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茉莉酸和乙烯对巴西橡胶树橡胶生物合成的拮抗作用
1
作者 杨署光 晁金泉 +5 位作者 李言 吴绍华 张世鑫 邓小敏 史敏晶 田维敏 《热带作物学报》 北大核心 2025年第1期1-9,共9页
基于乙烯利(一种乙烯释放剂)刺激采胶可以显著增加每刀次的胶乳产量,以往认为橡胶生物合成主要受乙烯正调控。基于茉莉酸信号在促进植物次生代谢物质的生物合成中所起的关键作用,茉莉酸信号也被认为在天然橡胶生物合成的正反馈调节中起... 基于乙烯利(一种乙烯释放剂)刺激采胶可以显著增加每刀次的胶乳产量,以往认为橡胶生物合成主要受乙烯正调控。基于茉莉酸信号在促进植物次生代谢物质的生物合成中所起的关键作用,茉莉酸信号也被认为在天然橡胶生物合成的正反馈调节中起作用。最近的研究表明,割胶促进橡胶树合成天然橡胶与激活乳管细胞的茉莉酸信号途径密切相关。然而,茉莉酸信号途径和乙烯信号途径在橡胶生物合成调控过程中是否存在交互作用仍然不清楚。为此,本研究用茉莉酸甲酯和乙烯处理短期停割树,以13C-MVA为底物测定全胶乳和小橡胶粒子的体外橡胶生物合成效率,用q PCR技术分析茉莉酸甲酯和乙烯处理条件下4个茉莉酸信号途径关键环节基因Hb COI1、Hb JAZ1、Hb MYC1、Hb MYC2,4个乙烯-响应元件结合因子(ERFs)基因Hb ERFⅢa、Hb ERFⅦa、Hb ERFⅨc、Hb ERFⅩa,4个橡胶生物合成关键蛋白基因Hb HMGR1、Hb SRPP1、Hb REF1、Hb HRT2在萌条乳管细胞中的表达。结果表明:外源茉莉酸甲酯处理显著上调橡胶树乳管细胞中茉莉酸信号途径关键环节基因Hb COI1、Hb JAZ1、Hb MYC1、Hb MYC2和橡胶生物合成关键蛋白基因Hb HMGR1、Hb SRPP1、Hb REF1、Hb HRT2的表达水平,促进橡胶生物合成,但对乙烯-响应元件结合因子基因Hb ERFⅢa、Hb ERFⅦa、Hb ERFⅨc、Hb ERFⅩa的表达影响甚微,甚至抑制它们的表达。相反,外源乙烯处理显著上调橡胶树乳管细胞中乙烯-响应元件结合因子基因Hb ERFⅢa、Hb ERFⅦa、Hb ERFⅨc、Hb ERFⅩa的表达水平,但对茉莉酸信号途径关键环节基因Hb COI1、Hb JAZ1、Hb MYC1、Hb MYC2和橡胶生物合成关键蛋白基因Hb HMGR1、Hb SRPP1、Hb REF1、Hb HRT2的表达影响甚微,甚至抑制它们的表达,抑制橡胶生物合成。结果证明了茉莉酸和乙烯对巴西橡胶树橡胶生物合成的拮抗作用,将为阐明茉莉酸信号和乙烯信号的增产机理供理论依据。 展开更多
关键词 巴西橡胶树 茉莉酸甲酯 乙烯 生物合成 拮抗作用
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早花相关基因HbFT1和HbFT2转化橡胶树的研究
2
作者 李季 王秋润 +6 位作者 郭力鑫 杨鸿丽 周权男 吴日智 华玉伟 成镜 黄天带 《热带作物学报》 北大核心 2025年第3期515-523,共9页
植物的开花诱导受内源和环境信号关键调控因子的严格控制,一般分为6条主要途径,其中FloweringLocusT(FT)作为PEBP家族的重要成员在不同途径中起着关键作用。橡胶树中有2个FT基因,异位过表达拟南芥和烟草均可促进早花,通过对一年中不同... 植物的开花诱导受内源和环境信号关键调控因子的严格控制,一般分为6条主要途径,其中FloweringLocusT(FT)作为PEBP家族的重要成员在不同途径中起着关键作用。橡胶树中有2个FT基因,异位过表达拟南芥和烟草均可促进早花,通过对一年中不同月份的叶片定量表达分析发现,2个基因的表达并不相同,其中HbFT2可能是候选基因。本研究通过体细胞胚遗传转化的方法将35S::HbFT1和35S::HbFT2转到橡胶树中,分别获得2个和3个阳性胚,并通过GUS染色鉴定为阳性。当代再生植株或经次生体胚发生扩繁后再生的植株通过芽接的方式扩繁,获得HbFT1和HbFT2的超表达转基因阳性植株,分别有4株和7株,但是田间定植7 a仍未见开花。将定植后的转基因植株取叶片进行PCR检测和GUS染色确定其均为阳性植株。对HbFT1、HbFT2和抑制开花基因HbTFL1/CEN的qRT-PCR表达分析表明,35S::HbFT1过表达阳性植株中HbFT1的表达均显著高于野生型对照,HbFT2基因的表达相对较低;而35S::HbFT2过表达阳性植株中HbFT2的表达仅有2株显著高于对照,其他5株均与对照无差异,HbFT1基因的表达也相对较低;35S::HbFT1过表达阳性植株中HbFT1的表达虽然均比对照显著提高,但有一阳性胚芽接获得的后代间差异显著,而且35S::HbFT2过表达阳性植株2个阳性胚芽接获得的后代间的差异也显著,推测和胚状体转化的嵌合性有关。而对抑制开花基因的表达分析显示,部分抑制开花基因均显著高于FT基因的表达,推测未实现早花表型的原因可能是因为抑制开花基因的高表达所致,且在橡胶树中也同样存在FT/TFL的平衡调控。 展开更多
关键词 早花 巴西橡胶树 HbFT1 HbFT2 QRT-PCR 遗传转化
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橡胶树割线外施乙烯利的痕量检测及其吸收和分布规律研究
3
作者 杨文凤 范睿深 +3 位作者 高宏华 魏芳 万炯 仇键 《热带作物学报》 北大核心 2025年第8期1864-1873,共10页
