科技日报记者 王祝华 通讯员 廖丹丹 冯梦凡
5月13日，记者从海南大学获悉，该校南繁学院（三亚南繁研究院）唐朝荣研究员团队在产胶植物研究领域取得重要新进展。该团队成功揭示了橡胶草中橡胶粒子的发育机制，为深入探究天然橡胶的生物合成路径与调控机制开辟了全新思路。相关研究成果近日在植物科学期刊《植物生物技术杂志》上发表。
天然橡胶作为一种应用极为广泛的工业原材料，在交通运输、医疗卫生、机械制造、国防军工等众多关键领域均有着不可或缺的应用。目前，天然橡胶主要来源于橡胶树。然而，由于橡胶树存在幼年期漫长、遗传转化效率较低等问题，使其并不适宜作为研究天然橡胶生物合成机制的理想对象。
唐朝荣介绍，橡胶草与橡胶树在产胶特性方面具有相似性，二者均通过橡胶粒子实现天然橡胶的合成与储存。而且，橡胶草具备根橡胶含量高、遗传转化操作简便、产胶周期短以及拥有可用的参考基因组等显著优势，因而成为研究天然橡胶生产的模式植物。但是，截至目前，橡胶草中橡胶粒子的发育调控机制仍处于未知状态。
为探究橡胶转移酶对橡胶粒子发育的影响，研究团队运用基因编辑技术，成功获得了橡胶草橡胶转移酶复合体中一个顺式异戊烯基转移酶基因的单敲除突变体，以及该基因与另一个顺式异戊烯基转移酶基因的双敲除突变体。经深入分析发现，单敲除基因突变体的橡胶含量出现显著下降，大橡胶粒子的数量也明显减少；而双敲除基因突变体中，不仅橡胶含量完全消失，橡胶粒子也不复存在，这表明橡胶粒子的发育在蛋白质水平层面受到了抑制。
据介绍，研究显示，橡胶转移酶中关键基因的缺失，会切断橡胶生物合成的进程，进而致使橡胶粒子的产生与发育遭受阻碍。该研究成果不仅有助于人们深入理解橡胶草橡胶粒子的发育机制，也为后续通过基因工程手段改良橡胶草、提高天然橡胶产量和质量，以及拓展天然橡胶来源提供理论基础和技术支撑。
