国外巴西橡胶树死皮的研究

防治橡胶树死皮迄今仍是世界难题。根据现有文综述国外对橡胶树死皮的症状、分类、病因和防治等方面的研究。     

巴西橡胶树氰丙氨酸合成酶基因HbCAS的克隆与表达分析

氰丙氨酸合成酶（β-cyanoalanine synthase,β-CAS）是植物氰化物解毒的关键酶,在调节植物生长发育及逆境胁迫中扮演重要角色。本研究从巴西橡胶树中克隆氰丙氨酸合成酶基因HbCAS,并对其进行分析。结果表明：HbCAS基因开放阅读框长为1113 bp,编码370个氨基酸,其理论分子量为40.15 kDa,等电点为8.90,属于色氨酸合成酶超家族。实时荧光定量PCR分析结果显示,HbCAS基因在橡胶树各种组织中均有表达,其中在胶乳中的表达量最高。同健康树相比,HbCAS基因在死皮树中的表达显著下调。过氧化氢及乙烯利、茉莉酸甲酯、水杨酸及脱落酸等多种激素均能调控HbCAS基因的表达。同时,HbCAS基因的表达也受干旱、低温、甲基紫精、高盐等多种非生物胁迫调节。本研究结果揭示HbCAS基因可能在橡胶树死皮发生、活性氧信号、激素调节及多种非生物胁迫应答中起重要作用。     

巴西橡胶树胶乳核酸含量与产量及死皮关系的研究

初步研究了无性系ＲＲＩＭ６００健康与死皮橡胶树乳胶的核酸、蔗糖、无机磷和硫醇的含量及核糖核酸酶的活性，分析了它们与胶乳产量和死皮之间的关系。认为死皮树胶乳中核糖核酸酶活性的增强和核酸含量的下降是割面局部组织衰老现象的反映。     

巴西橡胶树铁硫簇支架蛋白cDNA的克隆与分析

死皮是指橡胶树(Hevea brasiliensis)产排胶过程中出现的一种割线症状,主要表现为割线局部或全部不排胶。为揭示死皮发生的分子机理,本课题组构建了死皮植株与健康植株的差减文库,从中筛选到一条在死皮植株中下调表达的基因片段,其编码的蛋白与铁硫簇支架蛋白的相似性非常高。为深入研究ISU在橡胶树死皮中的生物学功能,本研究对其cDNA序列进行了克隆和分析。通过ESTs序列拼接和RT-PCR,获得一条532 bp的cDNA序列(命名为HbISU1,GenBank登陆号为HM640242),该序列包含一完整的开放读码框,编码166个氨基酸,理论分子量为17.92 ku,等电点为8.99。同源序列比对表明,铁硫簇支架蛋白在不同生物中非常保守,HbISU1与蓖麻(Ricinus communis)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)、莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)中相关蛋白的相似性都在75%以上,与大肠杆菌(Escherichia coli)ISCU的相似性也超过50%。HbISU1含有一个IscU和NifU类蛋白所特有的保守结构域,线粒体定位,无跨膜结构域,可能是一个线粒体基质蛋白。     

巴西橡胶树乳管分化的研究

巴西橡胶树的乳管组织，是决定橡胶产量的是最重要的结构成份。人们一直从两个方面来研究乳管分化，即乳管分化的细胞学和植株内外固子对乳管分化的影响。我们认为，在这些研究中，最值得注意的结果，是采胶对乳管分化的影响。有证据表明，排胶促进乳管分化和原有全部成熟乳管的死亡或去除导致形成密集乳管。据此，我们假定在已有的成熟乳管中存在有抑制将来乳管分化的物质。我们相信，这一假定是深入研究这分化的一个可能的途径。     

巴西橡胶树性器官加倍技术的研究

利用秋水仙素对巴西橡胶树性器官进行加倍诱导,获得二倍性的大小孢子,研究结果表明：（１）处理后外部形态变异与器官加倍具有相关性,（２）采用包棉花法,秋水仙素浓度为０．２５％,有较高的诱导率。（３）同一雄花各花药加倍可以同步,同一花药中粉的加倍率可达１００％。     

巴西橡胶树种子超微结构的研究

利用透射电镜技术研究了巴西橡胶树成熟种子的超微结构。刚脱落的成熟种子在代谢上是活跃的，它的胚芽和胚根细胞具有大的核仁、很多聚核糖体和大量的粗糙内质网，同时胚轴、子叶和外胚乳细胞的液泡化程度较高。成熟脱落的种子在２４℃、８５％相对湿度存放３ｄ后，它的细胞内已开始了超微结构的萌发过程，胚细胞中线粒体数目明显增多，子叶和外胚乳中的淀粉粒、贮藏蛋白质和类脂体开始降解，与种子的这种生理状态一致，子叶和外胚乳     

