巴西橡胶树抗旱机制研究进展

中国橡胶产业经常面临干旱、寒害和风害等环境胁迫的威胁。为了研发新型抗旱栽培技术和抗旱剂以应对干旱对橡胶生产的威胁,支撑橡胶产业发展,本文从栽培技术、生理学和分子生物学3个方面阐述橡胶树抗旱机制的研究进展,并对研发高效、轻简、低成本和环保抗旱剂和抗旱栽培技术提出展望。     

巴西橡胶树抗风研究进展

从品种(系)抗风性评价、抗风力影响因素,以及抗风性早期预测等3个方面,综述巴西橡胶树抗风研究的最新进展,为巴西橡胶树抗风性的深入研究及抗风品种选育提供参考。     

我国橡胶树抗寒生理研究的进展

零上低温寒害是我国橡胶树北移种植的主要限制因子。自本世纪50年代起,我国开始研究橡胶树抗寒生理学。研究的领域包括寒害成因、抗寒力的本质、提高抗寒力的措施以及鉴定抗寒力的方法。本文着重分析橡胶树寒害成因和抗寒生理—生化变化过程,并对今后橡胶树抗寒生理的研究提出初步设想。     

巴西橡胶树生物膜的冷害

采用电子显微镜技术和酶的细胞化学法研究巴西橡胶树冷害生物膜结构的变化.实验结果表明:在零上低温下各种细胞器膜系都遭到不同程度的损伤,但是质膜是细胞各种膜体系中对冷害最敏感的部位.膜的损害有三种形式:(1)双分子膜解体和消失;(2)生物膜发生液化作用;(3)双分子膜的撕开.膜蛋白和膜脂都遭受低温的伤害.膜各种形式的伤害原因可能不同.     

巴西橡胶树遗传转化技术研究进展

巴西橡胶树早在20世纪70年代就已实现通过体细胞胚状体发生途径再生植株,但到目前为止,植株再生频率仍然较低,且只有少数无性系能够实现体外形态发生.橡胶树的离体培养难度大,是进行基因工程育种的主要障碍,本文对巴西橡胶树遗传转化技术研究进展进行综述,并讨论影响转化成败的关键因素与技术改进方向.     

巴西橡胶树表观遗传研究进展

表观遗传是指在不涉及基因组DNA序列改变的情况下,基因功能发生了可逆的、可遗传的改变。研究表明,表观遗传调控在植物的生长发育及逆境胁迫应答反应中起着重要的作用。目前,表观遗传学研究主要集中在DNA甲基化、小RNA调控、组蛋白修饰、染色质重塑及基因组印迹等。与模式植物相比,橡胶树表观遗传的研究相对滞后,主要涉及DNA甲基化及miRNAs研究这2个方面。本文就橡胶树DNA甲基化及miRNAs的相关研究进行了简要综述,并对表观遗传在橡胶树中的研究前景提出展望。     

渗透胁迫与植物激素等对巴西橡胶树HbMT2a基因表达的影响

采用荧光定量PCR技术分析HbMT2a基因在不同环境因子诱导下,不同部位和不同无性系间的表达模式。结果表明,不同环境条件下,表达模式有一定差异,但PEG、ABA、6-BA和IAA均上调橡胶树无性系热研7-33-97叶片和树皮中的HbMT2a基因表达;在不同器官中,HbMT2a基因的表达量在根中最高、茎中次之、叶中最低,但是,在PEG诱导条件下,HbMT2a基因上调表达的幅度在叶中最大;降低温度可上调叶片中的HbMT2a基因表达;PEG诱导2 h,HbMT2a基因在抗寒橡胶树品种云研77-4叶片中的上调表达量显著高于不抗寒橡胶树品种热垦501。HbMT2a基因的表达容易受环境因子的影响,而且在抗寒性不同的橡胶树品种间的表达模式存在明显差异,有望作为橡胶树抗性育种的一个分子标记。     

巴西橡胶树乳管伤口堵塞物形成调节的研究进展

巴西橡胶树是天然橡胶的主要来源,割胶是从橡胶树中获取天然橡胶的唯一途径。割胶后乳管伤口堵塞物的形成使排胶速度迅速降低,产量减少。对堵塞物的形成和调控的研究不仅具有重要的理论意义,也具有重要的应用价值。本文从堵塞物对排胶的影响、堵塞物的成分、堵塞物形成和调控的相关因素等方面进行了综述,为橡胶树排胶生理学的深入研究提供参考。     

橡胶树雌蕊特异结构的发现初报

橡胶树(Hevea brasiliensis Muell. Arg.)的蒴果中通常含有3颗种子,但大田调查中发现,有含4颗种子和2颗种子的现象。对3个品系的橡胶树蒴果进行大田调查,并对雌蕊进行石蜡切片观察,结果表明：橡胶树的雌蕊中均存在四心室的现象,其发生频率品系间差异较大,没有观察到二心室的雌蕊;在橡胶树雌蕊中存在单个心室内2个胚珠的现象,品系间发生比率差异较大;3个品系的橡胶树均存在4颗种子的蒴果,品系间发生比率差异较大;只有GT1中存在2颗种子的蒴果。橡胶树4颗种子的蒴果由四心室雌蕊发育而来,2颗种子蒴果的形成原因有待进一步研究。     

