精度達(dá)93.7％的橡膠樹基因組草圖被繪制出來

日本理化學(xué)研究所的一個(gè)國際研究小組成功繪制出精度達(dá)93.7％的橡膠樹基因組草圖。該研究小組對東南亞廣泛栽種的帕拉橡膠樹品種“PRIM600”進(jìn)行了基因組測序。他們首先利用約100個(gè)堿基短序列信息以99％以上精度進(jìn)行解讀的“Illumina”方法，與7000個(gè)堿基長序列信息以85％精度解讀的“PacBio”方法組合，解讀出高于預(yù)想基因155倍的信息量，獲得了1.55Gb的橡膠樹基因組草圖。
然后，對獲得的基因組草圖進(jìn)行了基因組注釋，預(yù)測出約84000個(gè)遺傳基因，包含全部93.7％以上的遺傳基因信息。研究小組利用“CAGE法”對帕拉橡膠樹的葉、莖和膠乳進(jìn)行RNA檢測，發(fā)現(xiàn)了全遺傳基因的基因表達(dá)量和轉(zhuǎn)錄起始部位。結(jié)果顯示，與葉、莖相比，膠乳的天然橡膠相關(guān)基因高出100倍以上。
膠乳是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的稱為“橡膠粒子”的乳白色小分子懸浮液。研究發(fā)現(xiàn)，橡膠粒子的蛋白質(zhì)基因在染色體組上，形成了在轉(zhuǎn)錄的相同方向排列的基因簇。在獲得帕拉橡膠樹遺傳基因信息的基礎(chǔ)上，研究小組對各種橡膠樹育種系統(tǒng)重新測序，得到了品種間差異的詳細(xì)信息。
天然橡膠廣泛應(yīng)用于汽車、飛機(jī)輪胎及醫(yī)療領(lǐng)域。由于天然橡膠具有耐磨損和抗沖擊的特點(diǎn)，隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對天然橡膠的需求越來越大。現(xiàn)在世界上約90％以上的天然橡膠產(chǎn)自東南亞，帕拉橡膠樹經(jīng)品種改良后產(chǎn)量有所提高，但與優(yōu)良樹種的雜交改良需要豐富的經(jīng)驗(yàn)和較長的時(shí)間。橡膠樹基因草圖的繪制成功，對開發(fā)生產(chǎn)更具優(yōu)良特性的天然橡膠產(chǎn)品有重要意義。