乙烯利作为橡胶生产中广泛应用的增产剂,在促进橡胶树高效采胶中发挥了重要作用。然而,乙烯利刺激增产具有明显的剂量效应,过度施用会造成橡胶树死皮等副作用。本研究以热研73397橡胶树为试验材料,建立了基于超高效液相色谱串联质谱技术... 乙烯利作为橡胶生产中广泛应用的增产剂,在促进橡胶树高效采胶中发挥了重要作用。然而,乙烯利刺激增产具有明显的剂量效应,过度施用会造成橡胶树死皮等副作用。本研究以热研73397橡胶树为试验材料,建立了基于超高效液相色谱串联质谱技术(UPLC-MS/MS)的树皮中乙烯利痕量检测方法,并系统研究了外施乙烯利后不同时间和树干不同部位树皮的乙烯利含量分布规律。样品前处理采用甲醇∶1%甲酸(9∶1,V/V)溶液匀浆浸提,过滤后直接进行定量分析。样品经Waters CORTECS HILIC C18色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.6μm)分离,以0.01%氨水溶液、乙腈∶水(80∶20,V/V)为流动相,流速为1.0 mL/min,在电喷雾离子源、负离子扫描和多反应监测模式(MRM)下进行检测,外标法定量,定量离子为107。结果表明:乙烯利在0.02~1.00μg/mL浓度范围内线性关系良好(R2=0.9997),在0.1~1.0μg/kg添加水平下,回收率为85.3%~101.2%,相对标准偏差为1.14%~7.28%,检出限为0.1μg/kg。应用该方法研究了橡胶树涂施不同浓度乙烯利(0.5%、2.0%、4.0%)0~96 h后割线及其上下5、10 cm树皮中乙烯利的分布特征。结果显示:外施的乙烯利在橡胶树中分布不均匀,施药部位的含量显著高于其他部位,且近施药部位含量高于远施药部位,施药部位下方的含量高于上方。施药部位的乙烯利含量与外施乙烯利浓度呈显著正相关,且随着施药时间的延长呈先增后降的趋势,3种浓度均在施药后12~24 h达到峰值,随后逐渐下降,96 h仍能检测到较高浓度的乙烯利。与气相色谱法间接测定乙烯释放速率相比,本研究建立的检测方法具有简便快速、重现性好、灵敏度高等优势,为橡胶树中乙烯利的定量分析提供了可靠的技术支撑。研究初步揭示了橡胶树割线外施乙烯利后的吸收、分布及运输规律,发现其扩散运输不明显,主要集中在施药部位,可为深入解析乙烯利刺激增产的剂量效应及指导其安全高效施用提供理论依据。 展开更多
关键词 橡胶树 乙烯利 超高效液相色谱串联质谱 分布规律
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橡胶树酵母双杂交文库构建及HbTRXy2互作蛋白筛选
4
作者 吴双 逯锐琳 +5 位作者 何其光 袁坤 胡义钰 王真辉 刘进平 刘辉 《热带作物学报》 北大核心 2025年第6期1279-1287,共9页
硫氧还蛋白通过催化硫醇-二硫键交换反应调节靶蛋白的结构和功能,在维持细胞氧化还原稳态中发挥关键作用。前期研究证实橡胶树y型硫氧还蛋白HbTRXy2具有很强的抗氧化功能。为探究HbTRXy2调控抗氧化性的分子机制,本研究构建橡胶树酵母双... 硫氧还蛋白通过催化硫醇-二硫键交换反应调节靶蛋白的结构和功能,在维持细胞氧化还原稳态中发挥关键作用。前期研究证实橡胶树y型硫氧还蛋白HbTRXy2具有很强的抗氧化功能。为探究HbTRXy2调控抗氧化性的分子机制,本研究构建橡胶树酵母双杂交文库及HbTRXy2诱饵载体pGBKT7-HbTRXy2,并通过酵母双杂交筛选与HbTRXy2互作的蛋白。结果显示:本研究构建的次级文库重组率为100%,插入片段平均长度大于1000bp,库容量为3.80×10^(6)CFU/mL;经检测,诱饵载体pGBKT7-HbTRXy2在酵母中无毒性和自激活活性,可用于酵母双杂交筛选;采用共转化法从构建的文库中筛选到与HbTRXy2互作的蛋白24个。生物信息学分析表明,这些候选互作蛋白的功能涉及氧化还原、逆境胁迫响应、ATP结合与代谢、卡尔文循环、单碳代谢、碳固定、蛋氨酸生物合成、脂质A生物合成、金属离子结合或转运、跨膜转运、细胞体积调控、磷酸根离子稳态、蛋白质磷酸化和蛋白质折叠等。本研究结果为深入解析HbTRXy2在橡胶树中的功能及其作用机理奠定基础。 展开更多
关键词 橡胶树 硫氧还蛋白 酵母双杂交 酵母文库构建 互作蛋白
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巴西橡胶树HbPP2基因家族鉴定与表达分析
5
作者 杨那 林远 +4 位作者 胡斌 郝园园 韩晓菲 刘林娅 龙翔宇 《热带作物学报》 北大核心 2025年第4期777-787,共11页
橡胶树胶乳代谢过程受到多种机制调控,其中泛素化修饰调控最为显著。韧皮部蛋白PP2属于F-box蛋白家族,在胶乳中特异性高表达,可能参与了胶乳再生调控。本研究对巴西橡胶树基因组中鉴定到的17个F-box成员HbPP2基因进行生物信息学和表达... 橡胶树胶乳代谢过程受到多种机制调控,其中泛素化修饰调控最为显著。韧皮部蛋白PP2属于F-box蛋白家族,在胶乳中特异性高表达,可能参与了胶乳再生调控。本研究对巴西橡胶树基因组中鉴定到的17个F-box成员HbPP2基因进行生物信息学和表达模式分析,结果表明:橡胶树PP2基因编码的蛋白大多数为不稳定亲水性蛋白,分子量介于9.402~61.206 kDa之间;系统进化分析表明巴西橡胶树中的17个HbPP2基因可以分为3个亚组(Ⅰ亚组,Ⅱ亚组和Ⅲ亚组),其中HbPP2成员在Ⅰ亚组中完全缺失;顺式作用元件分析发现,PP2基因启动子区域包含生长发育调控、激素响应和光响应等多种顺势作用元件;亚细胞定位预测发现,PP2蛋白主要定位在叶绿体或细胞质中;表达分析显示,橡胶树HbPP2家族中除部分成员具有组织表达特异性外,多数成员在各个组织中均有表达,在胶乳中,HbPP2-B1、HbPP2-B1.1、HbPP2-B10.1、HbPP2-A13.2、HbPP2-B13和HbPP2-A15.1的表达丰度较高,但割胶处理只显著上调HbPP2-A13.2和HbPP2-B13的表达。本研究初步揭示巴西橡胶树HbPP2家族成员的理化特征和表达特征,为进一步研究该基因家族在橡胶树胶乳合成代谢中的功能奠定基础。 展开更多
