基因编辑技术助橡胶草产胶产量翻倍

近日，中国热带农业科学院橡胶研究所科研团队利用新型育种技术提高新型产胶植物橡胶草的橡胶产量，并缩短其育种周期，对推进橡胶草的商业化种植具有积极意义。该研究结果发表于《植物生物技术杂志》（Plant Biotechnology Journal）。

橡胶草。中国热科院供图

橡胶草（Taraxacum kok-saghyz）是一种蒲公英属植物，原产于我国新疆与哈萨克斯坦交界的天山山脉，其根部能合成高品质的天然橡胶，是极具开发潜力的新型产胶植物。橡胶草利用蔗糖为碳源可同时合成天然橡胶与菊糖，但碳源在两条通路间的分配机制尚不明确。

该研究首次应用CRISPR/Cas9技术敲除橡胶草中菊糖合成的关键基因Tk1-SST和Tk1-FFT，获得了双基因纯合突变体1-sst1-fft，并验证了其在不同遗传背景下可以稳定遗传。

纯合突变体1-sst1-fft的根部天然橡胶积累显著提高。中国热科院供图

较对照而言，该突变体的莲座叶数、花朵数、叶面积、生物量和结实率等农艺性状指标显著提高，菊糖合成被完全抑制，蔗糖含量显著上升，天然橡胶积累量是原野生型的2倍以上，且与蔗糖水平呈正相关。

研究成果表明，抑制橡胶草菊糖合成可促使碳流重新分配至天然橡胶的合成路径，同时凸显蔗糖作为碳源和信号分子的双重功能。该研究不仅为橡胶草高产育种提供了新的思路和技术支撑，也为橡胶草产业化应用奠定了良好基础。

该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、海南省重点研发等项目资助。