今朝橡胶出产上的首要栽培品种都可追溯到来自橡胶树属（Hevea）巴西橡胶树（H. brasiliensis）种内的22株1876（年）魏克汉种质，遗传资本狭小是橡胶树杂交育种进展迟缓的一个主要身分。同时，在橡胶树属的其他种，和巴西橡胶树种内的野生种质中报导存在丰硕的产胶、抗病、速生和耐旱等主要农艺性状遗传变异。可是，缺少对分歧类型橡胶树种质的亲缘关系、遗传多样性和基因活动等方面的系统研究。

近日，海南年夜学南繁学院（三亚南繁研究院）产胶生物学团队结合中国热科院橡胶所、兰州年夜学等团队在Nature Communications上在线颁发了题为“Pan-genome and phylogenomic analyses highlight Hevea species delineation and rubber trait evolution”的研究论文。研究阐释了今朝世界首要产胶国保留的三类橡胶树种质资本的遗传布局和亲缘关系，并发现橡胶延长因子/小橡胶粒子卵白（REF/SRPP）年夜基因簇的发生，和其在产胶细胞乳管中的特异性功能分化是植物构成产胶这类抗虫性状的一个要害性进化事务。研究成果为进一步探讨产胶性状的进化机制，加速橡胶树资本的高效操纵和品种遗传改进供给了主要理论根据和资本支持。

前人颁发的橡胶树基因组均局限在巴西橡胶树一个种中，本研究对包括巴西橡胶树品种、野生种质和橡胶树属其他种的8个材料进行了de novo测序，取得了高质量的基因组（图1）。在此根本上，连系94个橡胶树属种质材料的重测序数据进行系统进化基因组学研究，发现这些种质可较着地分为5个谱系（lineage），此中4个为野生种质、1个为栽培品种；在栽培品种谱系中，发现已有2个野生种质谱系的基因渗透（genetic introgression）。另外，在所研究的7个其它橡胶树属种或变种材猜中，发现只有一个可认为是纯种（H. sprueana），而其它材料或存来自巴西橡胶树栽培品种或野生种质的遗传稠浊（genetic admixture），或直接与巴西橡胶树栽培品种或野生种质谱系聚在一路（图2）。

图1橡胶树8个种质的基因组拼接与注释

图2橡胶树种质的群体遗传和进化阐发

经由过程对152个种子植物基因组的年夜标准比力开博体育研究，连系年夜量的基因表达和橡胶产量数据，我们发现橡胶生物合成通路的要害基因家族REF/SRPP在橡胶树属的基因组中产生了显著扩增，发生了一个年夜的基因簇，并分化出表达显著受割胶危险引诱、在产胶细胞乳管中特异超高表达、表达与产胶能力显著正相干的家族成员。同时，在其他产胶植物如俄罗斯蒲公英和莴苣的基因组共线区域中，也呈现了近似的REF/SRPP年夜基因簇，也分化出在乳管中特异高表达的家族成员（图3）。这些成果注解，REF/SRPP年夜基

因簇的发生，和乳管特异性功能分化是植物产胶性状进化中的一个要害鞭策力。

图3 橡胶树属REF/SRPP年夜基因簇的发生和功能分化

海南年夜学三亚南繁研究院的唐代荣研究员、兰州年夜学生态学院的刘建全传授为该论文的配合通信作者，中国热科院橡胶所的方永军和肖小虎副研究员为该论文的配合第一作者。广西年夜学的张积森传授、中国农科院深圳农业基因组研究所的林强副研究员等介入了该项研究。研究获得了国度天然科学基金、海南省科技人材立异项目等项目帮助。

论文功效相干参考信息:

Nature Communications：中国科学院1区；JCR Q1；IF：14.7

Pan-genome and phylogenomic analyses highlight Hevea species delineation and rubber trait evolution

第一作者和单元：方永军(中国热带农业科学院橡胶所副研究员) 肖小虎（中国热带农业科学院橡胶所副研究员）

通信作者和单元：唐代荣（海南年夜学南繁学院三亚南繁研究院研究员） 刘建全(兰州年夜学生态学院传授)

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-51031-3.

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