天然橡胶生产的高产高效措施

世界上人工栽培的橡胶树原产于巴西亚马逊河流域,故称为巴西橡胶树。我国云南于1904年开始引种巴西橡胶树,1906年引入海南岛。新中国成立后,我国天然橡胶有了长足的发展,从1950年200吨,至1994年37万吨,增加1850倍！主产区海南省,产胶量占全国的60％以上,累计提供国产天然胶200多万吨。目前我国天然橡胶年产量居世界第四位,植胶面积居第五位。事实推翻了国外关于北纬15度以北不能种橡胶树的传统论断,我同天然橡胶业正成功地在北纬18－24度之间得到不断发展。然而,我国华南常受风、寒、旱等不良因素危害,橡胶破位面积产链和劳动生…     

未来气候变化背景下橡胶树南美叶疫病入侵中国的风险预测

气候变化导致病虫害发生发展,分布范围及危害程度发生显著变化。橡胶树南美叶疫病作为我国橡胶树重要的检疫对象之一,预测其发生风险十分重要。本研究利用基准时段(1970—2000年)和未来(2041—2080年)的全球生物气候、地形数据以及橡胶树南美叶疫病地理分布信息,基于MaxEnt模型模拟基准时段和未来橡胶树南美叶疫病适生区分布,预测该病入侵我国的风险。结果表明:模型训练集和测试集ROC曲线的AUC值分别为0.96和0.95,模拟精度较高;贡献率排名前三的主导环境因子是平均气温年较差、温度季节变化、最冷季平均温度;基准时段全球橡胶树南美叶疫病中、高适生区主要集中在南美洲北部、北美洲南部、非洲中西部、亚洲南部、太平洋岛国等地区;从基准时段到未来,美洲、非洲、亚洲和大洋洲的中、高适生区分别有向东南、中间、东北和西北方向移动的趋势;入侵我国风险较高区域为海南岛东北部地区、广西壮族自治区东南部部分地区、广东省南部部分地区,高风险区域面积随着气候变化先增加后减少,高值中心有向东北方向移动的趋势。研究结果可为我国橡胶树南美叶疫病的检疫防治提供一定的参考依据。     

巴西橡胶树响应低温逆境的生理特征及其调控机制

低温是非传统植胶区巴西橡胶树（Hevea brasiliensis）种植的重要限制因子。低温能够引起巴西橡胶树细胞结构、原生质胶体特性、水分状况、细胞渗透压、光合作用、呼吸作用、物质代谢和保护酶系统等发生一系列改变,最终影响植株的生长发育。目前已从巴西橡胶树中克隆出一些抗寒相关基因,但是巴西橡胶树响应低温胁迫的调控机制仍不十分清楚。本文综述了巴西橡胶树对低温逆境响应的生理特征及其应答调控机制,以期为深入研究巴西橡胶树抗寒机制提供参考。     

未来气候变化对海南橡胶树春季物候期的影响

为研究未来气候变化对海南岛橡胶树春季物候期(第一蓬叶展叶期和春花期)的影响,以国内外关于橡胶树物候期量化研究和橡胶树观测试验数据为基础,结合作物生长钟模型,建立橡胶树春季物候期模型,开发成计算机软件RubberSP并进行适宜性评价。在此基础上,通过贝叶斯模型平均法(BMA)结合耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)多模式数据集中的5个大气环流模式(GCMs),分别在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5气候情景下,以1986—2017年为基准时段,预估2020—2099年气候变化对橡胶树春季物候期的可能影响。结果表明:RubberSP的模拟精度较高,模拟值与实测值的决定系数R²为0.73～0.87,均方根误差RMSE为3.26～4.15 d,归一化均方根误差NRMSE为3.4%～7.4%。BMA方法可以有效地处理单一GCMs带来的不确定性问题,较好地反映出气温变化趋势;预估RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下,海南岛至21世纪末较基准时段分别升温超过0.3、1.0和2.5 ℃。在未来气候情景下,春季物候期出现日序提前,产胶量提高的可能性变大。日序等值线均向西北方向移动,海南岛橡胶树种植最适宜区有向西北方向扩大的可能。第一蓬叶展叶期的空间差异性变大,春花期则略微变小。橡胶树春季物候期在未来3种情景下提前或推迟的变化幅度随RCP情景下升温的幅度而变化,RCP2.6最平缓,RCP8.5最剧烈。     

