橡胶树中橡胶的生物合成与调控

介绍橡胶树橡胶生物合成的分子过程、参与合成的主要酶类和辅助因子,以及割胶、生长调节物质（茉莉酸和乙烯等）和基因工程技术调控橡胶合成的研究进展。     

不同提取液对巴西橡胶树橡胶粒子蛋白质提取和分离的影响

橡胶粒子是巴西橡胶树（Hevea brasiliensis）乳管细胞内进行橡胶生物合成的亚细胞结构;对橡胶粒子的蛋白质组学研究,可为揭示天然橡胶生物合成机理提供线索。采用5种提取液分别提取橡胶粒子蛋白,并对橡胶粒子蛋白进行SDS—PAGE和16-BAC／SDS—PAGE电泳分离及MALDITOF／TOF串联质谱分析,证明不同提取液抽提的橡胶粒子蛋白具有不同组成,发现分子量较高的橡胶延伸因子家族蛋白更难从橡胶粒子上被洗脱和提取。通过检索橡胶树转录组数据库,鉴定了3个新的橡胶粒子蛋白,即醌氧化还原酶、含蓖麻毒素B链凝集素结构域蛋白及枯萎／脱水相关蛋白。本研究建立的橡胶粒子蛋白质提取和分离方法,为进一步鉴定低丰度和具有重要功能的橡胶粒子蛋白提供了参照体系。     

植物焦磷酸酶(PPase)的研究进展

植物焦磷酸酶(PPase)可分为存在于细胞质中可溶性的无机焦磷酸酶和与膜结合的不可溶性焦磷酸酶.后者不仅能水解焦磷酸,同时还具有质子泵的功能.橡胶树乳管中与黄色体膜结合的不可溶性焦磷酸酶,是调控橡胶生物合成的一个必不可少的酶.对植物焦磷酸酶的结构及其功能和分子生物学研究的进展进行了综合论述,并着重阐述了焦磷酸酶在橡胶树橡胶生物合成中的作用.     

产胶植物橡胶转移酶的研究进展

天然橡胶合成中,橡胶转移酶催化异戊二烯焦磷酸的多聚化过程,这一过程对天然橡胶的品质及产量至关重要。橡胶转移酶及其性质、橡胶生物合成分子机理及橡胶的分子量大小决定机制是亟待解决的重要科学问题。本文介绍了以巴西橡胶树为主的产胶植物橡胶转移酶的性质和生物学功能,对橡胶转移酶的分离与鉴定及其活性调节等研究进展进行了综述。     

巴西橡胶树HbSIP2互作蛋白的筛选和鉴定

可溶性无机焦磷酸酶在天然橡胶生物合成中具有重要的调控作用,HbSIP2是胶乳中关键的可溶性无机焦磷酸酶基因。为了深入了解HbSIP2调控橡胶生物合成的机理,本研究对HbSIP2互作蛋白进行了筛选和鉴定。结果表明:诱饵载体p GBKT7-Hb SIP2无自激活活性,且对酵母无毒性作用,可以用于酵母文库筛选。将诱饵载体与橡胶树胶乳cDNA文库进行杂交,初步筛选获得20个与HbSIP2互作的蛋白。进一步通过双分子荧光互补实验证实,Hb SIP2能够与橡胶延伸因子发生蛋白互作。本研究结果为HbSIP2调控橡胶生物合成的机理研究提供了重要的理论依据。     

橡胶延伸因子基因及3′端非编码区的克隆与序列分析

橡胶延伸因子ＲＥＦ（Ｒｕｂｂｅｒ Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）是橡胶生物合成中最重要的酶之一,作者利用ＲＥＦ基因序列设计并合成引物。通过提取胶乳总ＲＮＡ用ＲＴ法合成ｃＤＮＡ后,通过ＰＣＲ技术坟民并克隆了ＲＥＦ基因和３′端非编码区,序列测定结果表明,ＲＥＦ基因全长４１４个碱基,编码１３８个氨基酸,３′端非编码区长１１２ｂｐ．与ＧｏｙｖａｅｒｔｓＥ等人发表的序列比较：ＲＥＦ基因同源率为１００％     

