橡胶草在第二年生长期间根内橡胶品质的变化

以前我们曾经说明,橡胶草根内橡胶在生长的第一年,开始时形成低的聚合物。当植物生长,橡胶含量百分数和分子量逐步增加,在冬季开始时达到最高值。橡胶草第二年的发育,由於形成根鞘的原因是与第一年不相同的。橡胶草根内橡胶的质和量的测定,分别为根的新组织,根鞘以及整个根(包括根鞘),两年的橡胶草根的取样是在以下时期:     

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。     

橡胶草内醣对于橡胶形成的意义

作者为瞭解像胶草根内醣与橡胶之关系,在1944,1945年进行了大田及砂耕试验,以了解植物不同生长期内橡胶草根内橡胶与醣之变化。大田试验于1944年春播种,11月开始收获,最初二月内橡胶量变化不大,如1944年11月5日含胶量为7.14％,12月5日为7.12％,1945年1月5日为6.79％。但此时醣变化很大,如1944年11月5日到12月5日。根内总醣量减少(14.1→11.33％),而单醣有增加(1.44→3.17％)。1944年12月5日到1945年1月5日醣的总含量继续降低,其中特别是菊糖,但单醣增加。 1945年1月5日到3月5日土壤结冰,植物冬眠,此时总醣量未见减少,但单醣降低约二倍。单醣的降低却有益於橡胶的增加,如此时橡胶量从6.79％增到11.26％。以上说明了卽使在冬天,橡胶草根内生物化学     

植物体中橡胶的合成

橡胶是最重要的天然产物之一。它含于很多植物的乳液中,可是只有其中某些如巴西橡胶树(Hevea brasiliensis),山橡胶草(Scorzonera lausa ghyz),银色橡胶菊(Parthenium argentatum)等植物才有工业上的意义。根据橡胶本身的化学性质,它是由很多异戊二烯单位用1,4位联结而构成的碳氢化合物(顺式):     

碳水化合物是植物用作综合橡胶的原始产物

近年多数的研究都倾向于一种思想,认为植物中用作合成橡胶的原始材料是碳水化合物。已经知道,植物在强烈的割股情况下,发生围绕着乳管组识中碳水布匕合物质的勤用。也已经确定了,橡胶植物在饥饿状态中,橡胶的增加伴隨着碳水化合物的减少。直接以糖饲养离体根或山橡胶草(在无菌培养下)引起乳管系统的形成及其中橡胶的累积。虽然这一些材料证实了碳水化合物和橡胶之间明显的联系的存在,而不是直接的证据说明植物在正常环境生活中橡胶的综合是用碳水化合物来实现的。本工作的目的是想直接应用C~(14)作实验来解决这个部题。用橡胶草做实验材料,盆栽,使主根突出穿过盆底的小孔。每天将含有C~(14)的塘液(0.1％)     

橡胶草根部乳汁成分的变化对于矿质肥料的依存关系

本篇是研究橡胶草根部乳汁成分按年龄的变化和氮肥磷肥的关系,查明氮和磷影响乳汗成分和乳汁内橡胶品质的特点。试验材料一年生橡胶草,处理有:1)对照(不施肥);2)施硫酸铵;3)施过磷酸盐三种、第一次追肥在6月10日生叶簇期,第二次追肥是在6月24日橡胶草植株充分孕蕾期。每     

橡胶草根在其发育过程中橡胶及树脂质的变化

苏联根类橡胶植物所含橡胶及树脂的质的状态,与其发育及其他因素的关系的研究乃是一个新的问题,从未在专门的工作中讨论过。热带橡胶植物所含橡胶质的变化的试验结果的报告是很少而分歧,没有能作出一定的结论。在植物的发育过程中是否有可能与何种程度上可以改变橡胶质的指标(如分子的聚合程度)直到最近还没有明确的概念。橡胶草橡胶的品质是用确定其分子量的方沃来代表的,测量橡胶苯溶液的相对黏度。从植物材料冷抽取橡胶,先用水洗以去除次溶物,以後溶於丙酮去除树胶,在氮气环境下置黑暗中三天,苯提取物用玻璃毛过滤,用滤液的苯溶液的各种浓度测量黏度。     

橡胶草在其生活的第二年中根内橡胶量和质的变化

关于橡胶产物的生物学,普遍地是排洩学说,认为橡胶系代谢过程中出现的废物。按照这个概念,橡胶质和量的变化,仅仅可能是增加,而只有当组识死亡时,橡胶的量才会减少。作者研究橡胶草根内在各个营养时期,橡胶和碳水化合物量和质的变化,工作进行在1943年至1944年,材料取自种植第二年的橡胶草。     

