橡胶树死皮病的发生机理和假说

在阐述橡胶树死皮病的概念和已有关于死皮病因及其机理假说基础上,根据分子生物学新进展提出了死皮病发生的新现点.死皮病是可由生物、生理多种因子胁迫引发的、通过氧化跃变产生的信号分子转导,激发细胞程序性死亡机制而表现出的防卫反应.并论述了使该观点成立的依据和进一步研究的策略.该观点的提出,使关于死皮病的各种假说的合理现点达到统一.并对深入研究死皮病的分子机理具有深远的指导意义.     

死皮对橡胶树树皮线粒体超微结构及活性氧代谢的影响

为了解析橡胶树（Hevea brasiliensis）死皮的发生机制,有效进行死皮防治,以健康、轻度死皮、重度死皮橡胶树树皮为材料,研究死皮发生过程中树皮线粒体超微结构变化规律及活性氧（ROS）相关基因的表达模式变化。结果表明：死皮树线粒体超微结构发生不规则形变,膜内基质溶解,嵴消失,内腔空泡化等,且严重程度与死皮严重程度成正比。荧光定量PCR结果表明,过氧化物酶基因HbPOD2和HbPOD3在死皮树中的表达量高于健康树,可作为监测割胶强度、刺激强度和死皮发生的“标志”基因。植物细胞重要ROS清除酶过氧化氢酶基因HbCAT在死皮树中也下调表达,预示ROS产生与清除之间的平衡是影响橡胶树死皮发生的关键因素。橡胶树中重要抗氧化代谢物基因表达结果表明,HbGST1、HbGST2和HbPPO在死皮树中的表达量均高于健康树,可能与死皮发生过程胶乳原位凝固相关。本研究通过揭示死皮发生过程树皮超微结构和ROS相关基因表达模式变化,为阐明橡胶树死皮发生机制提供新观点,同时为进一步开发监测割胶强度、刺激强度和死皮发生的基因“标志”提供理论基础。     

橡胶树死皮病胶乳C-乳清差异表达蛋白质的筛选与鉴定

橡胶树死皮病(Tapping Panel Dryness,TPD)在世界各橡胶种植园普遍发生,给橡胶种植业带来严重的危害。为了更好地了解和阐明死皮病发生、发展的分子机制,本研究应用双向凝胶电泳技术（2-DE）比较橡胶树死皮株与健康株胶乳C-乳清蛋白质组表达的差异。采用固相pH梯度双向凝胶电泳分离橡胶树死皮株与健康株C-乳清的总蛋白质,凝胶经考染显色后,用PDQuest7.40图像分析软件进行比较分析,识别差异表达的蛋白质。这些点经过胶内酶切后进行基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)分析获取肽质指纹图谱(PMF),Mascot软件搜索SWISS-PROT和NCBInr数据库鉴定蛋白质。结果：①橡胶树死皮株与健康株C-乳清凝胶的平均蛋白质点数分别为1075±35和1134±27,其平均匹配的点数分别为982±38和1008±22,组内图像匹配率达91.89﹪和88.72﹪。②橡胶树死皮株与健康株C-乳清组间的平均匹配蛋白点数为970±25。利用MALDI-TOF-MS质谱技术对40个差异明显的蛋白点进行分析鉴定,通过查询数据库鉴定了27个蛋白质。本研究建立了分辨率高且重复性较好的橡胶树死皮株与 健康株胶乳C-乳清的双向凝胶电泳图谱,并应用质谱技术鉴定了其中表达差异的蛋白质点,这些差异表达的蛋白质可能参与了死皮发生和发展的过程。     

利用巴西橡胶树寡核苷酸芯片筛选死皮相关基因

以健康和死皮巴西橡胶树品系热研7．33—97树皮为实验材料,利用定制橡胶树寡核苷酸芯片筛选橡胶树死皮相关基因。在橡胶树寡核苷酸芯片包含的566个基因中,死皮与健康树树皮差异表达倍数在2倍或2倍以上的有56个,占筛选转录本总数的9．9％。在56个死皮相关基因中,死皮树中上调表达基因有3个,下调表达基因有53个。这些死皮相关基因共涉及8个功能分类,“抗性及防御反应”所占比例最高,接下来是“蛋白质合成、加工及转运”和“代谢和能量”,以上三类功能基因占66．07％。此外,死皮相关基因还涉及“细胞结构、生长及分化”、“细胞信号转导”、“转录相关”、“橡胶生物合成”和“未知功能”。为验证芯片结果的可信性,随机选取18个基因进行RT-PCR分析,结果表明被检测基因表达模式均与芯片结果完全一致。本研究鉴定并分析了死皮相关基因,为进一步揭示橡胶树死皮发生机制奠定了基础。     

