橡胶树开割每年产量（每棵橡胶树每年的产量）

割胶的过程。

■本报记者李晨

大约150年前，橡胶树由英国人魏引入伦敦的英国皇家植物园，开始了人工驯化的过程。

近日，中国热带农业科学院橡胶所田为民教授团队与中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋院士团队、梁承志研究员团队在《自然-通讯》上发表研究论文，系统阐述了橡胶树早期驯化的遗传基础，揭示了乳管行数增加是橡胶树早期驯化的主要性状，并首次鉴定了一个驯化基因。

论文的审稿人认为，这项研究对300多份材料进行了重新测序，研究了关键驯化基因的相关性，特别是对与橡胶生产密切相关的乳管数量进行了深入分析，这是一项非常令人兴奋和有意义的工作。这一成果不仅有助于高产橡胶树品种的培育，而且对其他产胶植物的驯化也具有重要的指导意义。

鉴定一粒种子是否是优良品种需要40年。

橡胶树是世界上天然橡胶的主要来源。我国特殊的全国橡胶种植区主要分布在海南、广东、广西、福建和云南，其中海南是主要的橡胶种植区。多年来，我国天然橡胶自给率较低，2022年仅为13%，已严重威胁行业可持续发展和国家战略安全。

橡胶树是多年生热带树种，生长期长，结实率低。传统养殖周期长达40年。“也就是说，我们刚参加工作的时候是异花授粉，退休了可能就看不到品种了。”论文合著者田为民表示，橡胶树传统育种周期长，主要是因为选择周期长。

在橡胶树育种中，首先要通过3 ~ 4年的有性株系比筛选出优良单株，然后对优良单株进行芽接繁殖，通过初级株系比和高级株系比在田间鉴定无性系，最后进行区域试种。

“我们需要40多年才能确定40多年前获得的种子到底好不好。如果能开发出基于基因型的表型早期鉴定技术，将大大缩短选择和育种时间。”田为民说。

橡胶树虽然只有150年的驯化历史，但栽培种的产量远高于野生种。目前，四代无性系殷宝莹8-79的产量是未选苗的4倍左右。“橡胶树肯定有高产驯化密码，我们的工作就是分析。”论文第一作者、中国热带农业科学院橡胶研究所副研究员巢金泉说。

然而，与其他作物不同，橡胶树的产量形成机制非常复杂，有其独特的特点。“其他作物的产量评价很简单，就像一棵苹果树，结出的苹果就是产量。而橡胶树的产量是在割胶条件下形成的，直接受到胶工技能、割胶制度、市场价格等社会因素的影响。从某种意义上说，我们可以人为控制橡胶树的产量。”田为民说道。

田为民几十年来坚持分析影响橡胶树产量的关键因素。

迄今为止最高质量的橡胶树基因组。

尽管巴西橡胶树基因组已有多个版本发表，但基因组组装质量不理想，片段化严重，限制了其在群体遗传学研究中的应用。

“现代生命科学发展迅速，新的技术和手段层出不穷。与其他作物相比，橡胶树的基础研究比较薄弱，需要结合上级单位，借鉴其他作物的研究方法，帮助橡胶树的基础研究。”为此，田为民团队找到了生物信息学专家梁承志。

为了送上新鲜的样本，朝金泉一大早就去橡胶林取样，然后坐最早的航班去北京送材料，保证了高质量橡胶树基因组组装的完成。通过这种跨学科、跨单位的合作，成功构建了一个质量最高、覆盖面最广的橡胶树基因组。

目前普遍认为橡胶树品种遗传背景狭窄，多代杂交后遗传多样性降低，难以产生高产品种。通过数据分析，研究人员发现橡胶树的野生种群可分为三个群体，橡胶树的栽培种与巴西马托格罗索州的野生群体相似。“与野生种相比，栽培种的遗传多样性没有下降，说明栽培种间杂交仍有获得高产品种的可能，栽培种的遗传改良仍有潜力可挖。”田为民说。

揭示天然橡胶产量的遗传密码

树干树皮中的次生乳管与天然橡胶的生产密切相关，是橡胶树产量形成的结构基础。与野生种相比，栽培种的橡胶产量显著增加。这里面隐藏着什么样的遗传密码？

“经过十多年的努力，我们认为橡胶树的产量育种应着眼于橡胶生产潜力。因此，乳管数量和橡胶合成效率是决定橡胶树产胶潜力的两个关键因素。”田为民说，“乳管可以比作生产橡胶的车间，橡胶合成效率可以比作生产橡胶的机器。如果车间多，机器效率高，产量绝对不会低。”

为了确定橡胶树驯化初期是选择“作坊”还是“机器”，团队成员花了3年时间调查了115个栽培种和93个野生种的特征，制备了数千个石蜡切片，采集了数百个乳胶样本。

根据这些数据，田为民团队发现，栽培物种的乳管数量远高于野生物种，但橡胶合成效率没有差异。“这说明人们驯化橡胶树时，首先增加了‘作坊’的数量。‘作坊’多了，产量自然高，但‘机器’效率的驯化还没有涉及，这很可能是橡胶树驯化下一阶段的目标。”严金泉说。

目前世界上能合成天然橡胶的植物有2000多种。“杜仲、橡胶草、银菊、生菜等产胶植物可以在广大温带地区生长，是未来天然橡胶来源的重要补充。”田为民说，但这些产胶植物大多是野生的，没有经过有效驯化。

"我们的工作可以为这些产胶植物的快速驯化提供思路."田为民说，其他产胶植物都有乳管，人工驯化时可以选择那些有多个乳管的材料进行种植。此外，已经为橡胶草、莴苣等建立了成熟的遗传转化系统。，通过转化产量的关键基因，可以快速提高产量。

相关论文信息:

https://doi.org/s41467-023-40304-y