橡胶树三个品系（热研8-79、热研7-33-97和PR107）胶乳生理参数的比较研究

通过测定胶乳生理参数和胶乳产量,首次比较分析了橡胶树(Hevea brasiliensis)3个品系(热研7-33-97、热研8-79和PR107)的产排胶特性.结果表明,3个品系在初产期、未施乙烯利刺激时的胶乳产量和生理参数差异明显,胶乳产量为热研8-79>热研7-33-97>PR107;蔗糖转化酶活性与胶乳产量显著正相关,但其它生理参数与产量的相关性均不明显;割胶前一段时间的降水量是影响割次胶乳产量的重要因素,其中PR107品系受影响最大.这说明橡胶树品系的产排胶具有特异性,需要建立品系适宜性割胶制度.     

巴西橡胶树橡胶生物合成关键基因REF,SRPP,HRT1和HRT2的表达分析

橡胶延长因子REF、小橡胶粒子蛋白SRPP、橡胶转移酶HRT1和HRT2是巴西橡胶树胶乳中的主要橡胶粒子蛋白,它们在橡胶生物合成中发挥重要作用,与橡胶树胶乳产量密切相关。为进一步探明REF、SRPP、HRT1和HRT2的基因表达与橡胶树胶乳产量之间的关系,以成龄未开割橡胶树无性系热研7-33-97胶乳为材料,通过实时荧光定量PCR的方法,对割胶伤害、外源乙烯利和茉莉酸刺激的处理条件下,橡胶树胶乳中的REF、SRPP、HRT1和HRT2的基因表达进行了分析。结果表明,随着割胶刀次的增加,REF基因在第4刀的表达量最高,而SRPP、HRT1和HRT2基因则在第6刀表达量达到最高;而在乙烯利和茉莉酸刺激处理下,REF、SRPP、HRT1和HRT2基因均在刺激8 h后表达量达到最高。因此,割胶(机械伤害)、外源乙烯利和茉莉酸刺激促进橡胶树产胶可能与它们提高橡胶生物合成相关橡胶粒子蛋白REF、SRPP、HRT1和HRT2的基因表达具有密切关系。     

养树割胶与死皮

养树割胶是我国广大胶工在长期的割胶生产实践中总结出来的一项重要经验,它对胶树的高产、稳产具有十分重要的意义。什么是养树割胶我们在《割胶制度》一讲中曾经谈到,橡胶树的不同品系,在一生中不同时期的产胶能力是不同的,而使排胶强度(指排胶量)与产胶能力达到相对平衡的方法,主要是选择、改变割胶制度。     

不同割制对橡胶树胶乳矿质养分流失的影响

为了研究不同割胶制度对胶乳矿质养分流失的影响,以成龄橡胶无性系PR107为研究材料,在1a的不同月份研究了5种割胶制度下干胶中矿质养分N、P、K、Ca、Mg的流失情况,分析了外界因素(如割胶频率、乙烯利刺激强度、月平均温、月降雨量等)对橡胶树胶乳养分流失量的影响情况,并建立了胶乳养分流失量与外界因素的直线回归方程,结果表明:(1)不论是传统割胶还是乙烯利刺激割胶,PR107胶乳中矿质养分的流失量大小顺序为:N>K>P>Mg>Ca;(2)与传统割胶相比,4种乙烯利刺激割制对PR107胶乳中矿质养分的流失量具有极显著的影响(P<0.01),加速了橡胶树养分的流失,其中N素增加了1.01～1.26倍,P素增加了1.19～1.53,K 素增加了1.26～1.58倍,Ca素增加了0.69～1.14倍,Mg素增加了1.02～1.51倍.在一定范围内,随着刺激强度或割胶频率的增加,每刀流失的养分数量呈下降趋势,但胶乳养分流失的总量却增加.(3)胶乳养分流失量与外界因素的直线回归方程达显著水平,在一定程度上可用于预测胶乳养分的流失量.     

