橡胶树产胶生物学研究进展

天然橡胶（顺式-1,4-聚异戊二烯）是一种重要的工业原料,主要来自橡胶树。以天然橡胶的生物合成与产量形成为主要内容的产胶生物学研究为橡胶树高产遗传改良提供理论指导,近10年取得了重要进展。本文从橡胶树基因组测序、橡胶转移酶、转基因、以及转录组和蛋白质组等4个方面介绍产胶生物学研究主要进展,并讨论了相关领域研究存在的问题,对未来5~10年需重点关注的研究内容提出了建议。在介绍橡胶转移酶时,同时概述其他几种产胶植物的相关研究进展。     

基于科学计量的天然橡胶学科领域前沿热点分析

当前天然橡胶产业持续低迷,追踪国际天然橡胶研究前沿热点对于我国天然橡胶产业发展和升级具有重要参考价值。本研究采用科学计量方法结合CiteSpace技术,对Web of Science数据库的天然橡胶文献进行共被引、共词和聚类分析,概述了该领域重要的基础文献,揭示其学科领域研究前沿和热点。结果表明,共探测出6个前沿热点,高度聚合在三大学科领域。其中,在化学与材料科学领域,领先优势十分明显,共遴选出4个前沿热点：（1）功能化改性石墨烯或氧化石墨/天然橡胶纳米复合材料;（2）生物基体/天然橡胶纳米复合材料;（3）弹性体或天然橡胶纳米复合材料的应变诱导结晶行为;（4）废旧橡胶的自修复与回收加工。在生物科学领域,遴选出1个前沿热点,即橡胶树基因组测序、橡胶生物合成路径与关键基因。在生态与环境科学领域,遴选出1个前沿热点,即橡胶林的扩张及其对生态环境的影响。高频和高突现关键词在三大学科呈现由多到少分布,反映了当前天然橡胶研究领域发展趋于多方向性,但其前沿热点相对集中在天然橡胶全产业链的下游。     

基于Probit模型的海口市消费者对热带农产品购买场所偏好分析

对天然橡胶生物合成途径进行综述,并根据橡胶草和巴西橡胶树的生物学特点,提出将橡胶草作为研究橡胶生物合成的模式植物。橡胶草作为产胶模式植物,将会极大地推动天然橡胶生物合成与调控机理的研究,提高目前的科研产出。     

橡胶树排胶机理与调控研究进展

排胶是巴西橡胶树（Hevea brasiliensis Muell. Arg.）树皮乳管细胞中胶乳采收的重要环节,与天然橡胶的生物合成、胶乳再生、割胶技术、韧皮部膨压等众多因素相关,占生产成本的60%以上。近年来,天然橡胶异戊二烯途径合成与调控机制、胶乳诊断指标、乳管伤口堵塞和过度排胶导致的死皮发生和修复机理等领域均取得了重要进展。本文从天然橡胶生物合成和胶乳再生、乳管伤口堵塞、排胶影响因素、排胶生理与分子机理4个方面总结了排胶领域的研究现状,并结合新技术持续引入排胶研究领域的最新进展,展望了橡胶树排胶机理研究发展趋势和应用,为橡胶树排胶机制研究提供理论依据,亦为新型高效安全刺激技术研发提供指导。     

产胶植物蛋白质组研究进展

产胶植物合成的天然橡胶是一种聚异戊二烯高分子化合物,广泛用于民生、医疗和军事等领域,具有重要的经济价值和战略地位。天然橡胶主要是通过甲羟戊酸和甲基赤藓糖醇途径共同合成,其合成机制主要表现在蛋白质调控方面。本文综述了蛋白组学在产胶植物橡胶树、橡胶草、银胶菊和杜仲中天然橡胶生物合成调控的研究进展,归纳了天然橡胶生物合成过程中相关蛋白质可能的调控机制,为促进我国天然橡胶产业向多元化发展提供一定的潜在作用和建设性意见。     

国内外巴西橡胶树替代作物及技术研发现状

天然橡胶是重要的工业原料和战略物资.近年来其供需日趋紧张,而目前大面积商业化种植生产天然橡胶的巴西橡胶树,只能种植在亚洲和非洲等地的热带地区.为此,美国、欧盟的某些机构相继开展了巴西橡胶树替代作物的研究,并在近期取得了重要进展.这对中国及世界其它国家以巴西橡胶树种植为主的天然橡胶产业构成了潜在威胁.为了对目前国内外非巴西橡胶树生产天然橡胶的研究和开发现状进行较为深入系统地了解,本文对国内外巴西橡胶树替代产胶作物及技术开发利用现状进行概括分析,并建议迅速确立专项开展银胶菊及转基因橡胶草等替代巴西橡胶树产胶作物及技术调研研究.     

