摘""要：基于乙烯利（一種乙烯釋放劑）刺激采膠可以顯著增加每刀次的膠乳產(chǎn)量，以往認為橡膠生物合成主要受乙烯正調(diào)控?；谲岳蛩嵝盘栐诖龠M植物次生代謝物質(zhì)的生物合成中所起的關(guān)鍵作用，茉莉酸信號也被認為在天然橡膠生物合成的正反饋調(diào)節(jié)中起作用。最近的研究表明，割膠促進橡膠樹合成天然橡膠與激活乳管細胞的茉莉酸信號途徑密切相關(guān)。然而，茉莉酸信號途徑和乙烯信號途徑在橡膠生物合成調(diào)控過程中是否存在交互作用仍然不清楚。為此，本研究用茉莉酸甲酯和乙烯處理短期停割樹，以13C-MVA為底物測定全膠乳和小橡膠粒子的體外橡膠生物合成效率，用qPCR技術(shù)分析茉莉酸甲酯和乙烯處理條件下4個茉莉酸信號途徑關(guān)鍵環(huán)節(jié)基因HbCOI1、HbJAZ1、HbMYC1、HbMYC2，4個乙烯-響應元件結(jié)合因子（ERFs）基因HbERFⅢa、HbERFⅦa、HbERFⅨc、HbERFⅩa，4個橡膠生物合成關(guān)鍵蛋白基因HbHMGR1、HbSRPP1、HbREF1、HbHRT2在萌條乳管細胞中的表達。結(jié)果表明：外源茉莉酸甲酯處理顯著上調(diào)橡膠樹乳管細胞中茉莉酸信號途徑關(guān)鍵環(huán)節(jié)基因HbCOI1、HbJAZ1、HbMYC1、HbMYC2和橡膠生物合成關(guān)鍵蛋白基因HbHMGR1、HbSRPP1、HbREF1、HbHRT2的表達水平，促進橡膠生物合成，但對乙烯-響應元件結(jié)合因子基因HbERFⅢa、HbERFⅦa、HbERFⅨc、HbERFⅩa的表達影響甚微，甚至抑制它們的表達。相反，外源乙烯處理顯著上調(diào)橡膠樹乳管細胞中乙烯-響應元件結(jié)合因子基因HbERFⅢa、HbERFⅦa、HbERFⅨc、HbERFⅩa的表達水平，但對茉莉酸信號途徑關(guān)鍵環(huán)節(jié)基因HbCOI1、HbJAZ1、HbMYC1、HbMYC2和橡膠生物合成關(guān)鍵蛋白基因HbHMGR1、HbSRPP1、HbREF1、HbHRT2的表達影響甚微，甚至抑制它們的表達，抑制橡膠生物合成。結(jié)果證明了茉莉酸和乙烯對巴西橡膠樹橡膠生物合成的拮抗作用，將為闡明茉莉酸信號和乙烯信號的增產(chǎn)機理供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：巴西橡膠樹；茉莉酸甲酯；乙烯；生物合成；拮抗作用中圖分類號：S59""""""文獻標志碼：A

Antagonistic"Effects"of"Jasmonic"Acid"and"Ethylene"on"Rubber"Biosynthesis"in"Hevea"brasiliensis

YANG"Shuguang1，"CHAO"Jinquan1，2，3，"LI"Yan4，"WU"Shaohua1，2，3，"ZHANG"Shixin1，2，3，"DENG"Xiaomin1，"SHI"Minjing1，"TIAN"Weimin4*

1."Rubber"Research"Institute，"Chinese"Academy"of"Tropical"Agricultural"Sciences"/"Key"Laboratory"of"Biology"and"Genetic"Resources"of"Rubber"Tree，"Ministry"of"Agriculture"and"Rural"Affairs"/"State"Key"Laboratory"Incubation"Base"for"Cultivation"amp;"Physiology"of"Tropical"Crops，"Haikou，"Hainan"571101，"China;"2."Institute"of"Sanya"Research"Institute，"Chinese"Academy"of"Tropical"Agricultural"Sciences，"Sanya，"Hainan"572000，"China;"3."National"Key"Laboratory"for"Tropical"Crop"Breeding，"Sanya，"Hainan"572000，"China;"4."Xishuangbanna"Tropical"Botanical"Garden，"Chinese"Academy"of"Sciences，"Xishuangbanna，"Yunnan"666303，"China