橡胶树PR107微割排胶影响面的膨压测定及分析

对中国热带农业科学研究院试验场7队割制为割阴刀、1/8树围四天一刀(1/8s↑d/4)的橡胶树品种PR107胶树不同高度树干进行膨压测定。结果表明,割胶前橡胶树树干膨压分布不均匀,割胶后膨压下降较少。说明胶树茎干膨压一直维持在较高水平是气刺微割排胶时间较长的原因之一。     

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.     

气候变化背景下橡胶树物候研究进展

橡胶树(Heveabrasiliensis)是广布于热带地区的经济林木，是战略物资天然橡胶的主要来源，其物候学的研究对胶园生产管理和评估热带地区植被对全球气候变化的响应方面具有重要意义。早期的物候研究主要服务于苗木繁育、割胶规划和抗逆栽培等生产应用；利用遥感监测植被物候日趋成熟，已广泛应用于橡胶树并成为主流的物候监测方法；橡胶树物候具有明显的时空异质性，对气候变化的响应较为复杂，其中温度和降水是关键影响因子，同时内因(品系、基因和树龄等)和外因(种植密度、地理位置和农业措施等)也共同影响了其物候。为更好服务天然橡胶产业的可持续发展和热区气候变化科学研究，未来的橡胶树物候研究应重点关注多源遥感数据的协同重建、物候指标提取算法的普适化和遥感预测模型的精准化。该文系统梳理了橡胶树物候的监测方法、服务价值、时空格局，提出了存在问题及未来研究方向。     

水肥耦合对橡胶树产胶量的影响

水分和养分是限制橡胶树生长和产胶量的重要因子.以17年生的7-33-97橡胶树为试验材料,采用施氮量、灌水量、施磷量和施钾量四因素五水平(1/2实施)的二次回归通用旋转设计,通过田间小区试验,研究了不同水肥耦合水平对橡胶树产量和干胶含量的影响,并建立了橡胶树干胶产量的水肥回归数学模型.结果表明：不同水肥耦合水平对橡胶树橡胶产量和干胶含量都有显著影响;各因素对橡胶产量的效应顺序为：施氮量＞灌水量＞施磷量＞施钾量;各因素间耦合效应顺序为：氮、水＞氮、磷＞磷、水＞钾、水,且施钾量和土壤水分呈负交互效应;水肥调控的最佳组合为：尿素用量为476.39 kg·hm^-2,过磷酸钙用量为187.70 kg·hm^-2,氯化钾用量为225.77 kg·hm^-2,土壤相对含水量控制在82.78％左右.     

橡胶树果糖-1，6-双磷酸酯酶基因的克隆及表达特性分析

果糖．1,6-双磷酸酯酶（FBPase）是糖异生途径中的关键酶,在糖代谢中起重要作用。本研究首次从橡胶树中克隆并获得胞质型HbFBPase基因,其全长cDNA序列1541bp,包含一个1017bp的开放阅读框,编码一个由338个氨基酸残基组成的蛋白质。氨基酸同源性分析发现,该蛋白含有保守的FBPase活性位点、腺嘌呤核糖核苷酸（AMP）结合位点及金属离子结合位点。生物信息学分析显示,HbFBPase蛋白无导肽酶切位点,不具有跨膜结构域,且为亲水蛋白,推测该蛋白可能在细胞质中发挥作用。实时荧光定量PCR分析表明,HbFBPase基因在叶中高表达,胶乳及种子次之。进一步分析HbFBPase基因在非光合库组织胶乳（产胶细胞的细胞质）中的表达模式,结果显示该基因表达受割胶、伤害处理调控,推测其在橡胶树胶乳糖代谢中发挥重要的调控作用,参与了橡胶烃的生物合成调控。此外,HbFBPase基因表达受多种植物激素如乙烯（ET）、脱落酸（ABA）、茉莉酸（JA）、植物生长素（2,4．D）、水杨酸（sA）及赤霉素（GA）的调控。本研究初步揭示HbFBPase是橡胶树胶乳糖异生作用的关键酶,是胶乳糖酵解及橡胶合成的负调控因子,为探讨胶乳糖异生与橡胶烃合成之间的关系提供理论基础,有助于进一步了解胶乳糖代谢的调控机理。     

