“橡胶树等主要热带作物功能基因组学研究”创新团队在橡胶树金属硫蛋白家族基因研究中取得重要进展

  作者: 橡胶树乳胶代谢课题组-龙翔宇   来源: 橡胶研究所  日期: 2018-05-17   点击:        打印  ] 我要分享

    在橡胶树生产中,橡胶树通过节律性割胶(即反复进行机械伤害胁迫)获取天然橡胶,随着割胶的持续,乳管内有毒的活性氧含量随之增加,活性氧含量过高将会损伤产胶细胞乳管的功能,直接影响天然橡胶的生物合成。金属硫蛋白(metallothionein,MT)是一类普遍存在于生物体内的金属结合蛋白,是目前所知的最有效的活性氧清除剂。在橡胶树中,尽管有金属硫蛋白基因研究的报道,但并不清楚家族基因的功能分化,特别是是否参与乳管细胞的活性氧代谢调控。

    近期,我院“橡胶树等主要热带作物功能基因组学研究”创新团队在全基因组水平上分离并鉴定了4个橡胶树金属硫蛋白基因(HbMT2,HbMT2a,HbMT2b,HbMT3L)。表达分析表明乳管表达的主要家族成员HbMT2b受割胶、伤害及乙烯处理调控明显,而叶片中高表达的HbMT2和HbMT3L家族成员受高温诱导和低温抑制调控明显,并鉴定了9个可能参与HbMT2和HbMT3L高温诱导表达的转录因子。此外,HbMT2的过表达可明显提高宿主细菌对重金属离子和活性氧的耐受力。相关结果初步揭示并阐述金属硫蛋白家族基因参与橡胶树生物与非生物胁迫,特别是在乳管活性氧平衡调节过程中发挥重要作用,参与了橡胶树的胶乳再生。

    该研究成果于2018年2月以“Characterization of the rubber tree metallothionein family reveals a role in mitigating the effects of reactive oxygen species associated with physiological stress”为题在线发表在林学国际顶级期刊《Tree physiology》上,文章共同第一作者为黄亚成博士生、方永军和龙翔宇副研究员,通讯作者为唐朝荣研究员。


 
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