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%。     

巴西橡胶树胶乳蛋白质组学研究综述

巴西橡胶树胶乳高速离心后大致可分为橡胶粒子、C-乳清和黄色体3种组分,这些组分中含有约200种不同的蛋白质。随着蛋白质组学的发展,巴西橡胶树胶乳蛋白质组学的研究已相继展开。本文综述近年来巴西橡胶树胶乳蛋白质组学的研究,提出了其存在的问题并进行了展望。     

巴西橡胶树光合作用研究与展望

橡胶树光合作用的研究对于橡胶树栽培、育种、土肥管理技术发展以及胶园选址都具有重要参考价值。综述胶园橡胶树的群体光合作用以及不同生长发育时期、温度和乙烯利刺激、割胶等对橡胶树光合作用的影响,并讨论了橡胶树光合作用研究中存在的问题和研究前景。     

ABC转运蛋白与巴西橡胶树产胶代谢

ABC转运蛋白(ATP Binding Cassette transporter)是目前已知最大、功能最广泛的蛋白家族之一。大多数ABC转运蛋白都能利用水解ATP释放的能量直接转运底物。许多研究结果显示,植物ABC转运蛋白在各种代谢产物的跨膜转运中起着重要作用。橡胶的产胶代谢是一种典型的植物类异戊二烯次生代谢,是影响橡胶产量的首要因素。相关实验结果显示,ABC转运蛋白可能参与橡胶树产胶代谢。本文介绍了模式植物拟南芥中的ABC转运蛋白研究进展,并对ABC转运蛋白与橡胶树产胶代谢的关系进行讨论。     

作物淀粉合成关键酶及其基因表达的研究进展

ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(ADP-glucose pyrophosphorylase polypetide,AGPase)、颗粒结合淀粉合成酶(Granule-bound starch synthase,GBSS)、可溶性淀粉合成酶(Soluble starch synthase,SSS)、淀粉分支酶(Starch branching enzyme,SBE)、淀粉去分支酶(Starch debranching enzyme,DBE)等是淀粉合成过程中的关键酶.本文主要介绍了前人关于这五种酶各同工型的结构、功能、各同工酶基因在不同组织和不同生育时期的表达特异性,及它们的基因表达与淀粉合成的关系等方面的研究进展,旨在为相关研究提供参考.     

不同水稻品种（组合）碳代谢关键酶活性比较

为探明不同水稻品种（组合）在相同栽培技术条件下碳代谢关键酶活性的差异,采用田间小区试验,研究了早稻株两优99、湘早籼29、湘丰早119、湘早143、金优402、湘早籼24,晚稻威优644、金优207、培两优210、汕优46、新香优80、湘晚籼10号其叶片净光合速率、功能叶和籽粒中蔗糖磷酸化酶（SDPS）与ADPG焦磷酸化酶（ADPG-ppase）等碳代谢关键酶的活性、实际产量及产量构成因素的差异.结果表明,早稻湘早籼29、湘早143和金优402,晚稻金优207和汕优46其净光合速率较高;早稻湘早籼29、金优402、湘早143和晚稻金优207、湘晚籼10号、培两优210、新香优80其功能叶和籽粒中sPS活性较强;早稻湘早籼29、湘早143、湘早籼24和晚稻金优207、新香优80其功能叶和籽粒中ADPG焦磷酸化酶活性较强.考种计产结果也表明,早稻湘早籼29、湘早143、湘早籼24和晚稻金优207、培两优210、新香优80具有大穗型、高结实率和粒大的特点,因而产量较高,适宜作高产水稻品种推广应用.     

钾水平对巴西橡胶树幼苗 MDA 含量和保护酶活性的影响

采用水培技术研究不同钾水平对 RRIM600 无性系种子实生幼苗各器官 MDA 含量和保护酶活性的影 响。结果表明： 在低钾胁迫下, 除叶部的 K0、 K1、 K10 处理、 根中的 K10、 K50 处理外, 缺钾降低了巴西橡胶树幼苗各器官中 MDA 含量, 但各器官中各处理间 MDA 含量差异不显著; 除叶部的 K0 处理、 茎部的皮和根中 K50处理外, 缺钾降低了各器官中 SOD 酶活性, 且在叶部 SOD 酶活性显著降低; 除叶部的 K1、 K10、 K50 处理、 根中的 K1 处理外, 缺钾降低了各器官中 POD 酶活性, 但各器官中各处理间 POD 酶活性差异不显著; 缺钾极显著提高了巴西橡胶树幼苗叶片 CAT 酶活性。 因此, 在巴西橡胶树幼苗各器官中抵御低钾胁迫主要靠各种保护酶相互协调来完成。     

