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馴化遺傳解謎 培育高產橡膠樹

橡膠樹的產量形成機制非常複雜。 橡膠樹的產量形成機制非常複雜。
橡膠樹的產量形成機制非常複雜。
【本報綜合報道】中國熱帶農業科學院橡膠研究所團隊聯合中國科學院遺傳與發育生物學研究所團隊,透過研究系統地闡明橡膠樹早期馴化的遺傳基礎,揭示了增加的乳管列數量是橡膠樹早期馴化的主效性狀,並首次鑑定到一個調控乳管數量的馴化基因。該成果不僅有助於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。相關研究論文近日發表在科學期刊《自然通訊》上。
與其他作物不一樣,橡膠樹的產量形成機制非常複雜,有自己獨特的特點。目前普遍認為橡膠樹的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。然而今次研究發現,栽培種的遺傳多樣性與野生種相比並未下降,表明栽培種之間的雜交仍具有得到高產品種的可能,栽培種的遺傳改良仍有潛力可挖。考慮到樹幹樹皮中的次生乳管密切聯繫着天然橡膠生產,是橡膠樹產量形成的結構基礎,參與研究的中國熱帶農業科學院橡膠研究所教授田維敏介紹,可以把乳管想像成生產橡膠的車間,把橡膠合成效率想像成生產橡膠的機器,如果一個橡膠樹車間又多,機器效率又高,那產量絕對不會低。
花3年調查製乳樣品
為明確橡膠樹早期馴化階段是先選擇「車間」還是「機器」,團隊成員花3年時間對115份栽培種和93份野生種進行性狀調查,共製備數千份的石蠟切片和採集數百份膠乳樣品。經研究,栽培種的乳管數量遠遠高於野生種,而橡膠合成效率則無差異,表明人們馴化橡膠樹時是先增加「車間」數量,「車間」多了產量自然就高。田維敏稱,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生長,是未來天然橡膠來源的重要補充,但這些產膠植物絕大多數都處於野生狀態,尚未得到有效馴化,今次研究可以為這些產膠植物的快速馴化提供思路。
研究團隊成員在森林間取樣。研究團隊成員在森林間取樣。
研究團隊成員在森林間取樣。
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