通过胶乳转录组分析探析巴西橡胶树橡胶生物合成的研究

摘要

巴西橡胶树(Hevea brasiliensis)是天然橡胶(顺式-聚异戊二烯)商业化生产中栽培最为广泛的一个物种.本研究中,为了深入分析并了解胶乳转录谱,尤其是橡胶生物合成相关基因的转录表达情况,我们从橡胶树的胶乳这种代表单一细胞类型的胞质成分中分离得到10 040个表达序列标签(ES-Ts),经ESTs序列编辑组装之后共获得3 441个独立转录本(UTs),基于标准基因词汇体系对这些UTs进行功能分类的结果显示,它们中的73.8%均与末知功能的基因相关.在高度表达的ESTs中,编码橡胶生物合成及应激或防御相关蛋白的ESTs占有相当大的比例,其中编码分属三个蛋白质家族的橡胶粒子膜蛋(RPMPs)的序列其所占ESTs的比例即高达12%.从这些ESTs中还鉴定出了九种RPMP异型体(7.9～27KDa),其中包括14 Kda的REF(橡胶延伸因子)及22 Kda的SRPP(小橡胶粒子蛋白).试验中利用抗REF及SRPP抗体也检测到了胶乳中多种RPMP异型体的表达.此外,EST及定量逆转录-多聚酶链式反(QRT-PCR)分析均证实REF和SRPP为胶乳中最丰富的转录产物.除橡胶生物合成之外,比较序列分析结果显示,RPMPs与植物界存在的应激相关蛋白序列具有高度相似性.最后,本文还根据转录本丰度及差异基因表达就RPMP在顺式-聚异戊二烯生物合成中的功能作了进一步的探讨和推测.