关键词 巴西橡胶树 基因表达分析 韧皮部蛋白2 PP2基因家族 胶乳生物合成
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海南热研73397等5个橡胶树品种全年割胶周期生胶质量变化 被引量：2
6
作者 覃怀德 张安洋 +5 位作者 聂智毅 康桂娟 位明明 曾日中 罗微 湛瑞芳 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1226-1234,共9页
天然橡胶的质量和性能与橡胶树品种、割胶生产、气象、物候等遗传和环境因素密切相关。为了探明橡胶树不同品种之间及4—12月全年割胶周期内生胶质量的差异与变化规律,本研究分析比较了PR107、RRIM600、热研917、热研73397和热研879等5... 天然橡胶的质量和性能与橡胶树品种、割胶生产、气象、物候等遗传和环境因素密切相关。为了探明橡胶树不同品种之间及4—12月全年割胶周期内生胶质量的差异与变化规律,本研究分析比较了PR107、RRIM600、热研917、热研73397和热研879等5个橡胶树品种胶乳所制备生胶的质量,并分析了各品种5月份胶乳所制备生胶的硫化特性和硫化胶的力学性能。结果表明:5个橡胶树品种生胶的门尼黏度值、氮(蛋白质)含量、挥发物含量、P0和PRI值等在4—12月全年割胶周期内表现出增加或下降的趋势,这些质量指标既反映出橡胶树品种间的基因型差异,又表现出受气象等环境因素变化的影响。其中,4个品种12月生胶的蛋白质含量均超过3.0%;热研917混炼胶的硫化特性与其他4个品种有明显差异;在S/2 d/3割制下,热研879硫化胶的拉断伸长率和拉伸强度最小。本研究结果一方面有助于指导橡胶树品种选育和割胶生产,另一方面也可以为高性能天然橡胶生产加工提供科技支撑。 展开更多
关键词 橡胶树 橡胶质量与性能 全年割胶周期 海南岛
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橡胶树CRISPR/Cas9编辑植株出现预期表型的突变阈值 被引量：1
7
作者 杨先锋 林秋飞 +4 位作者 JINU Udayabhanu 李季 钱遵超 邓玉婷 黄天带 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2024年第8期1521-1527,共7页
本课题组前期在橡胶树原生质体中分别实现了基于CRISPR/Cas9-RNP及质粒介导的瞬时转化基因编辑,并以HbPDS基因为靶标,在橡胶树愈伤组织中实现了农杆菌介导的稳定转化基因编辑,并获得了出现白化表型的愈伤组织,但由于橡胶树愈伤诱导体胚... 本课题组前期在橡胶树原生质体中分别实现了基于CRISPR/Cas9-RNP及质粒介导的瞬时转化基因编辑,并以HbPDS基因为靶标,在橡胶树愈伤组织中实现了农杆菌介导的稳定转化基因编辑,并获得了出现白化表型的愈伤组织,但由于橡胶树愈伤诱导体胚的技术还不稳定,导致未能获得基因编辑植株。为了获得橡胶树基因编辑幼苗,本研究继续以HbPDS基因为靶标,改用橡胶树体胚为侵染受体,开展农杆菌介导的遗传转化,经潮霉素抗性筛选获得增殖的T_0代抗性体胚,通过Cas9基因分子检测共挑选出116个阳性转化体胚,通过对靶点处的测序检测发现有5个胚块发生了基因编辑,编辑效率为4.3%。通过植株再生程序,获得了2株再生植株,表型观测均是嵌合体,表现为同一编辑植株上同时存在绿色及白化叶片。同时取白化叶片和绿色叶片进行高通量测序,发现二者均已发生了基因编辑,除了1个白化叶片发生了纯合双等位突变之外,其余叶片均为嵌合突变。其中,白化叶片编辑细胞的占比介于86%~100%之间,而绿色部位编辑细胞所占比例介于66%~69%之间,说明橡胶树CRISPR/Cas9编辑植株出现预期表型的突变阈值高于69%,介于70%~85%之间,为今后创制有表型的橡胶树基因编辑幼苗提供理论指导。同时,本研究证明了T_0代转化体胚及其获得的再生植株嵌合比例太高,不宜作为植株再生的材料,为今后通过对T_0代阳性体胚进行继代获得T_1代纯合体胚,并以T_1代体胚为转化受体获得纯合基因编辑植株提供思路。本研究首次公开报道获得了橡胶树基因编辑植株,尽管是嵌合植株,但也增进了对CRISPR/Cas9在橡胶树中作用的理解,为下一步在橡胶树中改进并应用基因编辑技术奠定基础。 展开更多
关键词 橡胶树 CRISPR/Cas9 HbPDS基因 基因编辑 突变阈值
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橡胶树热垦525胚性悬浮细胞系的建立及其胚性能力的维持
8
作者 戴雪梅 彭素娜 +2 位作者 成镜 顾晓川 黄天带 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2024年第7期1385-1392,共8页