巴西橡胶树HbMKK4基因的克隆及表达分析

采用RACE技术,从橡胶树‘热研7-33-97’中克隆了1个促分裂原活化蛋白激酶的激酶(MKK)基因HbMKK4。该基因全长cDNA序列1 580bp,编码框1 059bp,编码352个氨基酸,含有S_TKc结构域,其编码蛋白的分子量为38.83kD,理论等电点为9.36。实时荧光定量PCR结果显示,HbMKK4在橡胶树的根、树皮、胶乳及叶片中均有表达。割胶、茉莉酸甲酯和乙烯利均能上调胶乳中HbMKK4基因的表达,基因相对表达量分别在割胶后2h、茉莉酸甲酯处理8h和乙烯利处理4h后达到最高。研究结果推测HbMKK4可能通过MAPK信号途径参与茉莉酸信号途径的响应,可能在天然橡胶生物合成调控中起关键作用。     

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。     

巴西橡胶树的水分状况与生长和产胶量的关系

巴西橡胶树(Hevea brasiliensis.)是热带雨林树种,原产南美洲巴西亚马逊河流域,原产地的自然条件具有温度高而温差小,湿度大而静风,雨量充沛而雨日均匀的特点。在长期的适应过程中巴西橡胶树形成喜高温高湿,怕低温干旱和强风的习性。 福建南部干湿季明显,一般年份雨季多集中在5—9月,而10月至次年2月属干季。冬季气温较低,温差较大。虽然生境条件对巴西橡胶树的生长和产胶量的影响是综合的作用,但在福建地区水热条件是影响生长和产胶量的主要因素。     

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。     

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。     

巴西橡胶树一个AP2／EREBP转录因子的克隆及表达分析

本文采用RACE技术从巴西橡胶树中鉴定出一个AP2／EREBP转录因子。该转录因子全长cDNANl225bp,最长开放阅读框699bp,预测编码蛋白包含232个氨基酸;序列比对分析发现,该转录因子具有一段保守的AP2／EREBP结构域,与拟南芥Soloist（At4g13040）具有较高的相似性,将该基因命名HbSoloist。半定量胙PcR分析结果表明,HbSoloist在巴西橡胶树的胶乳、叶片、树皮和花中均有表达。与健康橡胶树相比,死皮树胶乳HbSoloist表达量明显下降。研究发HbSoloist表达受乙烯利、茉莉酸和低温处理调控,表明HbSoloist基因可能在巴西橡胶树乙烯、茉莉酸和低温反应中发挥作用。     

橡胶树DELLA蛋白编码基因HbGAI的克隆与表达分析

该研究采用RT-PCR与RACE技术,从橡胶树‘热研7-33-97’胶乳中克隆了1个DELLA蛋白编码基因HbGAI(GenBank登录号为KT696439)。HbGAI全长cDNA序列2 050bp,包含1个长1 842bp的完整开放阅读框。序列分析显示,HbGAI基因编码613个氨基酸,其推导的蛋白含有DELLA和GRAS结构域,分子量为66.476kD,理论等电点为5.19,无跨膜结构域,属于亲水性蛋白。进化树分析表明,HbGAI蛋白与其他植物中DELLA蛋白具有较高的相似性,与麻疯树JcGAI和蓖麻RcGAI亲缘关系较近。荧光定量PCR结果显示,割胶和茉莉酸甲酯处理下调胶乳中HbGAI基因的表达,乙烯利处理4h内显著上调胶乳中HbGAI基因的表达,表明HbGAI基因可能在橡胶树割胶、茉莉酸、乙烯响应中发挥作用。     