Abstract："Based"on"the"fact"that"ethephon"（an"ethylene"releaser）"stimulation"can"significantly"increase"latex"yield"per"tapping，"it"is"traditionally"believed"that"rubber"biosynthesis"is"positively"regulated"by"ethylene."Based"on"the"critical"role"of"jasmonic"acid"signaling"in"promoting"the"biosynthesis"of"secondary"metabolites"in"plants，"jasmonic"acid"signaling"is"also"thought"to"play"a"role"in"the"positive"feedback"regulation"of"natural"rubber"biosynthesis."Recent"studies"suggest"that"tapping-enhanced"rubber"biosynthesis"is"closely"related"to"the"activation"of"jasmonate"signaling"in"laticifer"cells"of"rubber"tree."However，"it"remains"unclear"whether"there"is"a"crosstalk"between"the"jasmonicnbsp;acid"signaling"pathway"and"the"ethylene"signaling"pathway"in"the"regulation"of"rubber"biosynthesis."For"this"purpose，"in"the"present"study，"in"vitro"rubber"biosynthesis"efficiency"of"whole"latex"and"small"rubber"particles"（SRPs）"from"short"rested"trees"treated"by"either"methy"jasmonates"or"ethylene"were"detected"by"using"substrate"13C-MVA."qPCR"was"used"to"analyze"the"expression"of"four"jasmonic"acid"signaling"genes，"HbCOI1，"HbJAZ1，"HbMYC1，"HbMYC2，"four"ethylene-responsive"element"binding"factors"（ERFs）"genes"HbERFⅢa，"HbERFⅦa，"HbERFⅨc，"HbERFⅩa，"four"rubber"biosynthesis"genes，"HbHMGR1，"HbSRPP1，"HbREF1，"HbHRT2"in"laticifer"cells"after"epicormic"shoots"were"treated"with"either"methy"jasmonates"or"ethylene."The"results"showed"that"exogenous"methyl"jasmonate"treatment"significantly"up-regulated"the"expression"levels"of"jasmonic"acid"signaling"genes"HbCOI1，"HbJAZ1，"HbMYC1，"HbMYC2，"and"rubber"biosynthetic"protein"genes"HbHMGR1，"HbSRPP1，"HbREF1，"HbHRT2"in"laticifer"cells"of"rubber"tree，"and"promoted"rubber"biosynthesis，"but"had"little"effect"on"the"expression"of"ethylene-responsive"element"binding"factor"genes"HbERFⅢa，"HbERFⅦa，"HbERFⅨc，"HbERFⅩa，"or"even"inhibited"the"expression."On"the"contrary，"exogenous"ethylene"treatment"significantly"up-regulated"the"expression"levels"of"ethylene-responsive"element"binding"factor"genes"HbERFⅢa，"HbERFⅦa，"HbERFⅨc，"HbERFⅩa"in"laticifer"cells"of"rubber"tree，"but"had"little"effect"on"the"expression"of"jasmonic"acid"signaling"genes"HbCOI1，"HbJAZ1，"HbMYC1，"HbMYC2"and"rubber"biosynthetic"protein"genes"HbHMGR1，"HbSRPP1，"HbREF1，"HbHRT2"or"even"inhibited"the"expression"and"rubber"biosynthesis."The"results"suggest"that"there"exists"an"antagonistic"effects"of"jasmonic"acid"and"ethylene"on"rubber"biosynthesis"in"H."brasiliensis，"which"would"provide"a"theoretical"basis"for"elucidating"the"crosstalk"of"jasmonic"acid"signaling"and"ethylene"signaling"on"regulation"of"natural"rubber"production.

