橡胶草的研究进展

天然橡胶是一种不可替代的重要战略工业原料, 用途广泛。巴西橡胶树作为天然橡胶的主要来源, 受种植面积限制, 难以满足全球日益增长的对天然橡胶的需求。而南美叶疫病也是巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)安全的潜在威胁。蒲公英属产胶植物(橡胶草)最早发现于20世纪30年代, 可产生高质量的天然橡胶, 具有生长周期短、地理适应范围广、适合机械化生产等特点, 被认为是一种理想的产胶备选作物。该文从橡胶草种质资源、遗传改良、栽培技术及产胶生物学机制等方面综述了国内外橡胶草的研究进展和存在的问题, 并为我国开展橡胶草相关研究提出建议。     

巴西橡胶树HbMYB52基因的克隆及其在拟南芥中的表达

为揭示Hb MYB52在巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)木材发育过程中的功能,从其转录组中分离克隆到1个MYB转录因子G21亚组成员基因,命名为Hb MYB52,开放阅读框为726 bp,编码242个氨基酸的蛋白,在木质部中高度表达。在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中过表达Hb MYB52,虽未改变转基因植株株型,但植株维管束间纤维细胞壁明显增厚,同时抑制了木质纤维、导管次生壁形成。转基因拟南芥株系3和株系6中纤维素和木质素含量减少,相应各组分合成的关键酶基因的表达量也不同程度下降;株系8产生了木质素异位沉积,且木质素合成关键酶基因表达活跃。因此,推测Hb MYB52参与了植物次生壁形成调控,在拟南芥次生壁形成中可能发挥了双重功能:一方面负调控维管束次生壁形成以及各组分的生物合成,另一方面具有促进束间纤维次生壁增厚的作用。     

橡胶草异戊烯焦磷酸异构酶基因的电子克隆及分析

利用电子克隆方法获得两条橡胶草异戊烯焦磷酸异构酶基因（IDI）的eDNA序列和编码区基因组序列,分别命名为TkIDI1和TklDl2,并采用生物信息学方法对该基因及其编码蛋白进行系统进化、亚细胞定位、活性位点、高级结构等方面的预测和分析。结果显示,TklDI1的eDNA序列长度为980bp,包含一个696bp的开放读码框（ORF）,编码232个氨基酸,预测定位于内质网或叶绿体上;TkIDl2的eDNA序列长度为1038bp,包含一个843bp的ORF,编码281个氨基酸,预测定位于线粒体或叶绿体;而他们的截短转录本蛋白定位于胞质中,且都具有过氧化物酶体定位信号。结构分析表明TkIDI1和TkIDI2与植物IDI蛋白同源,活性位点保守,高级结构与其他植物的IDI均具有高度的相似性。     

两相法分离纯化橡胶树树皮质膜

橡胶树树皮质膜H~+-ATPase在橡胶树产排胶过程中扮演着重要角色,制备高纯度及高活性的质膜是研究质膜H~+-ATPase特性和功能的必要条件。该研究以一年生巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)树皮为材料,利用差速离心法获得粗膜微粒体,通过两相分配法分离纯化质膜,并研究两相体系中不同浓度聚合物(5.9%、6.1%、6.3%、6.5%、6.7%,W/W)和KCl(2、5、8、11、14 mmol·L~(-1))对质膜蛋白得率和纯化效率的影响。通过Bradford法对质膜蛋白得率进行检测,同时采用酶活性检测法对质膜纯度进行检测,分析结果表明选用6.4%(W/W)聚合物浓度和5mmol·L~(-1)KCl组成的两相体系可获得较高纯度和得率的橡胶树树皮质膜。通过电镜观察法在形态学上对质膜纯度进一步评价,利用铅铀能侵染全部膜组分使其染色,而磷钨酸只能专一性地侵染质膜并使其染色这一特性,分别使用铅铀和磷钨酸对切片进行染色,并通过透射电镜对切片染色程度进行直接观察,结果表明提取的粗膜微粒体中质膜组分较少,存在大量的细胞器膜污染,而纯化后的质膜膜组分较单一,其他膜组分污染较少,而且质膜大小较均一,可以用于进行后续橡胶树树皮质膜H~+-ATPase特性和功能的研究。