易碎胚性愈伤组织和胚性悬浮细胞系都是基因工程和细胞工程的理想受体材料。然而橡胶树(Hevea brasil-iensis)易碎胚性愈伤组织诱导频率低、耗时长,且其胚性能力通常随继代次数的增加而下降甚至完全丧失,限制了相关研究的持续开展。因此... 易碎胚性愈伤组织和胚性悬浮细胞系都是基因工程和细胞工程的理想受体材料。然而橡胶树(Hevea brasil-iensis)易碎胚性愈伤组织诱导频率低、耗时长,且其胚性能力通常随继代次数的增加而下降甚至完全丧失,限制了相关研究的持续开展。因此,快速获得易碎胚性愈伤组织,建立具有高效体胚发生能力的胚性悬浮细胞系,并尽可能较长时间维持其胚性能力是当前橡胶树基因工程和细胞工程研究的重要内容。本研究以橡胶树热垦525未成熟花药为外植体进行愈伤组织的诱导和胚性悬浮细胞系的建立,分析比较固液2种长期继代方式对维持其胚性能力的影响。结果表明:花药外植体在愈伤诱导培养基中获得的黄色致密初代愈伤组织体胚发生能力低,分散性差,不适合进行悬浮培养。将初代愈伤组织转移至胚性愈伤组织诱导培养基中培养70~80 d后,可观察到有胚性结构的形成和早期体细胞胚发生,同时周围长出鲜黄色小颗粒状易碎胚性愈伤组织。通过常规方法建立的Ⅰ型胚性悬浮细胞系具备胚性细胞的典型特征,体胚发生能力显著高于胚性愈伤组织,但在体胚发生过程中容易重新愈伤化;而通过筛选特定形态的胚性愈伤组织低密度启动悬浮培养建立的Ⅱ型胚性悬浮细胞系,在显微镜下可观察到细胞处在有序的胚性结构中,其体胚发生频率可达100%。在含2 mg/L2,4-D的液体培养中持续继代2 a后细胞明显老化且增殖缓慢,体胚发生能力几近丧失;而在去除2,4-D并添加低浓度脱落酸(0.1 mg/L)和水解酪蛋白(0.5 g/L)的固体培养基上持续继代2 a后,体胚发生能力仍能维持在较高水平。所建立的Ⅱ型胚性悬浮细胞系可为橡胶树遗传转化及原生质体培养等相关研究长期提供优质充足且状态相对稳定的材料来源。 展开更多
关键词 橡胶树 易碎胚性愈伤组织 胚性悬浮细胞系 体胚发生 胚性维持
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非生物胁迫对橡胶树热激转录因子家族成员表达的影响 被引量：3
9
作者 李言 余文才 +2 位作者 陆庆志 杨署光 田维敏 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2021年第8期2119-2125,共7页
热激转录因子(heat shock transcription factor,Hsf)是一类重要的调节因子,能够使植物响应多种逆境胁迫,赋予植物多种抗逆性。通过qPCR技术,分析了30个橡胶树HbHsf家族成员在低温胁迫下橡胶树‘93-114’和‘热垦501’叶片中的表达模式... 热激转录因子(heat shock transcription factor,Hsf)是一类重要的调节因子,能够使植物响应多种逆境胁迫,赋予植物多种抗逆性。通过qPCR技术,分析了30个橡胶树HbHsf家族成员在低温胁迫下橡胶树‘93-114’和‘热垦501’叶片中的表达模式,结果显示多个HbHsfs基因可被低温诱导上调表达,尤其是HbHsfA4a、HbHsfA4d、HbHsfA9b、HbHsfC1a和HbHsfC1b在低温胁迫下‘93-114’叶片中的表达量显著高于‘热垦501’。此外,HbHsfA4a和HbHsfA4d在干旱和高盐胁迫下显著上调表达,HbHsfA9b在干旱条件下极显著上调表达,HbHsfC1a和HbHsfC1b响应高盐胁迫上调表达。橡胶树HbHsfs基因响应多种逆境交叉胁迫,暗示着基因功能的多样性和复杂性。本研究为进一步解析Hsf家族成员的抗逆机理提供理论依据。 展开更多
关键词 巴西橡胶树 热激转录因子 非生物胁迫 低温胁迫 干旱胁迫 高盐胁迫
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适合全周期间作的橡胶树品种热垦628花药再生体系研究 被引量：3
10
作者 成镜 黄天带 +1 位作者 戴雪梅 徐正伟 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2023年第9期1794-1800,共7页
在橡胶树体胚发生再生体系研究中,如何快速获得胚性愈伤组织是能否成功建立再生体系的关键。本研究基于课题组前期的研究基础,以橡胶树花药为外植体,通过正交试验设计方案研究了毒莠定、KT、6-BA、IAA四种激素的不同浓度组合对橡胶树花... 在橡胶树体胚发生再生体系研究中,如何快速获得胚性愈伤组织是能否成功建立再生体系的关键。本研究基于课题组前期的研究基础,以橡胶树花药为外植体,通过正交试验设计方案研究了毒莠定、KT、6-BA、IAA四种激素的不同浓度组合对橡胶树花药胚性愈伤组织诱导的影响,结果表明:橡胶树花药愈伤组织诱导的最优组合培养基为MS基础培养基,硫胺素0.4 mg/L、天冬酰胺300 mg/L、水解酪蛋白100 mg/L、脯氨酸100 mg/L、精氨酸100 mg/L、谷氨酰胺100 mg/L、L-半胱氨酸-盐酸盐50 mg/L、蔗糖70 g/L、椰子水50 mL/L、植物凝胶2.2 g/L,并添加毒莠定浓度20 mg/L、KT浓度2 mg/L、6-BA浓度1 mg/L、IAA浓度0 mg/L,愈伤组织诱导率达73.3%~100%。所有处理在诱导愈伤组织25~28 d左右,愈伤组织达到快速增殖时期,对胚性愈伤组织的诱导起主要作用的是毒莠定浓度,其浓度在20~30 mg/L之间时,对胚性愈伤组织的诱导有促进作用。低浓度的毒莠定虽然也能诱导愈伤组织产生,但是这些愈伤组织几乎为无胚胎发生能力的非胚性愈伤组织。同时用获得的11个体胚进行植株再生,其中出苗2株,7个只长根不抽芽,2个既不抽芽也不长根,植株再生率达18%。因此,在此研究的基础上,对愈伤组织诱导培养基配方进行进一步优化,使其能够更快地从花药中诱导出胚性愈伤组织,缩短胚性愈伤组织的诱导时间,降低变异几率,可为RITA生物反应器提供更好条件的愈伤组织起始原料。 展开更多