橡胶树“死皮”及其防控策略探讨

天然橡胶是一种重要的工业原料,在2 000多种产胶植物中,巴西橡胶树(Hevea brasiliensisMuell.Arg.)以橡胶含量高、质量好、经济寿命长、易采收等独特优点成为天然橡胶的主要来源。作为典型的热带雨林乔木,全球适合橡胶树种植的土地资源极其有限,因而增加橡胶树的单位面积产量一直都是橡胶生产的核心任务。随着高产无性系的大力推广和乙烯利刺激割胶制度的广泛应用,橡胶单产目前已达到了前所未有的高度。然而,由于种种原因,橡胶树产排胶过程中会出现割线局部或全部不排胶的现象,即所谓的"死皮"。"死皮"给橡胶生产带来了巨大的损失(每年造成的干胶损失已超过15%),目前已成为制约橡胶树单产提高的主要因素。由于"死皮"成因的复杂性,至今对"死皮"的发生发展规律知之甚少。结合生产实践,讨论了不同"死皮"类型的主要特征和发生规律,并针对不同"死皮"类型、严重程度提出了一些切实可行的防控策略。     

使用微丝骨架解聚剂对橡胶树进行刺激采胶的研究

初步研究了不同浓度的(1%,5%,10%)KI、饱和浓度的大环内酯作为微丝骨架解聚剂对橡胶树的刺激排胶效果.2%的甲基纤维素处理的橡胶树作为空白.测定了各处理橡胶树的胶乳产量及胶乳的6种生理参数,即干胶含量、总固形物含量、蔗糖含量、无机磷含量、硫醇含量以及镁离子含量.结果表明施用1%KI和饱和浓度大环内酯的橡胶树胶乳产量大量增加,其增产幅度与作为天然橡胶常用刺激采胶剂--0.3%的乙烯利的增产幅度大致相当.比较通过1%KI和饱和浓度大环内酯刺激采胶的胶乳和0.3%的乙烯利刺激采胶的胶乳的各生理参数发现,3种处理得来的胶乳干胶含量和总固形物含量并没有明显的差别,但各处理的其它4个生理参数却差别明显,这意味着KI和饱和浓度大环内酯使橡胶树胶乳增产机制可能与乙烯利的机制不同.值得一提的是,高浓度的KI对橡胶树有明显的副作用,长时间的使用会引起橡胶树死皮病的发生.     

巴西橡胶树HbMyb1基因的原位PCR物理定位

为探讨巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)死皮病抗性相关HbMyb1基因的定位,采用所建立的橡胶树染色体原位PCR技术体系进行研究。结果表明,HbMyb1基因初步定位于巴西橡胶树‘热研7-33-97’的第5号染色体长臂上,信号位点到着丝粒的百分距离为15.21,并观察到在巴西橡胶树‘热研7-33-97’叶片细胞核的不同分裂时期均扩增到1~2个信号。同时对染色体标本的制备、保存、预处理等方面进行了探讨。     

AFLP在橡胶树优异种质研究中的应用

采用377DNA测序仪（P.E.Corp.)用AFLP技术对25种分别具有高产／低产、抗白粉病／感白粉病、抗寒／不抗寒、死皮／不死皮性状的橡胶树（Hevea brasiliensis Mull.Ary)无性系（其中Wickham种质15种,Amazon野生橡胶树种质10种）进行了指纹图谱分析,从64对引物组合中选出2对引物组合构建了所有被研究种质的指纹图谱。2对引物共扩增出518条带,多态性比率超过98．6％。遗传多样性分析表明,橡胶树种质间遗传距离为0．25－0．81,RRIM600种质内遗传距离为0．07－0．17。通过基因分型分析获得一条大小为320bp的抗白粉病种质特有的片段。根据以上的AFLP数据进行了聚类分析,结果表明所有被研究种质几乎是依次聚成一个大类。     

采用酵母双杂交法筛选HbMyb1相互作用蛋白

HbMyb1是橡胶树死皮病相关基因,为了进一步研究HbMyb1的功能,采用酵母双杂交方法,从胶乳cDNA文库中筛选出10个与HbMyb1发生相互作用的蛋白,包括已知的橡胶延伸因子和橡胶小粒子蛋白等,其中4个分别与3-羟酰基-ACP-脱氢酶、NAD-依赖的山梨糖醇脱氢酶、氧化还原酶、假定的富含亮氨酸重复蛋白具有同源性的蛋白,其余4个为未知蛋白。     

巴西橡胶树死皮病相关基因HbMyb1的结构分析及表达

对与死皮病有密切关系的HbMybl基因进行了克隆和结构分析。该基因含有一个344bp的内含子和2个外显子。利用Genome Walker的方法获得了1．2kb的5′前年序列核心启动子,分析表明该启动子可能是富含GC和依赖于起始子(Inr)的非典型启动子。Southern杂交分析表明,HbMybl在橡胶树基因组中为2个拷贝。HbMybl在树皮中表达最强,在叶片中最弱。