中国热科院揭示茉莉酸信号调控橡胶树乳管细胞橡胶合成的分子机制
2018-05-07
市场分析
橡胶树是全球天然橡胶的主要来源。包含橡胶的胶乳由橡胶树(Hevea brasiliensis Muell。Arg。)正常割胶后的乳管细胞排出。然而,橡胶生物合成的正反馈调控机制仍知之甚少,其是乳管细胞典型的类异戊二烯代谢过程。该研究发现茉莉酸信号在这种反馈调控中起着关键作用。正常割胶的橡胶树乳管细胞中的内源茉莉酸含量、橡胶生物合成相关基因的表达水平以及体外橡胶合成的效率显著高于未开割树。外施茉莉酸甲酯与割胶上调橡胶合成相关基因及增强橡胶合成的作用相类似。进一步研究发现,橡胶树乳管细胞存在特定的茉莉酸信号转导模块COI1-JAZ3-MYC2,其通过上调法尼基焦磷酸合酶基因和小橡胶粒子蛋白基因的表达从而增强天然橡胶生物合成。对应的蛋白质水平,特别是法尼基焦磷酸合酶的增加可能有助于提高橡胶生物合成的效率。
该研究首次揭示了茉莉酸信号参与调控橡胶树乳管细胞的橡胶生物合成。橡胶树乳管细胞特定茉莉酸信号转导模块可为橡胶产量的遗传改良提供新的策略。