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。     

巴西橡胶树HbCMT的克隆与表达分析

通过PCR和RACE技术克隆了巴西橡胶树中一个染色质甲基化酶(Chromomethylase, CMT)基因（HbCMT）。HbCMT长2697 bp,含有2556 bp的阅读框,编码851个氨基酸。推测HbCMT分子量为95.67 KD,等电点为5.38,氨基酸序列与可可、葡萄、黄瓜、鹰嘴豆、番茄、拟南芥CMT家族成员的同源性分别为77％、74％、72%、67%、64%和52%。定量PCR分析表明HbCMT在巴西橡胶树的根、树皮、叶、胶乳中均有表达,其中在胶乳中表达量最低,此外HbCMT在橡胶树自根幼态无性系的胶乳中表达比老态无性系胶乳中的表达低。     

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。     

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。     

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…     

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。     

橡胶树体细胞胚发生过程中DNA甲基化分析

为探讨巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)自根幼态无性系与供体间差异产生的原因,应用甲基化敏感扩增多态性扩增技术,对巴西橡胶树体细胞胚发生过程中基因组DNA 胞嘧啶甲基化程度和模式进行了分析。结果表明,在巴西橡胶树体细胞胚发生过程中不同阶段的DNA 甲基化程度不同,以花药的DNA 甲基化程度最高,体细胞胚的DNA 甲基化水平最低。在体细胞胚发生过程中出现了I、Ⅱ和Ⅲ 3 种类型的甲基化多态性带型的改变,包括他们的出现与消失。因此,橡胶树体细胞胚发生过程中可能通过DNA 甲基化甲基化和去甲基化来调控基因的表达。     

未来理想的橡胶无性系

长久以来,天然橡胶种植业推广使用了各种种植材料。在二十世纪的头一、二十年代里,胶树的产量来自未经选择的实生树。这些实生树每年每公顷大约产胶300~500磅。随着芽接技术的出现,在实生树群体中选出了高产无性系,而在三十年代中期,这些初生代无性系就代替了未经选择的实生树。这个时期的无性系现在在马来半岛的胶园仍然占据着很大的面积。从外国引进的两个初生代无性系至今还在马来半岛大规模种植着。     

巴西橡胶树HbPEPRK基因家族5个成员在染色体上的定位

磷酸烯醇丙酮酸羧化酶激酶相关激酶(PEPRKs)在橡胶树中参与乙烯信号传导的相关反应,还与叶片发育、真菌侵染和低温胁迫有一定的相关性。本研究以巴西橡胶树无性系‘热研7-33-97’品种为材料,利用荧光原位杂交技术(FISH)对PEPRK基因家族中个成员(PEPRK1, PEPRK2, PEPRK3, PEPRK4和PEPRK5)进行了物理定位分析。结果表明:HbPEPRK1和HbPEPRK3基因同时定位在巴西橡胶树4号染色体长臂上,其信号位点到着丝粒的平均百分距分别为15.49、31.07;HbPEPRK2、HbPEPRK4和HbPEPRK5基因分别定位在巴西橡胶树5、6和7号染色体的长臂上,信号位点距离着丝粒的平均百分距分别为30.31、19.75和40.32。并讨论了这些基因与其他定位的基因之间的位置关系。为橡胶树分子辅助育种和比较基因组学研究提供有用的科学依据。     

橡胶树内珠被培养研究进展

橡胶树自根幼态无性系是20世纪70年代末培育的新型种植材料,集中了实生苗和芽接苗的优点,具有生长快、产量高、茎干圆锥度大的特点,极有可能取代芽接苗成为第3代种植材料.内珠被培养是获得自根幼态无性系的重要手段,可经初级体胚发生或持续体胚发生再生植株.初级体胚/微繁植株长势好、产量高,但再生频率低;持续体胚发生再生频率高,但体胚/微繁植株变异、感病、产量低.利用持续体胚发生体系进行了超低温保存和遗传转化研究,均取得了成功.     

中国橡胶树气候适宜度分布特征研究

选取气温、降水、光照、风速四个气象要素,应用气候适宜度方法对中国橡胶树的气候适宜性进行定量评价.结果表明:中国橡胶树的气候适宜度指数均低于0.8,平均值为0.43,变化趋势普遍在±0.05(10a)-1之间,海南岛的大部分地区为橡胶树气候适宜区,广东,广西和福建南部以及云南南部的部分地区为较适宜区;降水适宜度均值为0....     