关键词 橡胶树 花药 胚性愈伤组织 植株再生
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橡胶树野生种质资源产量相关性状的灰色关联度分析 被引量：3
11
作者 胡彦师 周世俊 +2 位作者 刘晓东 涂敏 曾霞 《广东农业科学》 CAS 2023年第6期27-35,共9页
【目的】天然橡胶是重要的工业原料和战略物资,在国民经济发展中具有十分重要的地位和作用,属资源约束性产业,其主要来源于巴西橡胶树,在已知的产胶植物中以橡胶树的产胶量最高,质量最好。巴西橡胶树以收获胶乳为主要经济产出,胶乳产量... 【目的】天然橡胶是重要的工业原料和战略物资,在国民经济发展中具有十分重要的地位和作用,属资源约束性产业,其主要来源于巴西橡胶树,在已知的产胶植物中以橡胶树的产胶量最高,质量最好。巴西橡胶树以收获胶乳为主要经济产出,胶乳产量是受微效多基因控制的数量性状,影响因素较多,其表型值受遗传效应和环境效应影响,为全面了解橡胶树野生种质资源产量与主要相关农艺性状的关系,对橡胶树干胶产量及主要农艺性状进行研究,以期为橡胶树种质资源鉴定评价筛选以及新品种选育种研究提供科学依据。【方法】采用灰色关联度分析法,对种植于中国热带农业科学院试验场红星队的13份橡胶树野生种质资源产量及生长等相关农艺性状进行研究分析。【结果】与株次干胶产量相关的8个主要农艺性状的关联顺序为茎围>干胶含量>平均乳管个数>平均乳管列数>树皮厚度>茎围增长>侧脉胶等级>胶值比,对应权重分别为茎围0.1380、干胶含量0.1338、平均乳管个数0.1322、平均乳管列数0.1264、树皮厚度0.1205、茎围增长0.1182、侧脉胶等级0.1178、胶值比0.1143。综上,茎围、干胶含量、乳管数目、树皮厚度等性状与干胶产量的关联度较密切,对株次干胶产量影响较大。【结论】在橡胶树种质资源鉴定评价中,应以茎围、干胶含量、乳管数量等性状为重点,并兼顾其他性状对产量的潜在影响。 展开更多
关键词 巴西橡胶树 野生种质资源 产量 相关性状 灰色关联度分析
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橡胶树硫氧还蛋白基因HbTRXo2克隆、表达及功能分析
12
作者 杨娜 吴双 +5 位作者 逯锐琳 何其光 胡义钰 朱春梅 王真辉 刘辉 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2024年第10期1999-2009,共11页
硫氧还蛋白(thioredoxin,TRX)作为氧化还原调节蛋白在植物抵御非生物逆境胁迫中发挥重要作用。本研究采用RT-PCR从橡胶树(Heveabrasiliensis)中克隆了硫氧还蛋白基因HbTRXo2,该基因编码区长594bp,编码197个氨基酸。预测HbTRXo2蛋白的分... 硫氧还蛋白(thioredoxin,TRX)作为氧化还原调节蛋白在植物抵御非生物逆境胁迫中发挥重要作用。本研究采用RT-PCR从橡胶树(Heveabrasiliensis)中克隆了硫氧还蛋白基因HbTRXo2,该基因编码区长594bp,编码197个氨基酸。预测HbTRXo2蛋白的分子量为21.90 kDa,理论等电点为7.59。蛋白保守结构域和系统进化分析结果显示,HbTRXo2含有TRX保守结构域,与其他植物o型硫氧还蛋白聚在一起,表明该蛋白属于o型硫氧还蛋白。实时荧光定量PCR分析表明,HbTRXo2基因在橡胶树根、树皮、胶乳、成熟叶、衰老叶、新梢、雌花和雄花组织中均表达,其中在胶乳中的表达量显著高于其他组织。同健康橡胶树相比,割面干涸橡胶树树皮和胶乳中HbTRXo2的表达量显著降低。在低温、聚乙二醇(PEG)诱导的干旱以及过氧化氢(H_(2)O_(2))和甲基紫精(MV)诱导的氧化胁迫处理下,HbTRXo2基因的表达显著上调,表明该基因参与了橡胶树对非生物胁迫的应答。为了研究HbTRXo2在抗逆中的功能,本研究构建其酵母表达载体,并转入酿酒酵母INVSc1菌株中,获得重组酵母INVSc1(pYES2-HbTRXo2)。比较重组酵母INVSc1(pYES2-HbTRXo2)和转空载体对照酵母INVSc1(pYES2)在H_(2)O_(2)、PEG和低温胁迫处理后的存活差异。结果显示,重组酵母INVSc1(pYES2-HbTRXo2)在PEG和H_(2)O_(2)处理后的存活率明显高于对照酵母,而在低温胁迫处理后的存活率明显低于对照酵母,表明转HbTRXo2基因提高了重组酵母对干旱和氧化胁迫的抗性,但降低了对低温胁迫的抗性。以上研究结果证明,HbTRXo2在橡胶树产排胶和抗逆过程中起着重要作用。本研究为进一步解析HbTRXo2在橡胶树中的生物学功能提供重要的参考依据。 展开更多
关键词 硫氧还蛋白 橡胶树 基因表达 酵母表达 抗氧化性 非生物逆境胁迫
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巴西橡胶树次生乳管分化能力早期预测的相关基因初步研究
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作者 张世鑫 刘宁涛 +3 位作者 杨署光 王婷 李招娣 田维敏 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期1974-1982,共9页