巴西橡胶树橡胶粒子研究进展

橡胶粒子是橡胶树乳管细胞质中进行橡胶生物合成的一种特殊细胞器,其内部的主要成分橡胶烃分子,是天然橡胶的直接来源.橡胶生物合成是在橡胶粒子膜上进行的,橡胶转移酶和橡胶延长因子等是参与橡胶生物合成的重要橡胶粒子膜蛋白.它们决定着橡胶粒子的橡胶生物合成速率,并影响橡胶树胶乳产量和橡胶质量.橡胶粒子膜上存在与橡胶生物合成相关的茉莉酸和乙烯信号响应蛋白,茉莉酸、乙烯可能是通过橡胶粒子膜上的茉莉酸、乙烯信号响应蛋白对橡胶生物合成产生调控作用.从橡胶粒子的基本结构、起源和发育、橡胶粒子膜蛋白的组成和功能3个方面对橡胶粒子细胞组织学和分子生物学的研究进展进行综述.可为橡胶树产胶生理学的深入研究提供参考.     

云南天然橡胶种植业一个存在的重要问题与对策

云南1998年后定植的橡胶树多数在橡胶树三等宜林地,或其边缘地区,非生产期延长,甚至10年、10年以上都不能达到投产标准,是云南天然橡胶种植业存在的一个大问题,需要尽快组织力量调查和专门研究对当前种植多年尚未投产的橡胶林的整顿、调整、巩固的重要技术和经营措施。     

关于稀土提高巴西橡胶产量问题的再探讨

以与橡胶树排胶有关的排胶初速率、乳管堵塞指数和树皮组织切片的乙烯释放速率等生理参数,以及与产胶有关的胶乳蔗糖、硫醇、蛋白质和干胶含量、碱性无机焦磷酸酶和过氧化物酶活性等生理参数,探讨稀土对橡胶树产量的影响,试验结果再次表明,稀土不具有明显地提高胶树产胶量的生理基础,也没有增加产胶量的效应。本试验还探讨了稀土增加橡胶树产量的可能性和其防治死皮的效应。     

巴西橡胶树次生乳管分化能力的早期评价方法研究

天然橡胶产量是通过测量割胶收集从次生乳管中流出的胶乳而得到,具有连续收获和累进计产的特点,这也是目前橡胶树的产量构成性状难于剖析和橡胶树产量育种周期长且效率低的主要原因。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,通过对幼树的次生乳管分化能力进行早期预测对于缩短橡胶树产量育种周期具有重要意义。本研究采用实验形态学技术,以不同树龄和不同次生乳管分化能力的橡胶树种质为材料,系统地分析机械伤害、割胶和茉莉酸类物质处理对其次生乳管分化能力的影响。研究发现,割胶处理相同种质的二年生幼树与八年生成龄未开割树,得到次生乳管分化能力的效应是一致的,所以使用二年生幼树就可以较好地区分出橡胶树种质间的次生乳管分化能力差异。因此,割胶处理二年生幼树的方法可以作为橡胶树次生乳管分化能力的早期评价的有效方法。这些研究结果不仅丰富了橡胶树产胶潜力的早期预测技术,而且为产胶潜力相关分子标记研发打下良好基础。     

MeJA和ET对巴西橡胶树胶乳HbGSK1基因表达的影响

GSK3蛋白与进化过程中的激素信号网络和生物、非生物胁迫响应密切关联。GSK3是否在橡胶树JA和ET信号途径起作用尚不清楚。qPCR分析结果表明，机械伤害、MeJA和ET处理上调胶乳中HbGSK1基因的表达，并且“机械伤害+MeJA”处理的表达水平显著高于机械伤害处理，推测机械伤害通过上调胶乳内源JA含量上调HbGSK1基因的表达；机械伤害上调胶乳中HbGSK1基因的表达，表明HbGSK1蛋白可能参与橡胶树非生物胁迫响应；MeJA和ET处理上调胶乳中HbGSK1基因的表达，表明HbGSK1蛋白可能参与橡胶树JA和ET植物激素信号途径的调节。MeJA和ET处理均上调胶乳中HbGSK1基因的表达，表明JA和ET对HbGSK1基因的表达的调节具有协同作用。     