天然橡胶溯源

植物界约有900个属,大约1．2万种植物含有乳液,其中在76个科的约2000种植物中含有橡胶,重要的产胶植物除了大激科的巴西橡胶树外,还有菊科的橡胶草和银胶菊、杜仲科的杜仲、桑科的印度榕、大前科的木薯橡胶等,由于巴西橡胶树具有胶乳产量高、橡胶品质好、经济寿命长的特点,加上栽培容易,采割方便,生产成本低的优点,而成为人＿工栽培最重要的橡胶植物。自巴西橡胶树在东南亚引种成功后,其产甲已占世界天然橡胶总产量的99％以＿t,;B前世界上有41个种植巴西橡胶树的国家．种植面积约为1000万公顷,年产干胶50O多万吨。巴西橡胶树…     

青橡胶草中橡胶积累作为它的生物学成熟过程的一种作用

根据对许多像胶植物中像胶积累过程的观察,乾燥植物的橡胶含量是随植物年龄而增加的。这说明植物体内生化过程倾向是随年龄改变,并且继之以强烈的像胶生产。改变营养条件中N,P的比率以及湿度、温度的情况,亦可观察到青橡胶草向休眠状态的很早转     

植物的根

大多数植物的根生长在土壤中,有的却不是这样.如吊兰的一些根生长在空气中;浮萍的根飘浮在水中;瓦松的根长在屋顶上;卷柏的根长在石缝中;檞寄生的根则是扎进树皮里. 1.根的功能根的主要功能是固定植物体,并从土壤中吸收水分、无机盐和一些CO_2以及少量的有机物.根除了吸收外还是个有机物的合成器官.有人用[~(15)N]进行示踪试验,证明根在30—40分钟内就能把吸收进来的含氮无机物转变(合成)为氨基酸或植物碱.玉米中有14种氨基酸可以在根部合成.烟草中的尼古丁、橡胶草中的橡胶等都是在根部合成的.     

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。     

橡胶草及其同域近缘种表型多样性研究

对蒲公英属橡胶草及其同域10个近缘种共13份材料的59个表型性状(数量性状24个,质量性状35个)进行了观测,通过方差分析、因子分析和聚类分析对其形态性状多样性和种间亲缘关系进行研究,以明确各表型性状对种质分类的重要性及其贡献,为橡胶草品种选育及蒲公英属植物的分类和种质资源保存利用提供依据。结果显示:(1)13份蒲公英属种质资源在数量性状上变异系数在7.50%~55.00%之间,平均为28.25%,多样性指数在1.157~2.032之间,平均为1.663,具有丰富的表型多样性。(2)质量性状方面,变异系数的变化范围在20.40%~67.44%之间,多样性指数变化范围在0.271~1.672之间,平均为1.136,总体上是数量性状形态多样性指数大于质量性状。(3)59个性状的主成分分析中前7个主成分的累计贡献率为84.767%,花部形态变异是蒲公英属植物表型分化的主要因素。(4)利用欧氏距离进行的Ward’s聚类分析结果表明,13份材料可分为4大类群,同一地区的大部分种聚在一起,呈现出一定的地域性,亲缘关系较近;但来源于3个居群的橡胶草却被划分在2个类群中,表现出较远的亲缘关系。研究表明,蒲公英属植物种质材料具有丰富的质量和数量性状变异,表型多样性丰富。     

橡胶在植物体内积聚的生理

关于橡胶在植物体内积聚的条件,有关的资料是有矛盾的。以下所举事实可作为这些问题的例子。 1.湿度对于橡胶的形成与积聚的作用如在热带,最好的橡胶植物主要是分布在潮湿的热带森林地带,如果转移至较乾的区域地带(热带草原),则橡胶植物将大大减少,而在热带的半沙漠或沙漠,它们几乎完全没有。反之,在亚热带及温带的南方,在草原或半沙漠的乾旱结构情况下,假如供水较好的话,有很多热带以外的橡胶植物生存。但如将银色橡胶菊栽在水分不足的情况下,则橡胶积聚量最大。如将它栽在潮湿气候地带内,则橡胶积聚量总是降低,如过份潮湿,虽生长很好,但几完全不积聚橡胶。含乳汁的根类橡胶植物则完全     

