地区：上海市 宝山区
关键词：中国热带农业科学院热带生物技术研究所;农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000002301
成果描述：
| 所属科学技术领域：农业生物技术。主要内容：橡胶树是热区一种重要的经济作物，其生产的天然橡胶是一种工业原料和战略物资。橡胶树自根幼态无性系是经组织培养获得的有自己根系的幼态再生植株。该项目针对幼态无性系高产橡胶树的早期分子筛选、鉴定的研究处于空白，对其高产的分子机理及应用进行了深入系统的研究。运用表观遗传学方法揭示了橡胶树组培过程基因组DNA甲基化变化与橡胶树发育状态相关联以及橡胶合成关键酶基因HbHMGR1和HbSRPP的启动子特异甲基化位点在高产自根幼态无性系中具有特异性。运用转录组学、蛋白质组学证明自根幼态无性系和老态无性系两种胶乳中差异表达的基因和蛋白是导致两者产量差异产生的直接原因，而表观遗传修饰改变则是基因和蛋白差异表达的根本原因。证实了HbGF14a、HbGF14b及转录因子(HbRZF、HbWRKY1、HbMADS4)通过调控天然橡胶合成关键酶基因HbHRT和HbSRPP的表达来调节天然橡胶的生物合成，为提高橡胶产量的遗传改良提供目标基因。创建了一套甲基化特异位点标记结合分子标记来早期筛选、鉴定幼态高产橡胶树的方法。发现橡胶树组织培养过程，在培养基中添加合适浓度的亚精胺有利于体胚诱导，提高增殖系数5倍以上，为橡胶树遗传转化体系的建立打下基础。特点：理论研究的创新性和系统性：运用多种生物技术方法和手段揭示了橡胶树自根幼态无性系高产的原因，从表观遗传、转录和翻译3个层次全面而系统的阐明了橡胶树幼态无性系高产的分子机制。发表学术论文40篇(18篇SCI，22篇核心期刊)，相关论文为该领域研究奠定了基石；多篇硕、博士毕业论文获得海南省优秀论文。技术的原始创新性：建立了分子水平鉴定高产幼态无性系橡胶树的方法，不仅为分子辅助育种和早期筛选、鉴定提供技术支持，而且改变了传统育种上通过形态学观察、排胶生理参数测定来鉴定高产幼态无性系的方法；该方法不仅可以应用于筛选自根幼态无性系芽条，而且可以鉴定传统方式嫁接获得的无性系。对组织培养过程条件进行优化，提高了外植体到再生植株的成功率。应用推广情况：该成果发表18篇SCI论文，总影响因子42.76，他引78次；与儋州众和盛农业开发有限公司等合作，提供经过分子检测的高产微型幼态无性系芽条约15万株，在海南和云南等地推广应用超3000亩，新增产值245.5万元，新增利润122万元。 |