不同寄主多主棒孢对橡胶树叶片组织防御酶活性的影响

以分离自4种寄主的5株多主棒孢菌株接种橡胶树叶片,均得到成功侵染。并按时间顺序测定了来自不同寄主的多主棒孢侵染橡胶树叶片后,细胞防御系统相关的4种酶活性的变化。结果表明,接种来自不同寄主的多主棒孢后,对橡胶树叶片4种防御酶活性的影响不同。其中分离自橡胶树的HCCGD01和HCCHN42两个菌株侵染后,橡胶树叶片组织4种防御酶活性变化最大,均有明显增强;来自木薯的MaCCGD02侵染橡胶树叶片后,酶活性变化次之;分离自番木瓜的CpCCYN01和黄瓜的PaCCSD04多主棒孢菌株侵染后,除PAL外,β-1,3-葡聚糖酶、POD、PPO活性变化很小。     

橡胶树内生真菌分离方法研究

以同一株橡胶树的枝条和叶片为材料,采用5种不同的组织表面消毒方法,在加入3种不同细菌生长抑制剂的PDA培养基中培养橡胶树内生真菌。结果表明,在加入Rifamicin 15 mg/L的PDA培养基中,运用M2培养分离效果最佳。     

巴西橡胶树专利现状分析

从时间、研究领域、申请人地域分布3个方面对巴西橡胶树全球以及中国专利申请数据进行分析,并从时间、研究领域、申请人类型3方面对国内发明专利申请情况再次进行分析。结果发现：全球以及中国专利申请量虽波动起伏,但整体呈上升趋势,且主要集中在植物保护和农业生物技术领域;中国发明专利的国内申请人主要为科研单位且集中在植物保护、农业生物技术和农产品加工领域;国外申请人主要为企业且集中在植物保护领域。分析结果为中国天然橡胶产业发展政策的制定提供数据参考。     

保护酶活性的影响

采用水培技术研究不同钾水平对RRIM600无性系种子实生幼苗各器官MDA含量和保护酶活性的影响.结果表明:在低钾胁迫下,除叶部的K0、K1、K10处理、根中的K10、K50处理外,缺钾降低了巴西橡胶树幼苗各器官中MDA含量,但各器官中各处理间MDA含量差异不显著;除叶部的K0处理、茎部的皮和根中K50处理外,缺钾降低了各器官中SOD酶活性,且在叶部SOD酶活性显著降低;除叶部的K1、K10、K50处理、根中的K1处理外,缺钾降低了各器官中POD酶活性,但各器官中各处理间POD酶活性差异不显著;缺钾极显著提高了巴西橡胶树幼苗叶片CAT酶活性.因此,在巴西橡胶树幼苗各器官中抵御低钾胁迫主要靠各种保护酶相互协调来完成.     

橡胶树sHSP基因家族的表达谱分析

小热激蛋白（small heat shock protein, sHSP）是一类胁迫诱导蛋白,不仅参与植物发育还响应生物与非生物胁迫。本研究通过分析转录组数据获得橡胶树12个sHSP基因家族成员。生物信息学分析和表达谱分析结果表明：蛋白保守结构预测显示12个sHSP均具有α-晶体蛋白保守结构域;二级结构预测结果显示,12个sHSP均由α-螺旋、β-转角、延伸链和大量的随机卷曲组成。通过RT-PCR技术分析,结果发现这12个sHSP家族基因在橡胶树不同组织和叶片不同发育时期中表达有明显差异,HbsHSP15.8、HbsHSP16.2、HbsHSP17.3、HbsHSP17.4、HbsHSP17.5b、HbsHSP18.2、HbsHSP18.3、HbsHSP22.5、HbsHSP22.6和HbsHSP23.9在胶乳中高表达,HbsHSP17.4在树皮中高表达,HbsHSP17.5a在树茎中高表达,HbsHSP25.8则在树叶中表达量最高。乙烯利处理后,12个sHSP家族基因的表达总体呈下降趋势。在不同死皮等级橡胶树中12个sHSP家族基因的表达也具有明显差异,与健康树相比,HbsHSP15.8、HbsHSP17.4、HbsHSP17.5a、HbsHSP17.5b、HbsHSP18.2、HbsHSP18.3、HbsHSP22.6、HbsHSP23.9和HbsHSP25.8在死皮树中的表达量呈下降趋势;HbsHSP16.2、HbsHSP17.3和HbsHSP22.5的表达量呈上升趋势。因此推测橡胶树sHSP家族基因可能参与橡胶树生物与非生物逆境胁迫响应,以及可能在乙烯作用途径中发挥作用。