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近日，中國(guó)熱科院橡膠所在橡膠樹排膠機(jī)制研究方面取得新進(jìn)展，證實(shí)橡膠樹肌動(dòng)蛋白解聚因子—HbADF4通過(guò)調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白動(dòng)態(tài)來(lái)調(diào)控橡膠樹排膠，該研究結(jié)果為進(jìn)一步闡明橡膠樹排膠分子機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。

橡膠樹排膠持續(xù)時(shí)間是限制膠乳產(chǎn)量的一個(gè)重要因素，乳管傷口末端堵塞物的形成是決定排膠持續(xù)時(shí)間的一個(gè)關(guān)鍵因子，蛋白質(zhì)網(wǎng)在乳管傷口堵塞過(guò)程中發(fā)揮重要作用。割膠后肌動(dòng)蛋白積累與蛋白質(zhì)網(wǎng)的形成同時(shí)發(fā)生，說(shuō)明肌動(dòng)蛋白參與橡膠樹排膠，但其機(jī)制仍不清楚。該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，隨著排膠進(jìn)程，樹皮中肌動(dòng)蛋白含量逐漸增加，而膠乳中肌動(dòng)蛋白含量逐漸降低。肌動(dòng)蛋白解聚因子（ADF）為肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白的重要成員，推測(cè)其通過(guò)調(diào)控肌動(dòng)蛋白動(dòng)態(tài)參與堵塞物形成。進(jìn)一步對(duì)16個(gè)橡膠樹ADF家族成員研究發(fā)現(xiàn)，第一亞族成員HbADF4在排膠過(guò)程中下調(diào)表達(dá)導(dǎo)致膠乳中F/G-actin比率升高，而能延長(zhǎng)排膠時(shí)間的碘化鉀和乙烯處理下，HbADF4上調(diào)表達(dá)造成膠乳中F/G-actin比率下降。在裂殖酵母中異源表達(dá)HbADF4引起肌動(dòng)蛋白環(huán)解聚和細(xì)胞形態(tài)改變，說(shuō)明HbADF4可在裂殖酵母中調(diào)控肌動(dòng)蛋白動(dòng)態(tài)平衡。上述結(jié)果表明HbADF4通過(guò)調(diào)控肌動(dòng)蛋白動(dòng)態(tài)變化影響堵塞物的形成進(jìn)而調(diào)控橡膠樹排膠時(shí)間。

相關(guān)研究結(jié)果以“HbADF4, an actin-depolymerizing factor, regulates latex flow by modulating actin dynamics in rubber tree”為題發(fā)表于《Industrial Crops and Products》。中國(guó)熱科院橡膠所分子育種課題組鄧治副研究員為第一作者，李德軍研究員為通訊作者。該研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和海南省自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。（文/中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所）

圖1 排膠相關(guān)處理下肌動(dòng)蛋白形態(tài)變化

圖2 裂殖酵母中異源表達(dá)HbADF4導(dǎo)致肌動(dòng)蛋白環(huán)解聚和細(xì)胞形態(tài)改變