目前通过常规的试割测产进行橡胶树产量育种的方法,周期长且效率低,亟须改进。橡胶树次生乳管分化能力是决定橡胶产量的关键因子之一,因此,次生乳管分化能力的早期预测对缩短橡胶树产量育种周期具有重要意义。本研究采用分子生物学技术... 目前通过常规的试割测产进行橡胶树产量育种的方法,周期长且效率低,亟须改进。橡胶树次生乳管分化能力是决定橡胶产量的关键因子之一,因此,次生乳管分化能力的早期预测对缩短橡胶树产量育种周期具有重要意义。本研究采用分子生物学技术,割胶处理不同次生乳管分化能力等级的橡胶树种质的杂交后代,对水囊皮组织中的茉莉酸生物合成关键酶基因、茉莉酸途径关键环节基因和橡胶生物合成关键酶基因等20个基因的表达模式进行分析,并将基因表达与橡胶树种质次生乳管分化能力等级进行相关性分析。结果发现:茉莉酸生物合成关键酶基因HbAOCa和橡胶生物学合成关键酶基因HbHevb7在割胶处理后上调表达,且与橡胶树种质的次生乳管分化能力等级相关性较好。该方法可用于区分橡胶树种质间次生乳管分化能力的差异。研究结果不仅可以夯实橡胶树种质的乳管分化能力的早期预测方法,而且可为开发次生乳管分化能力的相关分子标记提供理论基础。 展开更多
关键词 巴西橡胶树 产量育种 早期预测 乳管分化能力 茉莉酸
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橡胶树蛋白激酶基因SnRK2.7的克隆及表达
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作者 刘云飞 李言 田维敏 《热带生物学报》 2024年第1期1-9,共9页
为了探索蔗糖非发酵相关蛋白激酶2(Sucrose non-fermentating1-related protein kinase 2,SnRK2)在巴西橡胶树响应低温胁迫应答中的作用,采用RT-PCR技术,从橡胶树抗寒无性系93-114的叶片中克隆了SnRK2亚家族的一个成员,命名为HbSnRK2.7... 为了探索蔗糖非发酵相关蛋白激酶2(Sucrose non-fermentating1-related protein kinase 2,SnRK2)在巴西橡胶树响应低温胁迫应答中的作用,采用RT-PCR技术,从橡胶树抗寒无性系93-114的叶片中克隆了SnRK2亚家族的一个成员,命名为HbSnRK2.7。该基因包含一个1095 bp的开放阅读框,编码364个氨基酸。HbSnRK2.7的分子量为41.39 kD,等电点为4.70,具有保守丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶结构域,预测其能催化磷酸基从ATP转移到蛋白质底物上的丝氨酸/苏氨酸残基上,也是磷酸化位点的集中区域,还具有非生物胁迫所需的结构域和ABA(脱落酸)依赖的HbSnRK2.7激活所需结构域。q-PCR结果显示,HbSnRK2.7基因响应ABA诱导,呈下调表达模式。在ABA处理8 h时,表达量下调到最低点。在低温胁迫下,HbSnRK2.7的表达量极显著降低。低温胁迫4 h和8 h时,HbSnRK2.7持续下调表达,低温胁迫24 h时,HbSnRK2.7表达量下调到最低,大约为非胁迫表达量的1/2。而且,HbSnRK2.7在不抗寒种质中的表达量显著高于抗寒种质。这些结果表明,HbSnRK2.7可能作为负调控因子介导橡胶树依赖ABA的低温胁迫抗性形成。 展开更多
关键词 巴西橡胶树 蔗糖非发酵相关蛋白激酶 荧光定量PCR 低温胁迫抗性 脱落酸信号途径
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橡胶树‘热研7-33-97’死皮相关研究的qRT-PCR内参基因筛选 被引量：2
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作者 卢亚莉 张世鑫 +2 位作者 杨署光 田维敏 史敏晶 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期1282-1289,共8页
在橡胶树死皮以及死皮康复相关研究中,为获得可靠的基因表达结果,筛选合适的内参基因显得尤为重要。本研究以‘热研7-33-97’健康树、三级死皮树和死皮康复树为试验材料,收集其中的胶乳,采用qRT-PCR技术,结合GeNorm、NormFinder和BestKe... 在橡胶树死皮以及死皮康复相关研究中,为获得可靠的基因表达结果,筛选合适的内参基因显得尤为重要。本研究以‘热研7-33-97’健康树、三级死皮树和死皮康复树为试验材料,收集其中的胶乳,采用qRT-PCR技术,结合GeNorm、NormFinder和BestKeeper三种内参筛选软件,综合分析了20个候选内参基因在不同胶乳样品中的表达情况。结果表明:eif2、ACT7a、UBC2b在健康树中较稳定;UBC3、eifAb、eifAa、ADF4、UBC4、UBC2b、eif2、RH2b、ACT7b在三级死皮树中较稳定;UBC2b、eif2和ROC3在三级死皮恢复树中较稳定。选择胶乳代谢相关基因HbDXS1、HbHMGS2和HbNIN3对候选的内参基因进行验证,筛选出本研究中适合的一组稳定可靠的内参基因是eif2和UBC2b,其中ejf2是最佳内参基因,18S不适合作为本研究的内参基因。 展开更多
关键词 橡胶树 死皮相关 内参基因 QRT-PCR
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海藻酸钠/壳聚糖基橡胶树死皮康复营养剂微胶囊的制备工艺优化 被引量：5
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作者 胡义钰 冯成天 +3 位作者 刘辉 袁坤 谢贵水 王真辉 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2019年第7期1379-1386,共8页
