作者:彭科峰 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/12/11 11:30:58
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我国科学家完成杜仲基因测序

 

天然橡胶与石油、煤炭和钢铁并称为四大工业原料,是关系国计民生的基础产业和重要战略物资。杜仲是传统的名贵中药材,也是我国特有的产胶植物。在众多产胶植物中,杜仲产业化前景最大,极具开发潜力。近日,中国林业科学研究院经济林研究开发中心杜红岩团队、乌云塔娜团队联合中国热带农业科学院橡胶研究所李德军研究员团队及山东贝隆杜仲生物工程有限公司高瑞文高级工程师团队合作完成杜仲基因测序,相关成果发布于《分子植物》。

杜红岩等人的研究发现,杜仲属基本菊类分支,与真菊I类和II类的分化时间可追溯到约在一亿两千九百万年前,杜仲经历了古老的基因组三倍化复制,无近期基因组复制发生。杜仲的环境适应机制可归因于逆境反应或次生代谢产物相关基因的显著扩张/高表达。与橡胶树一致,异戊二烯焦磷酸主要来自甲瓦龙酸途径;尽管杜仲和橡胶树SRPP/REF基因家族都存在显著扩张,与橡胶树SRPP和REF基因同时参与顺式橡胶合成不同,只有SRPP基因参与杜仲胶合成。杜仲FPS基因家族存在扩张并出现功能分化,产生了具有反式长链橡胶合成功能的II类FPS基因。此外,杜仲和橡胶树SRPP/REF和FPS基因家族成员属不同分支,暗示双子叶植物中橡胶生物合成为多起源。

该研究首次获得了杜仲高质量基因组序列并解析了杜仲环境适应及胶生物合成机制,对杜仲生物学研究、良种培育、种植及产业链形成具有重要意义。

 
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