Keywords："Hevea"brasiliensis"Muell."Arg.;"methy"jasmonates;"ethylene;"biosynthesis;"antagonism

DOI："10.3969/j.issn.1000-2561.2025.01.001

巴西橡膠樹（Hevea"brasiliensis"Muell."Arg）的膠乳主要是由樹干中的次生乳管合成和貯藏[1]。次生乳管數(shù)量的多少與膠乳的產(chǎn)量密切相關(guān)[2-3]。生產(chǎn)中通過割膠，即機械傷害切割樹皮中的乳管使膠乳流出（即排膠），從而收集膠乳制備天然橡膠（nature"rubber，"NR）。因此，乳管數(shù)量、排膠時間和2次割膠之間的膠乳再生（包括天然橡膠生物合成）是天然橡膠產(chǎn)量的3個主要限制因素[3]。外源茉莉酸甲酯（methy"jasmonates，"MeJA）能促進橡膠樹的次生乳管分化[4]。乙烯（ethylene，"ET）對橡膠樹的次生乳管分化無影響[5]，但乙烯利（一種乙烯釋放劑）刺激能顯著延長每刀次割膠的棑膠時間[6]。茉莉酸和乙烯對橡膠生物合成的效應仍存在爭議，基于乙烯利刺激采膠可以顯著增加每刀次的膠乳產(chǎn)量，以往認為橡膠生物合成主要受乙烯正調(diào)控[7]，基于茉莉酸信號在促進植物次生代謝物質(zhì)的生物合成中所起的關(guān)鍵作用，茉莉酸信號也被認為在天然橡膠生物合成的正反饋調(diào)節(jié)中起作用[8-10]。最近的研究表明，割膠促進橡膠樹合成天然橡膠與激活乳管細胞的茉莉酸信號途徑密切相關(guān)[11]。然而，茉莉酸信號途徑和乙烯信號途徑在橡膠生物合成調(diào)控過程中是否存在交互作用仍然不清楚。

割膠促進膠乳再生是生產(chǎn)上的一個熟知的事實[12]，在有傷口存在的情況下外施茉莉酸[4，"11]和乙烯[13]能成功激活橡膠樹對茉莉酸和乙烯的響應。因此，對割膠樹作適當停割并結(jié)合外源茉莉酸甲酯和乙烯處理是研究茉莉酸和乙烯對巴西橡膠樹橡膠生物合成效率的影響的可行方案。利用該系統(tǒng)，本研究以13C-MVA（mevalonolactone-2-13C）為底物，評價茉莉酸和乙烯對全膠乳（latex）和小橡膠粒子（small"rubber"particles，"SRPs）的體外橡膠生物合成效率的影響。橡膠生物合成效率的變化必然涉及到橡膠生物合成關(guān)鍵蛋白基因表達的改變，考慮到基因表達的變化更靈敏以及為避免機械傷害和割膠誘導的內(nèi)源茉莉酸[4，"11]和乙烯[14]對試驗結(jié)果的干擾，在無傷害的條件下研究外源茉莉酸和乙烯對橡膠生物合成關(guān)鍵蛋白基因表達的影響是比較穩(wěn)妥的策略。基于此，本研究用外源茉莉酸甲酯和乙烯處理一年生橡膠樹穩(wěn)定期萌條的節(jié)間，用qPCR技術(shù)分析茉莉酸甲酯和乙烯處理條件下相關(guān)基因在萌條乳管細胞中的表達。有效的MeJA和ET處理能激活橡膠樹乳管細胞中的JA信號途徑[11]和ET信號途徑[13]，因此，分別通過檢測4個茉莉酸信號途徑關(guān)鍵環(huán)節(jié)蛋白冠菌素不敏感1"HbCOI1（coronatine"insensitive"1，"COI1）、茉莉酸ZIM結(jié)構(gòu)域蛋白HbJAZ1（jasmonate"ZIM-domain，"JAZ）、髓細胞組織增生蛋白（myelocytomatosis"proteins，"MYC）HbMYC1、HbMYC2，4個乙烯－響應元件結(jié)合因子HbERFⅢa、HbERFⅦa、HbERFⅨc、HbERFⅩa基因（eth y l ene-responsive"element"binding"factors，"ERFs）的表達變化檢驗外源茉莉酸甲酯和乙烯處理的有效性，進一步分析外源茉莉酸甲酯和乙烯處理對4個橡膠生物合成關(guān)鍵蛋白3-羥基-3-甲基戊二酸單酰輔酶A還原酶（3-Hydroxy-"3-Methylglutaryl"coenzyme"A"reductase，"HMGR）HbHMGR1、小橡膠粒子膜蛋白（small"rubber"particle"protein，"SRPP）HbSRPP1、橡膠延伸因子（rubber"elongation"factor，"REF）HbREF1、橡膠轉(zhuǎn)移酶（Hevea"brasiliensis"rubber"transferase，"HRT）HbHRT2基因表達的影響。旨在為闡明茉莉酸和乙烯的增產(chǎn)機理提供理論依據(jù)。

