橡胶乳管分化相关基因的克隆及功能鉴定

橡胶乳管是合成和贮存胶乳的特异化细胞，乳管列的数目在一定程度上反映形成层细胞分化乳管的能力，是决定橡胶产量最重要的结构因素，乳管分化研究在橡胶树基础研究中占有重要地位。为研究橡胶乳管分化的分子机理，我们构建了一个与橡胶乳管分化相关的差减文库。通过基因差异表达分析和实验验证，发现组织脱水是刮伤诱导橡胶乳管分化的关键信号，克隆了与之相关的一个转录因子和两个脱水素基因。为了研究这些基因的功能，验证其功能是否与植物失水生理调节相关，本研究拟采用酵母双杂交技术研究转录因子HbNAC1与脱水素功能基因HbDHN1启动子之间是否存在互作；构建HbNAC1的植物转化载体转化烟草，研究橡胶HbNAC1基因是否参与植物脱水的生理反应功能，以及这些基因受哪些信号物质的调控，阐明橡胶乳管分化的信号途径，揭示橡胶乳管分化的分子机理，为天然橡胶的生产和发展橡胶树化学调控技术提供理论依据。

橡胶乳管是合成和贮存胶乳的特异化细胞，是决定橡胶产量最重要的结构因素。为了研究橡胶乳管分化的分子机理，本项目首先构建了一个橡胶乳管分化相关的差减文库，通过基因差异表达分析筛选出多个橡胶乳管分化相关基因。通过分析发现，组织脱水可能是刮伤诱导橡胶乳管分化的关键信号。为此克隆橡胶乳管分化相关基因相关的一个HbNAC1转录因子和两个脱水素基因全长序列。利用酵母双杂交（Y2H）证明HbNAC1转录因子具有转录活性和同源二聚体特性。利用酵母单杂（Y1H）技术筛选HbNAC1转录因子与橡胶胶乳合成相关基因启动子之间的互作，证明HbNAC1可能与小橡胶粒子蛋白（SRPP）基因启动子结合并调控其表达。此外还构建HbNAC1 的植物转化载体并转化烟草，验证橡胶HbNAC1 基因参与SRPP基因的表达调控，还证明HbNAC1基因与植物脱水生理反应相关。该研究完全达到项目的预定目标，已发表SCI论文1篇和中文期刊3篇，还有一篇SCI论文正在撰写，预计于2014年发表。本项目的实施很好地阐明了橡胶乳管分化的信号途径，揭示橡胶乳管分化的分子机理，为今后天然橡胶的生产和发展橡胶树化学调控技术提供了一定理论依据。