近日，来自中国热带农业科学院等机构的科学家在橡胶树驯化的遗传机制解析方面取得重大突破，相关研究系统揭示了橡胶树150年驯化的遗传基础。该研究不仅有助于高产橡胶树品种的培育，对其他产胶植物的驯化也有重要的指导意义。
这项研究由中国热带农业科学院橡胶研究所田维敏教授团队，联合崖州湾国家实验室/中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士团队、中国科学院遗传与发育生物学研究所梁承志研究员团队开展。研究论文“Genomic insight into domestication of rubber tree”已在国际主流杂志《自然-通讯》(Nature Communications)上发表。
天然橡胶是一种工业原材料，对国家的工业化建设及国防安全至关重要。多年来，我国天然橡胶自给率持续偏低，2022年仅为13%。另一方面，作为一种多年生热带乔木，橡胶树童期长、结实率低，传统育种周期长达40年，难以高效育出良种。
“按照传统育种思路，我们刚参加工作就杂交授粉一批橡胶苗，等退休的时候还不一定能得到新品种。”论文通讯作者田维敏教授说，橡胶树早期驯化阶段与乳管及橡胶合成率有关，“你可以把乳管想象成生产‘车间’，把橡胶合成效率想象成生产‘机器’，如果一棵橡胶树‘车间’又多，‘机器’效率又高，那产量绝对不会低。”
为了明确橡胶树早期驯化阶段是先选择了“车间”还是“机器”，团队成员花了三年时间对115份栽培种和93份野生种进行性状调查，共制备了数千份的石蜡切片，采集了数百份胶乳样品。根据这些数据，田维敏团队发现栽培种的乳管数量远远高于野生种，而橡胶合成效率则无差异。
“目前普遍认为栽培种遗传背景狭窄，经过多个世代杂交导致遗传多样性降低，很难再产生高产品种。我们通过数据分析发现，栽培种的遗传多样性与野生种相比并未下降，这表明栽培种之间的杂交仍具有得到高产品种的可能。”田维敏说，团队还首次鉴定到一个控制乳管数量的主效基因和与之密切关联的分子标记，这将有助于通过转基因和分子标记辅助培育高产橡胶树品种。
专家介绍，世界上有超过2000种植物可以合成天然橡胶，但这些产胶植物绝大多数都处于野生状态，尚未得到有效驯化，目前橡胶树仍是世界所需天然橡胶的主要来源。“像杜仲、橡胶草、银胶菊、莴苣等产胶植物可以在广大的温带地区生长，是未来天然橡胶来源的重要补充。”田维敏说到，此次研究工作可以为这些产胶植物的快速驯化提供思路，使橡胶草、莴苣等目前已经建立了成熟的遗传转化体系的植物，快速提高产量。
