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近日，中國熱帶農業科學院橡膠研究所田維敏教授團隊聯合崖州灣國家實驗室/中國科學院遺傳與發育生物學研究所李家洋院士團隊和中國科學院遺傳與發育生物學研究所梁承志研究員團隊在國際主流雜志《Nature Communications》上發表“Genomic insight into domestication of rubber tree”研究論文，系統地闡明了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首要性狀，并通過全基因組關聯分析（GWAS）鑒定到一個調控乳管數量的馴化基因。

天然橡膠是一種工業原材料，對國家的工業化建設及國防安全至關重要。多年來我國天然橡膠自給率持續偏低，2022年僅為13%，已嚴重威脅產業的可持續發展和國家戰略安全。橡膠樹是世界天然橡膠的主要來源。自1876年英國人魏克漢引種開始，開啟了橡膠樹人工馴化歷程。經過一百余年的選擇和改良，目前四生代無性系熱研8-79的產量是未經選擇實生樹的4倍左右，但其馴化的遺傳基礎有待解析。

在本研究中，研究人員首先構建了一個高質量橡膠樹基因組以及涵蓋335份種質材料的遺傳變異圖譜，通過群體遺傳分析發現150年人工馴化在基因組層面存在的痕跡，并鑒定到多個受選擇的產量相關基因。樹干樹皮中的次生乳管密切聯系著天然橡膠生產，是橡膠樹產量形成的結構基礎。研究人員通過GWAS分析，鑒定到一個調控乳管分化的主效基因HbPSK5。采用實驗形態學的手段，證明人工合成的磺肽素可以有效誘導次生乳管形成。研究人員揭示了5個HbMYC成員可轉錄激活該基因的啟動子。通過與中國科學院遺傳與發育生物學研究所李家洋院士團隊合作，在橡膠草中過表達HbPSK5及其轉錄激活因子HbMYC26均可以顯著促進橡膠草根部乳管形成，進而提高天然橡膠含量。該研究對橡膠樹高產育種及其他產膠植物的快速馴化均具有重要的指導意義。

論文第一署名單位為熱帶作物生物育種全國重點實驗室/中國熱帶農業科學院橡膠研究所。

作者：謝翔 農民日報·中國農網記者 操戈 鄧衛哲

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