1""材料與方法

1.1""材料

以生產(chǎn)中按照S/2·d3的割膠制度割膠的八年"生橡膠樹無性系CATAS7-33-97為材料，在第二割年的5—10月割膠后，于11月初選取12株大小、長勢基本一致的橡膠樹開展試驗。

1.2""方法

1.2.1""膠乳體外橡膠生物合成效率測定""每株樹為1個生物學重復。將其中的9株停割15"d，在第15天上午，用0.5%的乙烯處理3株停割樹（Rested-ET），用0.07%的茉莉酸甲酯處理3株停割樹（Rested-MeJA），3株停割樹作為停割對照（Rested-CK），3株正常割膠（Tapped）。處理3"d后割膠采集膠乳。冰浴收集前2"min流出的膠乳。取一部分膠乳在4"℃、10"000"r/min條件下離心15"min，取中層的C-乳清（含小橡膠粒子），用0.45"μm的針頭過濾器過濾，收集濾液獲得小橡膠粒子。以13C-MVA"（mevalonolactone-2-13C）（Sigma"Aldrich，"Lot#MBBB5201V）為底物，以PDB（Pee"Dee"Belemnite）為標準品，參考已報道的方法[11]測定全膠乳和小橡膠粒子的體外橡膠生物合成效率，測定結(jié)果以NR樣品的C穩(wěn)定性同位素組成δ13C（‰）表示。

1.2.2""基因表達分析""以大小、長勢、物候期基本一致的CATAS7-33-97無性系一年生橡膠樹穩(wěn)定期萌條為材料，分別以0.05%乙烯水溶液（ET）、含0.07%茉莉酸甲酯的7.14%乙醇溶液（MeJA）、7.14%乙醇溶液（EtOH）處理頂蓬節(jié)間，對照（CK）不作任何處理。分別在處理后2"h、6"h、1"d、3"d、5"d，用刀片切割韌皮部采膠，每個時間點收集5株的混合樣，用于提取膠乳總RNA。根據(jù)報道的cDNA序列[13]設(shè)計4個乙烯-響應元件結(jié)合因子（ERFs）基因的qPCR引物，HbERF"Ⅲa（scaffol d 0026_3462933，"F："5′-CGCATTTGGC T TG GGAG T T ATG-3′，"R："5′-CAAGTTCAGG GAA G T TGAG G T G-3′）、HbERF"Ⅶa（scaffold0566_721951，"F："5′-"CG T AC C AGCACCGCAAACAT-3′，"R："5′-CT C G G GCTCCAATCCCAGA-3′）、HbERFⅨc（scaffold 1015_293137，"F："5′-ACAGA GG TG TT A GGAGGC G T-3′，"R："5′-GCAGCTTGGTC AT A A GC CAGA-"3′）、HbERFⅩa（scaffold0246_1294475，"F："5′-C C GC ATAAAGCAG CAAGAG TC-3′，"R："5′-CG GTT G A A GACCGATAGGGAT-3′）。膠乳總RNA的提取、cDNA合成、4個茉莉酸信號途徑關(guān)鍵環(huán)節(jié)基因HbCOI1（EU136026）、HbJAZ1（GQ369508）、HbMYC1（GU434304）、HbMYC2（HM061097），4個橡膠生物合成關(guān)鍵基因HbHMGR1（X54659）、HbSRPP1（AJ223388.1）、HbREF1（AY430052）、HbHRT2（AB064661）的qPCR引物合成、qPCR基因表達分析方法與先前的報道[15-16]一致。根據(jù)Q=2△Cq=2min"Cq-sample"Cq計算基因的表達值（Q），以Hb18S（AY435212.1）作為內(nèi)參基因，根據(jù)E=Q目的基因/Q內(nèi)參基因分析目的基因的相對表達值（E）。

