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中新網海口8月7日電 (晁金泉 王曉斌)近日，來自中國熱帶農業(yè)科學院等機構的科學家在橡膠樹馴化的遺傳機制解析方面取得重大突破，相關研究系統(tǒng)揭示了橡膠樹150年馴化的遺傳基礎。該研究不僅有助于高產橡膠樹品種的培育，對其他產膠植物的馴化也有重要的指導意義。

海南白沙一處橡膠園內，孩子們在開展研學課程(資料圖)。張開華 攝

這項研究由中國熱帶農業(yè)科學院橡膠研究所田維敏教授團隊，聯(lián)合崖州灣國家實驗室/中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所李家洋院士團隊、中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所梁承志研究員團隊開展。研究論文“Genomic insight into domestication of rubber tree”已在國際主流雜志《自然-通訊》(Nature Communications)上發(fā)表。

天然橡膠是一種工業(yè)原材料，對國家的工業(yè)化建設及國防安全至關重要。多年來，我國天然橡膠自給率持續(xù)偏低，2022年僅為13%。另一方面，作為一種多年生熱帶喬木，橡膠樹童期長、結實率低，傳統(tǒng)育種周期長達40年，難以高效育出良種。

“按照傳統(tǒng)育種思路，我們剛參加工作就雜交授粉一批橡膠苗，等退休的時候還不一定能得到新品種。”論文通訊作者田維敏教授說，橡膠樹早期馴化階段與乳管及橡膠合成率有關，“你可以把乳管想象成生產‘車間’，把橡膠合成效率想象成生產‘機器’，如果一棵橡膠樹‘車間’又多，‘機器’效率又高，那產量絕對不會低。”

為了明確橡膠樹早期馴化階段是先選擇了“車間”還是“機器”，團隊成員花了三年時間對115份栽培種和93份野生種進行性狀調查，共制備了數千份的石蠟切片，采集了數百份膠乳樣品。根據這些數據，田維敏團隊發(fā)現(xiàn)栽培種的乳管數量遠遠高于野生種，而橡膠合成效率則無差異。

“目前普遍認為栽培種遺傳背景狹窄，經過多個世代雜交導致遺傳多樣性降低，很難再產生高產品種。我們通過數據分析發(fā)現(xiàn)，栽培種的遺傳多樣性與野生種相比并未下降，這表明栽培種之間的雜交仍具有得到高產品種的可能。”田維敏說，團隊還首次鑒定到一個控制乳管數量的主效基因和與之密切關聯(lián)的分子標記，這將有助于通過轉基因和分子標記輔助培育高產橡膠樹品種。

專家介紹，世界上有超過2000種植物可以合成天然橡膠，但這些產膠植物絕大多數都處于野生狀態(tài)，尚未得到有效馴化，目前橡膠樹仍是世界所需天然橡膠的主要來源。“像杜仲、橡膠草、銀膠菊、萵苣等產膠植物可以在廣大的溫帶地區(qū)生長，是未來天然橡膠來源的重要補充。”田維敏說到，此次研究工作可以為這些產膠植物的快速馴化提供思路，使橡膠草、萵苣等目前已經建立了成熟的遺傳轉化體系的植物，快速提高產量。(完)