日本理化學(xué)研究所的一個(gè)國(guó)際研究小組成功繪制出精度達(dá)93.7%的橡膠樹(shù)基因組草圖。

　　該研究小組對(duì)東南亞廣泛栽種的帕拉橡膠樹(shù)品種“PRIM600”進(jìn)行了基因組測(cè)序。他們首先利用約100個(gè)堿基短序列信息以99%以上精度進(jìn)行解讀的“Illumina”方法，與7000個(gè)堿基長(zhǎng)序列信息以85%精度解讀的“PacBio”方法組合，解讀出高于預(yù)想基因155倍的信息量，獲得了1.55Gb的橡膠樹(shù)基因組草圖。然后，對(duì)獲得的基因組草圖進(jìn)行了基因組注釋?zhuān)A(yù)測(cè)出約84000個(gè)遺傳基因，包含全部93.7%以上的遺傳基因信息。研究小組利用“CAGE法”對(duì)帕拉橡膠樹(shù)的葉、莖和膠乳進(jìn)行RNA檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)了全遺傳基因的基因表達(dá)量和轉(zhuǎn)錄起始部位。結(jié)果顯示，與葉、莖相比，膠乳的天然橡膠相關(guān)基因高出100倍以上。

　　膠乳是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的稱(chēng)為“橡膠粒子”的乳白色小分子懸浮液。研究發(fā)現(xiàn)，橡膠粒子的蛋白質(zhì)基因在染色體組上，形成了在轉(zhuǎn)錄的相同方向排列的基因簇。在獲得帕拉橡膠樹(shù)遺傳基因信息的基礎(chǔ)上，研究小組對(duì)各種橡膠樹(shù)育種系統(tǒng)重新測(cè)序，得到了品種間差異的詳細(xì)信息。

　　天然橡膠廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、飛機(jī)輪胎及醫(yī)療領(lǐng)域。由于天然橡膠具有耐磨損和抗沖擊的特點(diǎn)，隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)天然橡膠的需求越來(lái)越大。現(xiàn)在世界上約90%以上的天然橡膠產(chǎn)自東南亞，帕拉橡膠樹(shù)經(jīng)品種改良后產(chǎn)量有所提高，但與優(yōu)良樹(shù)種的雜交改良需要豐富的經(jīng)驗(yàn)和較長(zhǎng)的時(shí)間。橡膠樹(shù)基因草圖的繪制成功，對(duì)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)更具優(yōu)良特性的天然橡膠產(chǎn)品有重要意義。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在最新一期的《科學(xué)報(bào)告》上。

　　總編輯圈點(diǎn)

　　很少有什么植物的汁液如天然橡膠一樣寶貴，以至于它在戰(zhàn)爭(zhēng)中和石油一樣被列入禁運(yùn)物資。橡膠樹(shù)很難從東南亞移植別處。如果破解了橡膠樹(shù)的基因秘密，我們或許能在世界各地的荒野種植這種黃金作物，那意味著更優(yōu)質(zhì)和更廉價(jià)的輪胎、密封墊圈和避孕套。