1.3""數(shù)據(jù)處理

采用Excel"2021軟件進行數(shù)據(jù)整理，NR的碳同位素值δ13C和基因相對表達量為平均數(shù)±標準偏差，使用SPSS"17.0軟件的Duncan（D）檢驗進行單因素方差分析。

2""結(jié)果與分析

2.1""MeJA和ET對體外橡膠生物合成效率的影響

用外源MeJA和ET處理停割15"d的割膠樹，處理3"d后割膠采集膠乳，以13C-MVA為底物，評價MeJA和ET對全膠乳和小橡膠粒子體外橡膠生物合成效率的影響。結(jié)果表明，在第二割年，按S/2·d3的割膠制度割膠60刀左右以后，割膠樹（Tapped）的橡膠生物合成效率處于較高水平，并且膠乳（latex）和小橡膠粒子（SRPs）的橡膠生物合成效率水平相當，說明由于膠乳的大量流失，膠乳的合成和積累跟不上排膠，橡膠粒子的發(fā)育不充分，此時膠乳中的橡膠粒子以SRPs為主，橡膠生物合成活躍；短期停割后（Rested）膠乳和SRPs的橡膠生物合成效率顯著低于割膠樹，與停割樹相比，ET處理抑制而MeJA處理促進膠乳和SRPs的橡膠合生物成效率（Pgt;0.05），無論是膠乳還是SRPs，MeJA處理的橡膠生物合成效率均顯著高于ET處理，MeJA處理的SRPs的橡膠生物合成效率甚至提高到割膠樹的水平。上述結(jié)果表明，JA促進橡膠樹的橡膠生物合成，而ET抑制橡膠樹的橡膠生物合成（圖1）。

不同大寫字母表示組間差異極顯著（Plt;0.01）；不同小寫字母表示組間差異顯著（Plt;0.05）。

2.2""MeJA和ET對膠乳中茉莉酸信號途徑基因表達的影響

用外源MeJA和ET處理一年生橡膠樹穩(wěn)定期萌條的節(jié)間。以18S基因為內(nèi)參，qPCR分析MeJA、ET對膠乳中4個茉莉酸信號途徑關(guān)鍵基因HbCOI1、HbJAZ1、HbMYC1、HbMYC2表達的影響（圖2）。結(jié)果表明，EtOH（MeJA的溶劑）處理對HbJAZ1的基因表達幾乎無影響，對HbMYC2的基因表達無明顯的規(guī)律，對HbCOI1、HbMYC1的基因表達有一定的上調(diào)效應。ET處理對HbCOI1、HbJAZ1基因的表達有一定的上調(diào)作用，對HbMYC1基因的表達無明顯的規(guī)律，對HbMYC2基因的表達有明顯的下調(diào)作用。MeJA顯著上調(diào)HbCOI1、HbJAZ1、HbMYC1、HbMYC2基因的表達，呈現(xiàn)出敏感持續(xù)高表達（HbCOI1、HbJAZ1）或持續(xù)高表達（HbMYC1、HbMYC2）的趨勢，幾乎在所有時間點，MeJA處理的基因表達水平均顯著高于EtOH和ET處理。這些結(jié)果表明，在無傷害的條件下，外源MeJA處理能有效激活橡膠樹乳管細胞中的JA信號途徑，而外源ET處理對橡膠樹乳管細胞中JA信號途徑的活化影響甚微。

