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天然橡胶是关系到国计民生的重要战略物资,是不可缺少的工业原料之一,与煤炭、钢铁和石油并列为世界四大工业原料,而且是唯一一种可再生的原料。天然橡胶具有很强的弹性、良好的绝缘性、可塑性、耐磨、耐腐蚀、拉力好、隔水隔气好等优点,是合成橡胶所不能取代的,被广泛的应用于工业、农业、国防、交通、运输、机械制造、医药卫生领域和日常生活等方面。
2001年中国取代美国成为世界上最大的天然橡胶消费国,到2010年天然橡胶消费量可能升至230万吨,超过3/4要依赖于进口,天然橡胶生产形式十分严峻。巴西橡胶树的乳管是合成与贮存胶乳的地方,也是决定橡胶产量的最重要的结构成份,乳管分化是影响橡胶树胶乳产量的三个主要因素之一。研究表明施茉莉酸及较茉莉酸浓度更高的茉莉酸生物合成的前体亚麻酸能够诱导橡胶树的次生乳管分化。在拟南芥、水稻和西红柿等植物中,发现了许多响应茉莉酸信号的bHLH家族转录因子基因,如JAMYC2,.JAMYC10,AtMYC2和BERJ1等,茉莉酸可诱导这些基因的表达。大量MYC型bHLH转录因子主要在分生组织中表达,参与植物细胞分化和发育过程。所以,我们推断,在橡胶树皮中存在受茉莉酸诱导的调控乳管分化的bHLH转录因子基因。
本研究根据从胶乳中得到的bHLH转录因子的保守区设计EST引物,以树皮总RNA为模板,应用RACE技术克隆了橡胶树皮HbbHLH转录因子基因,并对其进行了生物信息学分析。在此基础上,对该基因其进行了Sourthem杂交分析,结果表明:该基因为多拷贝基因;运用半定量RT-PCR技术和Northem杂交技术研究了茉莉酸对该基因的调控作用,结果表明:HbbHLH基因在茉莉酸处理后8h内逐渐增加,1d、2d达到稳定最强,3d后有下降趋势,即该基因的表达受茉莉酸的调控:同时运用GenomeWalker技术对该基因启动子进行了克隆,分析结果表明,在该基因的5端上游存在茉莉酸调控的顺式作用元件。