科學家揭開橡膠樹乳管天然生物反應器奧秘

近日，中國熱帶農業科學院橡膠研究所研究員晁金泉團隊聯合開展橡膠樹乳管的靶向代謝組研究，系統闡明橡膠樹150年馴化過程中代謝物變化模式，鑒定到數個調控高附加值代謝物合成的關鍵基因，對充分發掘橡膠樹乳管的“生物反應器”功能、助力我國天然橡膠產業的提質增效有重要的指導意義。相關研究成果發表在《植物學報（英文版）》（JIPB: Journal of Integrative Plant Biology）上。

天然橡膠是重要國家戰略資源，主要來源于橡膠樹。近年來天然橡膠價格持續低迷，農民種植意愿不強，我國天然橡膠產業面臨嚴峻挑戰。橡膠樹乳管中除天然橡膠之外，還有眾多高附加值代謝物。充分發掘橡膠樹乳管這一天然生物反應器功能，多層次開發利用乳管中高附加值代謝物資源，將是未來保障我國天然橡膠產業可持續發展的有效途徑。

該研究從乳管中鑒定了297種代謝物，其中萜類代謝物占比達20%，表明乳管中的類異戊二烯代謝非常活躍。群體代謝組分析顯示，橡膠樹馴化過程中氨基酸、核苷酸等初級代謝物顯著上升，而香豆素等苯丙烷類代謝物顯著下降，體現了栽培種較野生種有更優的產排膠能力。此外，該研究還通過整合組學技術鑒定到橙花叔醇的合成基因HbTPS12和戈米辛J（一種小分子量木脂素）的調控基因HbADT5。研究結果為深入挖掘橡膠樹高附加值代謝物提供了數據平臺。

晁金泉、中國科學院版納植物園研究員田維敏和貴州大學教授王旭初為通訊作者，中國熱科院橡膠所/熱作全國重點實驗室副研究員鄧小敏和楊署光為共同第一作者。該研究得到國家天然橡膠產業技術體系、熱作全國重點實驗室創新團隊、中國熱科院創新團隊及人才托舉工程等項目資助。

相關論文信息：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jipb.13948