屬的其他種以及巴西橡膠樹種內的野生種質中，存在豐富的產膠、抗病、速生和耐旱等重要農藝性狀遺傳變異，但目前對不同類型橡膠樹種質之間的遺傳多樣性、親緣關系和基因流動等，缺乏系統性研究。
方永軍介紹，此前的橡膠樹基因組研究均局限在巴西橡膠樹單一種內，而此次研究團隊對包括巴西橡膠樹品種、野生種質和橡膠樹屬其他種的8個材料進行了De novo測序，獲得了高質量的基因組。
在此基礎上，研究團隊結合94個橡膠樹屬種質材料的重測序數據，進行了系統進化基因組學研究，發現這些種質可明顯分為5個譜系，其中4個為野生種質、1個為栽培品種。在栽培品種譜系中，他們發現有2個野生種質譜系的基因滲入。此外，在研究的7個橡膠樹屬其他種或變種材料中，他們發現只有一個可能是純種，而其他材料都有來自巴西橡膠樹栽培品種或野生種質的遺傳混雜等情況。
另外，通過對152個種子植物基因組的比較，研究人員還發現，REF／SRPP在橡膠樹屬中發生了顯著擴增，形成一個大的基因簇，并分化出表達顯著受割膠傷害誘導，在產膠細胞乳管中特異超高表達，且表達與產膠能力顯著正相關的“家族成員”。類似的現象也出現在其他產膠植物如俄羅斯蒲公英、萵苣的基因組共線區域中。這一發現進一步證實，REF／SRPP大基因簇的產生以及乳管特異性功能分化，是植物產膠性狀進化的關鍵分子基礎。
該研究結果為進一步探究產膠性狀的進化機制，加快橡膠樹資源的高效利用和品種遺傳改良，提供了重要理論依據和資源支撐。
記者9月16日從中國熱帶農業科學院獲悉，該院橡膠研究所副研究員方永軍聯合海南大學研究員唐朝榮、蘭州大學教授劉建全等團隊，闡釋了目前世界主要產膠國保存的三類橡膠樹種質資源的遺傳結構和親緣關系，并發現橡膠延伸因子/小橡膠粒子蛋白（REF／SRPP）大基因簇的產生，及其在產膠細胞乳管中的特異性功能分化是橡膠樹形成產膠性狀的一個關鍵性進化事件。相關論文日前發表于國際學術期刊《自然·通訊》。
目前橡膠的主要栽培品種均可追溯到來自橡膠樹屬巴西橡膠樹種內的22株魏克漢種質。由于遺傳背景相對狹窄，近四十年來橡膠樹雜交育種進展緩慢。雖然在橡膠樹屬的其他種以及巴西橡膠樹種內的野生種質中，存在豐富的產膠、抗病、速生和耐旱等重要農藝性狀遺傳變異，但目前對不同類型橡膠樹種質之間的遺傳多樣性、親緣關系和基因流動等，缺乏系統性研究。
方永軍介紹，此前的橡膠樹基因組研究均局限在巴西橡膠樹單一種內，而此次研究團隊對包括巴西橡膠樹品種、野生種質和橡膠樹屬其他種的8個材料進行了De novo測序，獲得了高質量的基因組。
在此基礎上，研究團隊結合94個橡膠樹屬種質材料的重測序數據，進行了系統進化基因組學研究，發現這些種質可明顯分為5個譜系，其中4個為野生種質、1個為栽培品種。在栽培品種譜系中，他們發現有2個野生種質譜系的基因滲入。此外，在研究的7個橡膠樹屬其他種或變種材料中，他們發現只有一個可能是純種，而其他材料都有來自巴西橡膠樹栽培品種或野生種質的遺傳混雜等情況。
另外，通過對152個種子植物基因組的比較，研究人員還發現，REF／SRPP在橡膠樹屬中發生了顯著擴增，形成一個大的基因簇，并分化出表達顯著受割膠傷害誘導，在產膠細胞乳管中特異超高表達，且表達與產膠能力顯著正相關的“家族成員”。類似的現象也出現在其他產膠植物如俄羅斯蒲公英、萵苣的基因組共線區域中。這一發現進一步證實，REF／SRPP大基因簇的產生以及乳管特異性功能分化，是植物產膠性狀進化的關鍵分子基礎。
該研究結果為進一步探究產膠性狀的進化機制，加快橡膠樹資源的高效利用和品種遺傳改良，提供了重要理論依據和資源支撐。
本文鏈接：橡膠樹遺傳多樣性和產膠進化研究取得新進展http://m.sq15.cn/show-2-8479-0.html
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