中國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)天然橡膠替代物獲重要進(jìn)展
記者3日從中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所獲悉，中國(guó)科學(xué)家在橡膠草基因組序列解析工作上取得重要進(jìn)展。
天然橡膠是重要的工業(yè)原料，2015年全球消耗總量達(dá)1214萬(wàn)噸。中國(guó)是天然橡膠消費(fèi)大國(guó)，目前對(duì)外依賴度超80%。
人們以往使用的天然橡膠主要來(lái)源于巴西三葉橡膠樹(shù)，但其可種植面積少，病蟲(chóng)害嚴(yán)重。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，橡膠草又名俄羅斯蒲公英，其根部可合成高分子量的天然橡膠和菊糖，具有生長(zhǎng)范圍廣、天然橡膠含量高、生長(zhǎng)周期較短、基因組相對(duì)簡(jiǎn)單、遺傳轉(zhuǎn)化與基因編輯較容易等特點(diǎn)，是最有可能替代生產(chǎn)天然橡膠的經(jīng)濟(jì)作物。
進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，世界各國(guó)相繼成立了天然橡膠研究計(jì)劃，比如美國(guó)“卓越計(jì)劃”、歐盟“珍珠計(jì)劃”等。中國(guó)“蒲公英橡膠產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”于2015年宣告成立。
如今，中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李家洋研究組完成了高質(zhì)量的橡膠草基因組草圖，該基因組包含超46000個(gè)基因。
中國(guó)科學(xué)家進(jìn)一步比較了產(chǎn)膠植物與非產(chǎn)膠植物的基因組，鑒定了橡膠草中橡膠合成途徑和菊糖合成途徑，還闡述了橡膠鏈延長(zhǎng)過(guò)程中CPT/CPTL和REF/SRPP兩個(gè)重要基因家族的進(jìn)化歷程，以及發(fā)現(xiàn)了橡膠草基因組中與自交衰退相關(guān)的可能候選區(qū)域。
上述成果已發(fā)表于中國(guó)英文科技類綜述期刊《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》，來(lái)自中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)基因組研究所和中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所的專家參與研究。
李家洋院士表示，這項(xiàng)成果使以橡膠草作為模式植物進(jìn)行的天然橡膠合成研究進(jìn)入“后基因組時(shí)代”，將大大加速橡膠草從野生植物向經(jīng)濟(jì)作物的馴化，推動(dòng)中國(guó)天然橡膠產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
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