橡胶树死皮已成为制约天然橡胶生产发展的重要因子之一,研发轻简、高效的死皮防治技术是目前生产中亟需解决的问题。本文以海藻酸钠/壳聚糖为壁材,橡胶树死皮康复营养剂主要有效成分为芯材,通过复凝聚反应将橡胶树死皮康复营养剂制备成... 橡胶树死皮已成为制约天然橡胶生产发展的重要因子之一,研发轻简、高效的死皮防治技术是目前生产中亟需解决的问题。本文以海藻酸钠/壳聚糖为壁材,橡胶树死皮康复营养剂主要有效成分为芯材,通过复凝聚反应将橡胶树死皮康复营养剂制备成微胶囊。以微胶囊的包封率、载药量为制备工艺优化指标,通过L16(45)正交实验得出微胶囊的最佳制备工艺条件。研究结果表明,当壳聚糖浓度为2.0 mg/mL、营养剂用量为1 g,体系反应温度为40℃,pH为5,10%戊二醛用量为30 mL时,该工艺条件下制备的微胶囊相对圆整、粒度分布相对均匀(10~40μm),其包封率达69.31%、载药量达14.35%。所得的最佳工艺制备条件为后期实现木质部埋植橡胶树死皮康复营养剂缓释微胶囊打下良好基础;为最终实现新型高效的橡胶树死皮康复技术应用提供依据。 展开更多
关键词 橡胶树 死皮 康复 海藻酸钠/壳聚糖 微胶囊
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橡胶树乳管细胞GPPS基因的克隆与表达分析 被引量：4
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作者 邓小敏 于洁 +3 位作者 陈莹 晁金泉 张世鑫 田维敏 《南方农业学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第11期2117-2128,共12页
【目的】克隆橡胶树乳管细胞短链异戊烯基合酶(GPPS)基因,分析其表达特性和编码蛋白的相互作用,为解析该类基因在天然橡胶和萜类合成中的作用提供理论参考。【方法】采用逆转录PCR(RT-PCR)和cDNA末端快速克隆(RACE)从橡胶树乳管细胞胶... 【目的】克隆橡胶树乳管细胞短链异戊烯基合酶(GPPS)基因,分析其表达特性和编码蛋白的相互作用,为解析该类基因在天然橡胶和萜类合成中的作用提供理论参考。【方法】采用逆转录PCR(RT-PCR)和cDNA末端快速克隆(RACE)从橡胶树乳管细胞胶乳中克隆GPPS基因(HbGPPS1和HbGPPS2),利用生物信息学分析其编码蛋白的特性;采用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)检测HbGPPS1和HbGPPS2在树皮和胶乳中的组织表达特异性、在不同橡胶树品系中的表达模式及其对割胶和外源茉莉酸甲酯(MeJA)处理的响应模式,并在原核细胞中进行表达分析;通过酵母双杂交技术检测HbGPPS1和HbGPPS2蛋白的相互作用关系。【结果】从橡胶树乳管细胞乳胶中克隆获得HbGPPS1和HbGPPS2基因,其中HbGPPS1基因编码框长度为1248 bp,编码415个氨基酸,蛋白分子量为45.9 kD,理论等电点为6.77;HbGPPS2基因编码框长度为1239 bp,编码412个氨基酸,蛋白分子量为45.6 kD,理论等电点为6.77。二者的核苷酸序列相似性为89%,且编码蛋白均含有2个典型的异戊烯基转移酶活性结构域DDXXD(D),定位于叶绿体和线粒体。HbGPPS1蛋白自身及其与HbGPPS2蛋白均能形成较弱相互作用的二聚体。qRT-PCR检测结果显示,HbGPPS1和HbGPPS2基因在胶乳中的表达量高于树皮,但均以HbGPPS2基因表达量较高,表明二者表达存在组织特异性。经MeJA处理后橡胶树胶乳中HbGPPS1和HbGPPS2基因表达量较对照高,即外源MeJA可促进内源茉莉酸的合成,激活乳管细胞内的茉莉酸信号从而上调HbGPPS1和HbGPPS2基因表达。在5个橡胶树栽培品系中,HbGPPS2基因的表达量均明显高于HbGPPS1基因,且与PR107、热研7-20-59、RRIM600和热研7-33-97干胶含量趋势一致,但二者仅在热研8-79和热研7-33-97的表达模式存在差异。HbGPPS2基因能在大肠杆菌中成功表达。【结论】HbGPPS2基因可能是乳管细胞中参与天然橡胶和萜类合成的主效基因,而HbGPPS1基因可能是功能冗余基因。HbGPPS2和HbGPPS1基因在不同橡胶树品系中的表达模式与各品系干胶含量呈正相关,可用作为干胶含量评估的筛选标记。 展开更多
关键词 橡胶树 乳管细胞 短链异戊烯基合酶(GPPS) 基因克隆 表达水平 蛋白相互作用
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橡胶树HMGS编码基因的分离鉴定 被引量：6
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作者 邓小敏 陈莹 +2 位作者 于洁 杨署光 田维敏 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2018年第10期1963-1973,共11页