我国植胶区土壤和橡胶树叶片含锰量的研究

我国橡胶树叶片含锰量范围为31—2167ppm,平均390ppm,高于橡胶树正常植株叶片含锰量(150—300ppm)。因此,我国橡胶树目前锰素的营养状况是良好的。由于我国植胶区地区广,成土母质和土壤类型复杂,施肥管理水平不同,以及橡胶树在生长和产胶过程中锰素营养的不断消耗,土壤含锰量变幅很大。含锰最高值与最低值相差达140多倍,代换态锰、易还原态锰最高值与最低值相差高达200倍和1240倍。土壤中易还原态锰的贮备也显不足。因此,我国部分植胶区的橡胶树出现缺锰黄叶现象。本文提出了纠正缺锰黄叶症的施肥方法、施肥用量和施肥时期。     

巴西橡胶树HbCMT1的克隆与表达分析

通过PCR和RACE技术克隆获得了巴西橡胶树染色质甲基化酶(CMT,chromomethylase)基因(Hb CMT1)。Hb CMT1全长2697 bp,含有2556 bp的阅读框,编码851个氨基酸。推测Hb CMT1分子量为95.67 k D,等电点为5.38,氨基酸序列与可可、烟草、葡萄、黄瓜、鹰嘴豆和拟南芥等CMT家族成员的同源性分别为66%、51%、50%、56%、53%和50%。定量PCR分析表明Hb CMT1在巴西橡胶树的根、树皮、叶、胶乳中均有表达,其中在叶中表达量最高,在胶乳中表达量最低。此外Hb CMT1在橡胶树自根幼态无性系胶乳中的表达量比老态无性系胶乳中的低。     

巴西橡胶树转录中介体HbMed25基因克隆与表达分析

转录中介体(mediator,Med)中的Med25基因在植物的组织发育、器官发生、胁迫响应以及调控茉莉酸(JA)信号途径等方面起重要调控作用。该文在巴西橡胶树基因组序列中找到了橡胶树Med25基因的序列,通过RT-qPCR和RACE技术克隆HbMed25基因的全长序列并进行生物信息学预测分析结果显示,HbMed25基因包含2 655 bp的开放阅读框,编码884个氨基酸,蛋白分子量为95 kD,理论等电点为8.68,疏水性蛋白,亚细胞定位最可能为细胞核。Real-time PCR分析结果显示,HbMed25基因在树皮中表达量最高,在植物激素JA处理的形成层和胶乳材料中HbMed25基因在处理早期(1 h和2～4 h)上调表达,受割胶处理HbMed25基因在处理早期上调表达且对高产的橡胶树品系(CATAS 8-79和CATAS 7-33-97)的割胶处理响应更明显。综上结果认为,HbMed25基因极大可能参与了JA信号途径的调控,对阐明JA诱导橡胶树次生乳管分化的分子调控机制具有促进作用。     

巴西橡胶树HbNAC24基因克隆和表达分析

该研究以巴西橡胶树为实验材料,从橡胶树胶乳cDNA中克隆了NAC转录因子基因(HbNAC24)完整开放阅读框(ORF),并通过酵母实验和实时荧光定量PCR技术,进行转录激活活性分析和表达分析。结果显示:(1)HbNAC24基因ORF为1 167bp,编码388个氨基酸,在N端第7~174氨基酸之间含有一个典型的NAC结构域。(2)酵母实验表明,HbNAC24具有转录激活活性,转录激活区在高度变异C端,具备了NAC转录因子的基本特征。(3)序列比对和系统进化分析表明,HbNAC24蛋白属于NAC转录因子家族中的TIP亚族。(4)实时荧光定量PCR分析结果发现,HbNAC24基因在叶中的表达量显著高于其他部位;割胶和茉莉酸(JA)处理均能够诱导HbNAC24表达上调。研究认为,HbNAC24基因可能参与植物的生长发育和胁迫应答过程。