巴西橡胶树抗寒机制研究进展

中国橡胶种植区属于非传统植胶区,橡胶树种植经常性遭受寒害的影响。为了辅助抗寒品种资源选育和推广,本文简述了橡胶树寒害类型和危害、橡胶树抗寒栽培、抗寒品种选育、抗寒生理机制和抗寒分子标记研发等方面进展,并对该领域今后的研究方向提出建议。

橡胶树3种割胶制度的产排胶特性变化比较

30株成龄未割胶树(热研7-33-97)被分成3组,分别用S/2 d1、S/2 d3、S/2 d5割制割胶,分析第1至第10割次干胶产量、胶乳生理特性的变化。结果表明,第1至第6割次,3种割制的干胶产量递增,相同割次干胶产量差异不显著。第7至第10割次,S/2 d1和S/2 d3割制干胶产量小幅波动并趋于稳定,S/2 d5割制干胶产量递增。第1至第7割次,C-乳清转化酶活性递增,然后趋于稳定。第1至第10割次,胶乳总固形物含量递减,无机磷含量和硫醇含量递增。蔗糖含量在第1至第6割次递减,然后递增。当总固形物含量>40%时,总固形物含量与干胶产量极显著负相关;当总固形物含量<40%时,两者不相关。第1至第10割次总固形含量、无机磷含量、硫醇含量的变化均有利于C-乳清转化酶提高活性。

巴西橡胶树自根幼态无性系耐低温分析

为比较橡胶树新型种植材料——自根幼态无性系与同源老态芽接无性系的耐低温能力,本研究将1蓬叶稳定的热研7-33-97老态芽接苗和自根幼态无性系苗5℃低温处理后,测定叶片的相对电导率、可溶性糖含量和游离脯氨酸含量等生理指标,并进行叶片受害调查。结果显示,自根幼态无性系叶片相对电导率低于老态芽接苗,可溶性糖含量和游离脯氨酸含量均高于老态芽接苗。此外,对5℃处理4 d后叶片受害情况调查发现,自根幼态无性系大部分叶片未受害,而老态芽接苗叶片几乎全部干枯或脱落。因此,室内低温模拟实验表明,自根幼态无性系在耐低温能力方面较老态芽接无性系更强,这为自根幼态无性系的生产应用提供了更广阔的前景。

巴西橡胶树HbMKK4基因的克隆及表达分析

采用RACE技术,从橡胶树‘热研7-33-97’中克隆了1个促分裂原活化蛋白激酶的激酶(MKK)基因HbMKK4。该基因全长cDNA序列1 580bp,编码框1 059bp,编码352个氨基酸,含有S_TKc结构域,其编码蛋白的分子量为38.83kD,理论等电点为9.36。实时荧光定量PCR结果显示,HbMKK4在橡胶树的根、树皮、胶乳及叶片中均有表达。割胶、茉莉酸甲酯和乙烯利均能上调胶乳中HbMKK4基因的表达,基因相对表达量分别在割胶后2h、茉莉酸甲酯处理8h和乙烯利处理4h后达到最高。研究结果推测HbMKK4可能通过MAPK信号途径参与茉莉酸信号途径的响应,可能在天然橡胶生物合成调控中起关键作用。

海南胶园不同母质发育砖红壤磷素形态特征研究

采用Hedley磷分级方法对海南胶园5种母质15个砖红壤磷素形态进行了研究。结果表明:由于变幅较大,砂页岩、花岗岩、片麻岩、浅海沉积物和玄武岩5种母质砖红壤Resin-P含量间、NaHCO3-Pi含量间、NaOH-Pi含量间和HCl-P含量间差异均不显著。所有土壤各级磷中残余态磷含量和百分比均最高,且玄武岩发育砖红壤上残余态磷含量和百分比含量均显著高于其他4种母质砖红壤。5种母质砖红壤中浅海沉积物发育砖红壤有机磷总量最低,所有土壤有机磷占全磷百分比的平均值为14.67%;除浅海沉积物发育砖红壤外,其他4种母质发育砖红壤上有机磷均以NaOH-Po为主,其占有机磷总量百分比的平均值为83.68%。Resin-P、NaHCO3-Pi、NaOH-Pi和HCl-P 4个无机磷组分含量间显著或极显著水平正相关,且均与土壤Bray 2提取态磷呈极显著的正相关。NaHCO3-Po和NaOH-Po两个有机磷组分含量间呈极显著正相关,NaHCO3-Po、土壤有机磷总量均与土壤有机质含量呈显著正相关。

巴西橡胶树HbMKK6基因的克隆及表达分析

促分裂原活化蛋白激酶的激酶(MAPKKs/MKKs)在植物应对逆境胁迫中发挥重要作用。本研究采用RACE和RT-PCR方法,从巴西橡胶树无性系‘热研7-33-97’的胶乳中克隆了一个MAPKK基因家族成员,命名为Hb MKK6。该基因的全长c DNA包含65 bp的5'非编码区,316 bp的3'非编码区和1 065 bp的开放阅读框,编码一个由354个氨基酸残基组成的蛋白质。该蛋白质分子量为39.91 k Da,理论等电点为5.96,含有保守的SMGQRD T(S/Txxxxx S/T)基序。实时荧光定量PCR结果表明,Hb MKK6在橡胶树的根、皮、胶乳及叶片中均有表达,其中在叶片中的表达量最高。Hb MKK6基因在橡胶树抗寒无性系‘93-114’叶片中的表达丰度显著高于不抗寒无性系‘热垦501’,而且在4℃低温下显著上调。高丰度表达Hb MKK6可能与增强橡胶树的抗寒性有关。

番茄NAC转录因子SlNAC80的克隆及表达分析

为进一步明确该基因的分子特征及表达特性,通过RT-PCR从番茄中克隆了低温响应NAC转录因子SlNAC80,该基因开放阅读框1 023 bp,编码340个氨基酸。Sl NAC80蛋白相对分子量为38.19 k Da,等电点为5.27,N-端具有典型的NAC保守结构域,包含A、B、C、D、E 5个亚结构域。实时荧光定量PCR(q PCR)分析表明,Sl NAC80在番茄各组织中均有表达,以在绿果和衰老叶中的表达量最高,在红熟果中的表达量最低。对启动子区序列进行预测分析发现,Sl NAC80启动子区含有许多响应激素(ABA、GA、SA及ETH)和逆境(低温、脱水及盐胁迫)的顺式作用元件,如ERELEE4、GARE1OSREP1、LTRE1HVBLT49、GT1GMSCAM4、MYB1AT、MYCATERD1、MYCATRD22、WBOXNTERF3及WRKY71OS等。q PCR分析结果也证实该基因的表达受低温、干旱、高盐、甲基紫精、ABA及乙烯处理诱导。这些结果表明,Sl NAC80可能在番茄非生物逆境应答中发挥重要调控作用。