天然橡膠是與石油、鋼鐵、煤炭并重的世界四大工業(yè)原料之一,而中國是天然橡膠消費(fèi)大國,目前對外依賴度超80%。記者從中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所了解到,我國科學(xué)家已成功繪制出橡膠草基因組草圖。該成果將加快橡膠草替代橡膠樹,成為新的橡膠“生產(chǎn)者”的進(jìn)程。
據(jù)了解,巴西三葉橡膠樹一直是天然橡膠的主要來源,但由于種植面積限制、病蟲害嚴(yán)重等因素,橡膠生產(chǎn)越來越難以滿足人類需求??茖W(xué)研究發(fā)現(xiàn),橡膠草,又名俄羅斯蒲公英,其根部可合成高分子量的天然橡膠和菊糖,且具有生長范圍廣、橡膠含量高、生長周期較短、基因組相對簡單、遺傳轉(zhuǎn)化與基因編輯較容易等特點(diǎn),因此被認(rèn)為是最有可能替代生產(chǎn)天然橡膠的經(jīng)濟(jì)作物。
進(jìn)入新世紀(jì)以來,世界各國相繼成立了天然橡膠研究計(jì)劃,比如美國“卓越計(jì)劃”、歐盟“珍珠計(jì)劃”等。中國“蒲公英橡膠產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”也于2015年宣告成立。
如今,中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李家洋研究組完成了高質(zhì)量的橡膠草基因組草圖,包含4.6萬個(gè)基因。研究組進(jìn)一步通過產(chǎn)膠植物與非產(chǎn)膠植物之間的比較基因組研究,鑒定了橡膠草中橡膠合成途徑和菊糖合成途徑,并闡述了橡膠鏈延長過程中兩個(gè)重要基因家族的進(jìn)化歷程。此外,還發(fā)現(xiàn)了橡膠草基因組中與自交衰退相關(guān)的可能候選區(qū)域。
上述成果已于近日發(fā)表在中國英文科技類綜述期刊《國家科學(xué)評論》上,來自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)基因組研究所和中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所的專家參與研究。
李家洋院士表示,這項(xiàng)成果使以橡膠草作為模式植物進(jìn)行的天然橡膠合成研究進(jìn)入“后基因組時(shí)代”,將大大加速橡膠草從野生植物向經(jīng)濟(jì)作物的馴化,推動中國天然橡膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展。