巴西橡胶树HbEPSPS基因逆境响应功能解析

草甘膦除草剂的靶标酶为5-烯醇式丙酮莽草酸-3-磷酸合成酶(EPSPS)。为研究HbEPSPS基因在橡胶树中的逆境响应功能,分析其在草甘膦、机械伤害、白粉菌侵染和不同激素处理下的表达模式。结果表明：草甘膦、机械伤害和IAA处理诱导HbEPSPS显著上调;干旱、ABA、SA和ETH处理亦能诱导HbEPSPS显著上调;H2O2处理橡胶树叶片中HbEPSPS表达呈现双峰规律;白粉菌侵染叶片,HbEPSPS表达显著下调。不同部位表达分析结果表明,HbEPSPS基因在花中表达量最高,其次是树皮和叶,在胶乳中表达量最低。此结果表明,HbEPSPS基因在橡胶树草甘膦药害和激素信号响应中具有重要作用,为研究其在橡胶树抗逆机制中的作用奠定良好基础。     

橡胶树HbDHN1基因克隆及表达分析

采用Macroarray印迹杂交技术从本实验室构建的橡胶树机械伤害诱导的树皮抑制性差减杂交(SSH)cDNA文库中检测到1个差异表达EST.采用RT-PCR和RACE技术获得了该基因全长cDNA序列,包括124 bp的5'端非编码区,337 bp的3'端非编码区和1个编码224个氨基酸的开放阅读框.该cDNA编码的蛋白具有植物脱水素蛋白的特征性结构,属于SK2类脱水素蛋白.命名为H6DDHN1,与其它植物的SK2类脱水素蛋白具有49.0%～68.2%的氨基酸序列同源性.RT-PCR分析表明,机械伤害对HbDHN1基因的表达没有明显影响,受伤组织的脱水显著上调该基因的表达.     

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...     

巴西橡胶树SUMO活化酶基因HbSAE1的克隆及表达

根据一个从巴西橡胶树胶乳cDNA文库中获得的EST片段的序列设计引物,通过RACE的方法获得了橡胶树编码SUMO活化酶(SUMO-activating enzyme,SAE)的cDNA,命名为HbSAE1。序列分析结果表明HbSAE1长为2 411 bp,含有1917 bp的阅读框,214 bp的5'-UTR和280 bp的3'-UTR,编码638个氨基酸,分子量为70.79 ku,等电点为5.41。半定量RT-PCR分析结果表明HbSAE1基因在花、树皮、叶、胶乳中均有表达,其中在胶乳中表达量最高。     

3个巴西橡胶树品种的死皮病调查

在现有割胶制度下对巴西橡胶树3个品种(热研8-79、热研7-33-97、PR107)的死皮病进行了调查。结果表明：这3个品种的幼龄树发病率和停割率从大到小依次为热研7-33-97(开割4年)＞ PR107(开割6年)＞热研8-79(开割3年),中龄树发病率和停割率从大到小依次为PR107(开割15年)＞热研7-33-97(开割8年)＞热研8-79(开割14年)。3个品种的中龄橡胶树比幼龄橡胶树的死皮病发病率、停割率和病情指数都有所上升。总体来看,对于幼龄橡胶树而言,肥水条件较好的地块,年干胶株产量高,发病率和停割率低;而中龄树除热研7-33-97表现出幼龄树的趋势外,其它2个品种(热研8-79和PR107)则干胶株产量高,发病率和停割率也高。绝大多数死皮病属割面干涸类型,少部分为褐皮病;褐皮病有一部分是一开始就发生的,多数是由割面干涸发展而来的。在停割至少1年之后,能够恢复排胶的死皮树比例较小,很少超过10%。在3个橡胶树品种中, PR107品种恢复排胶的比例最高,幼龄树和中龄树恢复率分别达8.70%和6.20%。     

植物调节剂促进橡胶树籽苗芽接苗接穗萌发与生长研究

为缩短橡胶树籽苗芽接苗育苗期,加快籽苗芽接苗接穗萌发与生长,采用4种植物激素对橡胶树籽苗芽接苗的萌发情况和2种植物调节剂对籽苗芽接苗生长情况的影响进行研究。结果表明：400 μmol/L 6-BA和200 μmol/L GA3均有促进籽苗芽接苗萌发、缩短抽芽时间的作用。500 μmol/L NAA和20 μmol/L ZT对萌发没有作用。萌发后,10～40 μmol/L ZT和50 μmol/L DA-6有促进接穗增长的作用,并提高叶片光合效率和叶绿素含量。