橡胶草E2泛素结合酶基因TkUBC2基因的克隆及其表达分析

为解析橡胶草E2泛素结合酶在胁迫响应和信号转导中的功能,本文从橡胶草品系1151中克隆得到一个E2泛素结合酶基因,命名为TkUBC2,该基因编码区cDNA为459 bp,编码152个氨基酸。序列比对分析发现,不同物种间的UBC2高度同源,TkUBC2与莴苣、向日葵的UBC2相似性高达99%以上。采用荧光定量qRT-PCR技术分析该基因在橡胶草中的表达模式,结果表明,TkUBC2在不同组织中均有表达;而且PEG6000模拟干旱胁迫、甘露醇介导的渗透压胁迫以及植物激素茉莉酸甲酯(MeJA)、脱落酸(ABA)和乙烯利(ET)可诱导TkUBC2下调表达;而NaCl盐胁迫和UV辐射处理则上调TkUBC2表达。结果表明TkUBC2参与橡胶草抗逆反应、激素信号转导以及DNA损伤修复过程,以上结果为进一步解析该基因的功能奠定良好的基础。     

橡胶草APX基因家族的全基因组鉴定及表达分析

该研究利用生物信息学方法,在橡胶草(Taraxacum kok-saghyz)全基因组中鉴定出7个TkAPXs基因家族成员,进一步分析发现7个成员中有1对是复制基因(TkAPX4/TkAPX6)。进化分析结果显示,7个基因可分为4个亚组;染色体定位分析表明,TkAPX基因家族成员分布广泛,7个TkAPXs基因位于7条不同的染色体上;亚细胞定位结果表明,TkAPX1、TkAPX3、TkAPX5和TkAPX7定位于细胞质,TkAPX4和TkAPX6定位于质膜,TkAPX2定位于叶绿体。启动子区域顺式作用元件分析结果显示,橡胶草APX基因含有大量的应激反应元件,推测APX基因可能对各种外界刺激和胁迫存在灵敏的应激反应机制。实时荧光定量PCR分析表明,橡胶草7个TkAPXs基因家族成员在花萼、花瓣、花梗中表达量均较低,大多数TkAPXs在根茎叶中的表达水平大于花及胶乳,其中TkAPX1在根和茎中的表达水平最高,推测TkAPX1基因可能在橡胶草生长发育过程中起重要作用。进一步对TkAPXs基因家族在逆境胁迫(冷、热、盐、旱)和激素(乙烯、茉莉酸甲酯)处理下的表达分析显示,TkAPX3在根及叶中的表达水平均较对照有大幅度升高,推测TkAPX3基因可能在橡胶草应答逆境胁迫和激素处理反应过程中起重要作用。     

农杆菌介导的橡胶草遗传转化体系的建立

以橡胶草为试验材料,利用农杆菌介导法进行遗传转化研究。结果表明：50 mg/L的卡那霉素(Kan)对橡胶草的抗性芽具有很好地筛选效果,生根筛选时,Kan的适宜质量浓度为35 mg/L;最佳抑菌抗生素为羧苄青霉素（cb）,适宜质量浓度为500 mg/L,获得35株抗性试管苗,通过GUS染色及分子生物学检测,最终获得6株转基因植株,转化率为17.1%。可见,获得的橡胶草转基因植株,为橡胶草后续的遗传转化研究奠定了基础。     

巴西橡胶制片法

巴西橡胶(Hevea brasiliensis)是生产天然橡胶最优良的橡胶植物,国内外很多人曾做过树皮解剖的研究,探讨结构与产胶量的关系。但是这一种植物乳管组织的形态结构比较特别,由于制片方法没有改进,研究成果一直未在生产上应用。作者经过多年摸索,研究出一套制片方法,即:乳管层临时制片法,乳管层永久制片法和切片制片法三种。前两种方法比较简单,不需要切片机之类的设备,只要通过简单的处理,便能把大     

中国科学家开发天然橡胶替代物获重要进展

<正>2017年9月3日从中国科学院遗传与发育生物学研究所获悉,中国科学家在橡胶草基因组序列解析工作上取得重要进展。天然橡胶是重要的工业原料,2015年全球消耗总量达1214万吨。中国是天然橡胶消费大国,目前对外依赖度超80%。人们以往使用的天然橡胶主要来源于巴西三叶橡胶树,但其可种植面积小,受病虫害影响严重。科学家发现,橡胶草根部可合成高分子量的天然橡