巴西橡胶树栽培种质基因组C值测定和变异分析

为了解巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)栽培种质的变异情况,以53份在云南植胶区综合性状表现较好的巴西橡胶树栽培种质为材料,采用流式细胞术测定了基因组C值,并进行了变异分析。结果表明,浅绿色嫩叶是巴西橡胶树流式细胞术测定的最适样品。53份巴西橡胶树栽培种质的细胞核DNA含量和基因组C值存在一定差异,基因组的平均C值是1.531 696×109 bp,最小的是CRTG-272种质(1.465 908×10~9 bp),最大的是CRTG-83种质(1.600 381×10~9 bp),变异系数较小(CV=0.035 5)。53份巴西橡胶树栽培种质中有47份为二倍体,6份为三倍体。在已测定基因组大小的40种大戟科(Euphorbiaceae)植物中,基因组大小变异较大(CV=1.248 6),与"C值悖论"观点相一致。因此,应用流式细胞术能快速、准确地测定巴西橡胶树细胞核DNA含量、基因组C值和染色体倍性。     

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。     

西双版纳地区不同胶农(林)复合系统的植物水分利用效率比较

当前,西双版纳地区大面积橡胶单一种植林已引发了诸多的生态环境问题,为解决这些问题同时协调当地的经济发展,农林复合系统被生态学者们认为是最好的解决办法。然而目前关于不同间作模式下橡胶树水分利用效率研究还很少。因此,于2013－2014年的雨季中期(8月)和末期(11月)、雾凉季(1月)、干热季(3月),分别测定了中国科学院西双版纳热带植物园内四种不同胶农(林)复合系统(橡胶—叶茶、橡胶—咖啡、橡胶—大叶千斤拔、橡胶—可可复合系统)及单层橡胶林的土壤含水量、橡胶树及其林下间作植物的枝条凌晨水势和正午水势,以及它们植物叶片的δ13 C值,分析了各胶农(林)复合系统内橡胶树的水分利用效率,以期遴选出水分关系配置合理的复合橡胶林栽培模式,为环境友好型橡胶种植林的建设和推广提供相关的参考依据和理论支持。结果表明：除橡胶—可可复合系统以外,其余胶农(林)复合系统内的橡胶树水分利用效率值均高于单层橡胶林;橡胶—大叶千斤拔复合系统的土壤含水量显著高于其它复合系统;橡胶—叶茶复合系统的土壤含水量虽然低于橡胶—大叶千斤拔复合系统,但其最为稳定、季节变化小;橡胶—咖啡复合系统的水分利用效率最高最稳定,即使受到寒害也没有引起明显变化;而橡胶—可可复合系统的作用不明显,所有特征都与单层橡胶林相似。这表明除了橡胶—可可复合系统外,其他3种胶农(林)复合系统都显著地缓解了橡胶树在旱季所遭受的水分胁迫,同时也能有效地抵御突发性天气灾害。     

植物凝胶和蔗糖对橡胶树体胚植株再生的影响

为了筛选巴西橡胶体胚植株最为适合的植物凝胶和蔗糖用量,该研究以巴西橡胶树无性系热研7-33-97成熟体细胞双子叶次生胚状体为材料,以添加0.23μmol·L~(-1)KT,0.11μmol·L~(-1)IAA和8.7μmol·L~(-1)GA3的MS培养基为植株再生培养基,研究了添加不同用量的植物凝胶和蔗糖对巴西橡胶树体胚植株再生和生长的影响。结果表明:在橡胶树体细胞胚植株再生培养基中,不同用量的植物凝胶对植株再生频率和植株生长状况有显著影响,较低浓度(0~1 g·L~(-1))时,随着用量增加,植株再生频率提高,但较高浓度(1~4 g·L~(-1))时,随着用量增加,植株生长受到抑制。植物凝胶添加1 g·L~(-1)时植株生长最好,植株再生率为(86.4±5.7)%,株高5 cm以上的占(53±9.4)%,带叶植株为(81.7±3)%;而蔗糖对植株再生频率影响不显著,但对再生植株生长的影响显著,低蔗糖(20~30 g·L~(-1))时促进植株抽叶但抑制茎干伸长,高蔗糖(70~80 g·L~(-1))时显著抑制抽叶但促进茎干伸长。蔗糖添加50 g·L~(-1)时植株生长最好,株高5 cm以上的占(57.6±5.4)%,株高5 cm以上带叶植株占(46.3±12.3)%,均为最高且从外观来看,在50 g·L~(-1)时植株茎干和根都较为粗壮。因此,在橡胶树体细胞胚植株再生培养基中,植物凝胶和蔗糖最佳用量分别为1 g·L~(-1)和50 g·L~(-1)。     

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。