橡胶延伸因子基因及3''端非编码区的克隆与序列分析

橡胶延伸因子ＲＥＦ（Ｒｕｂｂｅｒ Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ Ｆａｃｔｏｒ）是橡胶生物合成中最重要的酶之一．作者利用ＲＥＦ基因序列设计并合成引物． 通过提取胶乳总ＲＮＡ 用ＲＴ法合成ｃＤＮＡ 后,通过ＰＣＲ技术扩增并克隆了ＲＥＦ基因和３端非编码区． 序列测定结果表明,ＲＥＦ基因全长４１４ 个碱基,编码１３８ 个氨基酸,３端非编码区长１１２ ｂｐ． 与Ｇｏｙｖａｅｒｔｓ Ｅ 等人发表的序列比较：ＲＥＦ基因同源率为１００％ ,３端非编码区有２ ｂｐ 的差异,同源率为９８％ ． 将所克隆的ＲＥＦ基因及３非编码区进行地高辛标记, 对胶乳和叶片总ＲＮＡ 进行点杂交分析,结果表明,胶乳总ＲＮＡ 呈阳性反应,叶片总ＲＮＡ 则呈阴性反应．     

杜仲橡胶合成相关酶基因HMGR的克隆与表达分析

为解析HMGR基因在杜仲橡胶生物合成中的作用,本研究以杜仲良种华仲6号叶片和果皮为材料,参考杜仲基因组和转录组数据,克隆了杜仲HMGR基因,命名为Eu HMGR,全长1770 bp,编码590个氨基酸。实时荧光定量PCR测定结果显示,EuHMGR基因在果皮中的表达量于5月中旬达到最大值,而在叶片中的最大值出现在7月中旬。通过索氏提取测定相应时期果皮和叶片的含胶量表明,果皮中的含胶量从4月中旬到5月下旬迅速增加,而叶片中的含胶量一直平稳增长。分析不同发育时期果皮和叶片Eu HMGR基因表达量和含胶增长速率相关性发现,果皮Eu HMGR基因在不同发育时期的相对表达量和含胶增长速率呈显著正相关,而二者在叶片中无明显相关性。因此,推测Eu HMGR基因的表达与杜仲果皮中橡胶生物合成相关。     

橡胶草90年来主要研究成果及最新研究进展

天然橡胶是重要的国防战略物质,巴西橡胶树( Hevea brasiliensis (Willd. ex A. Juss.) Muell. Arg)是天然橡胶的唯一来源,天然橡胶商业化形式极为单一,潜在的供给不足问题亟待解决。因此,寻找可替代巴西橡胶树的产胶植物一直受到全世界高度重视。蒲公英属橡胶草( Taraxacum kok-saghyz Rodin)根部含有与橡胶树橡胶类似的天然橡胶分子,该植物主要分布在温带和寒带地区,具有易于机械化收获、生长周期短、遗传转化相对容易等特点,是最具开发潜力的产胶植物。本文对橡胶草90年(1931 - 2018)来的研究历史和主要成果进行了概括,对近10年取得的最新成果进行了深度分析,并预测橡胶草在未来天然橡胶产业中的作用,期望为开展橡胶草商业化生产和橡胶生物合成相关基础研究提供一定的参考。     

橡胶草90年来主要研究成果及最新研究进展

天然橡胶是重要的国防战略物质,巴西橡胶树（Hevea brasiliensis（Willd.ex A.Juss.） Muell.Arg）是天然橡胶的唯一来源,天然橡胶商业化形式极为单一,潜在的供给不足问题亟待解决。因此,寻找可替代巴西橡胶树的产胶植物一直受到全世界高度重视。蒲公英属橡胶草（Taraxacum kok-saghyz Rodin）根部含有与橡胶树橡胶类似的天然橡胶分子,该植物主要分布在温带和寒带地区,具有易于机械化收获、生长周期短、遗传转化相对容易等特点,是最具开发潜力的产胶植物。本文对橡胶草90年（1931-2018）来的研究历史和主要成果进行了概括,对近10年取得的最新成果进行了深度分析,并预测橡胶草在未来天然橡胶产业中的作用,期望为开展橡胶草商业化生产和橡胶生物合成相关基础研究提供一定的参考。