近日,中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所死皮機理與防控團隊在橡膠樹割面干涸發(fā)生機制研究方面取得新進展,解析了橡膠樹割面干涸發(fā)生的ceRNA(competitive endogenous RNA,競爭性內(nèi)源RNA)調(diào)控網(wǎng)絡(luò),進一步增進了對橡膠樹割面干涸發(fā)生機制的認識,為防治割面干涸提供了理論基礎(chǔ)。
橡膠樹割面干涸(tapping panel dryness,國內(nèi)通常稱為“死皮”)主要癥狀表現(xiàn)為割膠后割線局部甚至全部無膠乳流出,導(dǎo)致嚴重的橡膠產(chǎn)量和經(jīng)濟損失。據(jù)統(tǒng)計橡膠樹割面干涸可造成減產(chǎn)10-40%,是天然橡膠產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展亟待解決的重大難題。但目前橡膠樹割面干涸發(fā)生的機制仍不十分清楚,制約了高效防治技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)。為揭示橡膠樹割面干涸發(fā)生的分子機制,團隊在前期解析樹皮組織中參與割面干涸發(fā)生的長鏈非編碼RNA(lncRNA)、miRNA、mRNA及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)(Liu et al.,2022,TreePhysiology,https://doi.org/10.1093/treephys/tpab120)的基礎(chǔ)上,對健康和割面干涸橡膠樹膠乳進行了全轉(zhuǎn)錄組測序分析。發(fā)現(xiàn)橡膠樹發(fā)生割面干涸后,膠乳中435個lncRNAs、68個circRNAs、320個miRNAs和1574個mRNAs(基因)的表達發(fā)生了顯著變化,但其中僅有6個lncRNAs、14個miRNAs和106個mRNAs也在割面干涸的樹皮組織中差異表達,這表明膠乳和樹皮對割面干涸的響應(yīng)雖然存在著一定的共性,但是差異更明顯?;赾eRNA理論,構(gòu)建了橡膠樹割面干涸發(fā)生的lncRNA/circRNA-miRNA-mRNA ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò),發(fā)現(xiàn)lncRNA-miR156/157-SPL模塊可能在割面干涸發(fā)生過程中起著重要調(diào)控作用。進一步分析發(fā)現(xiàn),橡膠樹發(fā)生割面干涸后,激素生物合成與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑發(fā)生顯著改變,膠乳中28種激素或其相關(guān)物質(zhì)的含量出現(xiàn)明顯變化,表明激素穩(wěn)態(tài)失衡是導(dǎo)致割面干涸發(fā)生的重要原因。研究結(jié)果為后續(xù)分離鑒定調(diào)控橡膠樹割面干涸發(fā)生的關(guān)鍵分子奠定了基礎(chǔ),為研發(fā)更高效的割面干涸防治技術(shù)產(chǎn)品提供了理論參考。
文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2023.108156
2023年12月5日
來源:中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院