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巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)产生的天然橡胶是关系国计民生的重要工业原料和战略物资，我国自给率严重不足，但因实际植胶面积已达极限，大幅提高橡胶单产成为发展我国天然橡胶产业的唯一可靠出路。在正常割胶的橡胶树中，乳管细胞的主要代谢活动是进行胶乳的再生，而胶乳再生能力的强弱是决定橡胶树产量的主要因素之一。胶乳再生涉及到一个复杂的生理生化过程，但是生物体的一切外在表现都离不开内在相关基因的表达调控。因此，高通量研究胶乳再生过程中转录组水平的基因表达情况，将为筛选鉴定胶乳再生关键调控基因和阐明胶乳再生的分子机理奠定良好基础，也为橡胶树定向分子育种提供重要的靶标基因和理论指导。
在未开割橡胶树中，割胶对胶乳再生的促进作用表现得尤为突出，这一特性使其成为研究胶乳再生分子调控机制的理想材料。本研究使用高通量手段比较分析了未开割橡胶树开割后前几个刀次胶乳转录组的表达谱，主要研究结果如下：
1.首次系统分析了未开割橡胶树割胶后胶乳转录组的动态变化
采用本实验室改进的银染cDNA-AFLP技术，使用 ApoⅠ/MseⅠ酶切体系全部128对选择性引物组合，分析了割胶后前5个刀次胶乳mRNA的表达情况，每个样本共分离到约9000条转录衍生片段(TDFs)。
以第1刀胶乳 TDF表达量为参照，选取651个差异表达的 TDFs(DE-TDFs)进行了克隆、测序和同源注释；并结合本实验室胶乳EST数据库和注释结果，整合表达模式和注释均一致的差异片段，最终获得505个非冗余的DE-TDFs，其中有217个呈上调表达，180个下调表达和108个钟型表达(先上调后下调或先下调后上调)。
功能分类结果显示，其中的366个(72.5％)DE-TDFs与功能分类明确蛋白同源，17.6％(89)属于功能分类不明确或推测蛋白，仅50个(9.9％)未在数据库中找到同源匹配序列。依据这366个功能分类明确的DE-TDFs在细胞内行使的功能，将其分为11个类别，按所占比例由高到低依次为：转录和蛋白质合成、胁迫和防御、转运蛋白和胞内运输、信号转导、蛋白质降解和贮存、初级代谢、能量、细胞生长和分裂、细胞结构、次级代谢和橡胶烃生物合成。
2.筛选到多个胶乳再生相关基因，初步阐释了胶乳再生的几个关键代谢途径
在未开割橡胶树割胶后的前5个刀次，随着割胶活动的进行，乳管细胞内出现mRNA和蛋白质合成能力增强、物质运输能力加大、蛋白质降解和更新速率加快、胁迫防御机制被启动以及各种信号通路被激活等现象，表明割胶产生明显的库效应和伤效应，割胶应答涉及多个不同功能类别基因的参与。
分离到多个参与蔗糖转运、蔗糖分解代谢、糖酵解、三羧酸循环和磷酸戊糖途径的基因片段，它们多数受割胶调控呈上调表达；值得注意的是，筛选到的9个橡胶烃生物合成基因全部随割胶上调表达，由此推测蔗糖的供给与糖代谢调控、橡胶烃生物合成是未开割橡胶树割胶后乳管细胞代谢活动的主要内容，同时也是胶乳再生能力增强的主要原因。
3.cDNA-AFLP技术是筛选橡胶树差异表达基因的有效且可靠手段
随机选取约1/10的DE-TDFs设计特异引物，使用半定量RT-PCR分析其表达情况，发现有81.25％的DE-TDFs与原cDNA-AFLP分析的表达模式一致，表明本次筛选工作的可靠性高。同时，使用qRT-PCR分析了37个与胶乳再生调控相关的DE-TDFs，结果显示多数基因的表达模式与相应DE-TDFs最初表达模式一致。
本文研究结果不仅有助于进一步筛选与鉴定覆盖整个胶乳再生调控网络的关键基因，而且初步阐述了决定胶乳再生调控的几个关键代谢途径，为深入揭示胶乳再生的分子机制提供理论依据。