羟甲基戊二酸单酰辅酶A合成酶(HMGS)将乙酰辅酶A转化为羟甲基戊二酸单酰辅酶A,是甲羟戊酸代谢途径的限速酶之一。本研究从橡胶树热研879和热研7-33-97品系的胶乳中分离出HbHMGS1和HbHMGS2基因。相比HbHMGS1基因在胶乳和树皮中的共表达模... 羟甲基戊二酸单酰辅酶A合成酶(HMGS)将乙酰辅酶A转化为羟甲基戊二酸单酰辅酶A,是甲羟戊酸代谢途径的限速酶之一。本研究从橡胶树热研879和热研7-33-97品系的胶乳中分离出HbHMGS1和HbHMGS2基因。相比HbHMGS1基因在胶乳和树皮中的共表达模式,胶乳中高丰度表达的HbHMGS2基因可能是乳管细胞中参与天然橡胶合成的主效基因,而HbHMGS1是功能冗余基因。HbHMGS2基因在橡胶树高产品系热研879胶乳中的表达量亦高于测序品系热研7-33-97,表明HbHMGS2基因的高水平表达可能有助于橡胶的合成。其上游启动子的顺式作用元件差异可能与该基因在热研879和热研7-33-97的差异表达有关。HbHMGS2基因的转录亦受茉莉酸诱导,可能参与了茉莉酸信号调控天然橡胶的合成过程。HbHMGS2基因在大肠杆菌中成功表达为后续研究该基因的功能、利用该基因生产活性物质提供新的基因资源。 展开更多
关键词 橡胶树 HbHMGS1 HbHMGS2 鉴定 原核表达
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橡胶树魏克汉种质成龄树经预割诱导后次生乳管分化的比较 被引量：3
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作者 史敏晶 张世鑫 +3 位作者 晁金泉 吴绍华 杨署光 田维敏 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2021年第9期2555-2562,共8页
巴西橡胶树树干中次生乳管列的多少与胶乳产量密切正相关,而割胶伤害能诱导次生乳管分化。分析不同魏克汉种质成龄树在预割伤害后树皮次生乳管的分化,不仅为不同种质鉴定和评价提供依据,也为成龄大树割胶后次生乳管分化能力提供预测。... 巴西橡胶树树干中次生乳管列的多少与胶乳产量密切正相关,而割胶伤害能诱导次生乳管分化。分析不同魏克汉种质成龄树在预割伤害后树皮次生乳管的分化,不仅为不同种质鉴定和评价提供依据,也为成龄大树割胶后次生乳管分化能力提供预测。采用碘-溴染色方法和石蜡切片技术,对不同种质材料新分化的次生乳管进行了统计分析。研究结果表明,选取的110份魏克汉种质预割后新分化的次生乳管列数不同,具有明显的种质特征。根据分化次生乳管列数的多少,将预割诱导乳管分化的级别由低到高分为1、2、3、4级。在110份种质中,对应1级32份、2级49份、3级24份和4级5份的种质,所占比例分别为29.09%、44.55%、21.82%和4.55%,可见,分化能力强的种质占比较低,大部分种质为2级乳管分化。国外直接引种和国内自主选育的种质在预割诱导分化能力上也存在差异。在110份种质中,国外引种58份种质中对应分化能力1、2、3、4级的种质占比分别为29.31%、44.83%、22.41%以及3.45%;国内选育的52份种质中对应1、2、3、4级的种质占比分别为28.85%、44.23%、21.15%和5.77%;可见,国内选育种质受预割诱导乳管分化的能力优于国外引种的种质,尤其是4级分化能力的种质比例明显高于国外引种的种质。不同系列来源的种质乳管分化能力也存在差异,其中,国外PB、RRIM和RRIC系列和国内的大岭、海垦和大丰系列表现出较强的乳管分化能力。比较分析2个杂交组合后代的乳管分化情况发现,PB86×PR107的4份子代中次生乳管有3份为3级,1份为4级,后代表现出较强的乳管分化能力;而RRIM600×PR107的6份子代中1级2份,2级2份,3级2份,可见其后代乳管分化能力略差。PB86和PR107后代的乳管分化表现出较强的双超亲现象,可作为优良的育种亲本。通过预割判断乳管分化能力不仅为魏克汉种质鉴定和评价奠定基础,也为橡胶树高产育种以及早熟、晚熟品种的早期预测提供有效指标。 展开更多
关键词 橡胶树 魏克汉种质 预割 次生乳管分化 早期预测
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死皮康复组合制剂在橡胶树品种‘93-114’上的应用 被引量：3
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作者 胡义钰 张华林 +5 位作者 冯成天 罗萍 袁坤 孙亮 刘辉 王真辉 《热带作物学报》 CSCD 北大核心 2021年第5期1409-1413,共5页
为有效解决橡胶树品种‘93-114’死皮高发的问题,进一步验证死皮康复组合制剂的防治效果,采用死皮康复组合制剂对其死皮进行防治。设置药剂处理、空白对照2个处理,2次重复试验分别于2015—2016年、2016—2017年进行,观测处理前后死皮植... 为有效解决橡胶树品种‘93-114’死皮高发的问题,进一步验证死皮康复组合制剂的防治效果,采用死皮康复组合制剂对其死皮进行防治。设置药剂处理、空白对照2个处理,2次重复试验分别于2015—2016年、2016—2017年进行,观测处理前后死皮植株割线症状、死皮相关指标及其胶乳产量的动态变化。处理植株死皮长度恢复率均值为79.84%,比对照增加45.20%;死皮指数降低68.36,防效可达71.41%,2次重复试验防效均值为59.34%;死皮植株胶乳产量显著增加,2次重复试验处理植株单株单刀鲜胶乳产量分别达204 g和144 g,处理植株胶乳分别比对照增产1.68倍和6.2倍。死皮康复组合制剂及其配套施用技术显著改善了‘93-114’死皮植株的割线症状,防效显著,显著增加植株胶乳产量,是目前相对较理想的橡胶树死皮防控技术。 展开更多
关键词 橡胶树 死皮 防治 ‘93-114’ 死皮康复组合制剂
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