橡胶树 HMGS 编码基因的分离鉴定

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。     

橡胶树3个品系产排胶特性季节变化的比较

以S/2 d3割制,对3个品系(热研8-79、热研7-33-97、PR107)的幼龄开割树割胶,分析和比较株次产量、胶乳转化酶活性、pH值、蔗糖和总固形物含量的季节变化.结果表明:几乎所有割胶季节,热研8-79的株次产量、胶乳转化酶活性、pH值都明显高于热研7-33-97和PR107,蔗糖含量依次为热研8-79＜热研7-33-97＜PR107,总固形物含量3个品系差异很小,显示热研8-79乳管蔗糖利用率较高,胶乳再生能力较强的品系特性,而PR107则相反.3个品系均分别在5月、7～8月、10～11月形成产量高峰,但不同品系同次产量高峰的时间跨度有很大差异.3个品系在4月中旬至5月上旬株次产量、转化酶活性、pH值、蔗糖含量均呈递增趋势变化,总固形物含量呈递减趋势变化,显示胶树胶乳再生作用逐渐增强,排胶越来越顺畅的变化过程.在其它季节,株次产量、胶乳转化酶活性和生理参数的变化比较复杂,并且经常不同步,显示株次产量受多种因素的综合影响,该结果可为适宜割胶制度的制定提供参考.     

利用oligo芯片技术鉴定橡胶树死皮相关基因

橡胶树死皮（Tapping Panel Dryness,TPD）是天然橡胶单产提高的主要限制因子之一,给橡胶种植业带来严重危害。本研究利用定制橡胶树oligo芯片,通过提取死皮和健康橡胶树胶乳总RNA,标记并反转录成cDNA后与橡胶树oligo芯片进行杂交鉴定TPD相关基因,利用RT-PCR技术对芯片结果进行验证。对芯片数据分析结果显示,以2倍标准在死皮与健康橡胶树间筛选到26个差异表达基因,其功能涉及橡胶生物合成、细胞程序性死亡、细胞抗性及防御反应、活性氧代谢、DNA甲基化、泛素-蛋白酶体、信号传导、蛋白质合成、加工及转运等调控途径。进一步的RT-PCR验证结果表明,随机选取12个基因的表达模式均与芯片结果一致。本研究为大规模鉴定TPD相关基因和揭示TPD发生分子机制奠定了基础。     

不同橡胶林对土壤容重及田间持水量的影响研究

为了研究同一区域内不同橡胶林对土壤容重及田间持水量的影响程度,以云南河口抗逆高产、胶木兼优和RRIM600作为研究对象,对土壤容重及田间持水量进行3年调查,结果表明：(1)橡胶林土壤容重为1.09～1.37 g/cm3,相同深度土壤容重相差较小,但随着土壤深度增加,土壤容重逐渐升高,表层土0～20 cm土壤容重显著低于20～40 cm土层;(2)胶木兼优、抗逆高产和RRIM600田间持水量平均值分别为36.92%、35.19%和34.90%,表现为胶木兼优＞抗逆高产＞ RRIM600,但三者田间持水量均随土壤深度增加逐渐降低,0～20 cm土层高于20～40 cm土层;(3)同一橡胶林下不同深度土壤之间,其土壤容重、田间持水量均存在非显著正相关,而相同深度土壤容重与田间持水量之间存在极显著负相关。     

胶园间作研究的现状、存在的问题及未来研究方向

目前，胶园间作研究多集中在幼龄胶园，而对成龄胶园研究不多，多局限在生产力、生态、水分、化感作用、营养元素的生物循环与能量流动及经济效益上，而很少把它作为一个完整的复合生态系统来研究橡胶树与间作作物之间养分竞争、水分竞争，而养分、水分资源协同高效利用的研究则更是少见。未来胶园间作的研究应着眼于成龄胶园，解决成龄胶园各组分之间的养分、水分竞争问题，着重探讨成龄胶园根系及其分泌物对养分、水分竞争的影响作用，阐明养分、水分竞争的机制，提高间作系统养分、水分利用率，为成龄胶园间作中资源高效利用提供理论依据和技术支持。     

天然橡胶研究前沿及其演进的可视化分析

采用CiteSpace软件对1988—2017年WebofScience收录的天然橡胶文献进行共被引分析,以可视化图谱方式呈现该领域的研究前沿、知识基础和演进历程,期望为政府决策和产业发展提供科学依据。结果表明:该领域形成了以胶乳过敏、乳胶?水果综合症、天然橡胶生物合成为主的早期研究前沿,以丁苯橡胶或天然高分子/天然橡胶纳米复合材料为主的中期研究前沿,以纳米颗粒/天然橡胶复合材料及其应变诱导结晶、橡胶延伸因子为主的当前研究前沿;演进历程分为4个阶段:即研究对象的建立、研究仪器或工具的发展、新技术所支持的研究问题、知识的转化。     

橡胶栽培技术经济合理性研究

概述橡胶栽培技术经济合理性方面的研究现状,分析存在的问题：种植形式和种植密度研究不够、开垦种胶的产量底线缺乏系统研究、胶林林下资源利用研究不足和缺乏不同植胶环境类型区的采胶策略等,针对存在的问题提出建议。