2.3""MeJA和ET對膠乳中乙烯-響應元件結(jié)合因子（ERFs）基因表達的影響

用外源ET和MeJA處理一年生橡膠樹穩(wěn)定期萌條的節(jié)間。以18S基因為內(nèi)參，qPCR分析ET、MeJA對膠乳中4個乙烯-響應元件結(jié)合因子（ERFs）基因HbERFⅢa、HbERFⅧa、HbERFⅨc、HbERFⅩa表達的影響（圖3）。結(jié)果表明，EtOH處理對HbERFⅢa、HbERFⅨc基因的表達有一定的上調(diào)效應，對HbERFⅧa基因的表達無明顯的規(guī)律，對HbERFⅩa基因的表達有一定的下調(diào)效應。MeJA處理對HbERFⅢa、HbERFⅨc、HbERFⅩa基因的表達水平有一定的促進作用，對HbERFⅦa基因的表達水平有一定的抑制作用。ET顯著上調(diào)HbERFⅢa、HbERFⅧa、HbERFⅨc、HbERFⅩa基因的表達，呈現(xiàn)出瞬時超高表達的特點，ET處理的最高表達水平均顯著高于MeJA和EtOH處理。這些結(jié)果表明，在無傷害的條件下，外源ET處理能有效激活橡膠樹乳管細胞中的ET信號途徑，而外源MeJA處理對橡膠樹乳管細胞中ET信號途徑的活化影響甚微。

2.4""MeJA和ET對膠乳中橡膠生物合成基因表達的影響

進一步用qPCR分析MeJA、ET對膠乳中4個橡膠生物合成關(guān)鍵基因HbHMGR1、HbSRPP1、HbREF1和HbHRT2表達的影響（圖4）。結(jié)果表明，EtOH處理6h對HbHMGR1、HbSRPP1、HbREF1和HbHRT2基因的表達均有一定的上調(diào)作用，這種作用在HbHMGR1和HbSRPP1中持續(xù)時間更長。ET處理2h對HbHMGR1、HbSRPP1、HbREF1和HbHRT2基因的表達均有一定的上調(diào)作用，但ET處理5"d后4個基因的表達均明顯下

不同大寫字母表示組間差異極顯著（Plt;0.01），不同小寫字母表示組間差異顯著（Plt;0.05）。

不同大寫字母表示組間差異極顯著（Plt;0.01），不同小寫字母表示組間差異顯著（Plt;0.05）。

調(diào)。MeJA顯著上調(diào)HbHMGR1、HbSRPP1、HbREF1和HbHRT2基因的表達，呈現(xiàn)出敏感持續(xù)高表達的趨勢，在所有時間點，MeJA處理的基因表達水平均顯著高于EtOH和ET處理。這些結(jié)果表明，JA信號參與橡膠樹橡膠生物合成的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)，而ET信號在此過程中并不起主要作用。

3""討論

COI1、JAZ和MYC是茉莉酸信號傳導途徑的3個核心環(huán)節(jié)[17]，割膠上調(diào)乳管細胞中茉莉酸生物合成關(guān)鍵酶HbLOX的基因表達[18]，促進內(nèi)源茉莉酸的合成和積累[11，"19]，上調(diào)茉莉酸信號途徑基因HbCOI1、HbJAZs、HbMYCs和橡膠生物不同大寫字母表示組間差異極顯著（Plt;0.01），不同小寫字母表示組間差異顯著（Plt;0.05）。

合成關(guān)鍵蛋白基因HbFPS1、HbHRT1、HbHRT2、HbREF、HbSRPP1的表達[11，"20]，增加HbFPS1和HbSRPP1蛋白的含量[11]，促進橡膠生物合成[11，20]。茉莉酸處理上調(diào)膠乳中茉莉酸信號途徑基因（COI1、JAZ、MYC）的表達[11，"21-22]，表明乳管細胞可以響應茉莉酸信號；而且茉莉酸上調(diào)橡膠生物合成相關(guān)基因的表達[11，"20]，顯著上調(diào)HbHMGR1正調(diào)控因子HbCZF1的基因表達[23]，但對HbSRPP1負調(diào)控因子HbWRKY1的基因表達幾乎無影響[24]，促進橡膠生物合成[11]。HbCOI1與HbJAZs、HbJAZs與HbJAZs、HbJAZs與HbMYCs、HbMYCs與HbMYCs蛋白之間能廣泛地發(fā)生互作[20，"25]，而且HbMYCs是HbREF、HbSRPP、HbHRT2等橡膠生物合成關(guān)鍵蛋白的轉(zhuǎn)錄因子[20，"26]，HbJAZ1和HbJAZ3與HbSRPP1[27-28]蛋白也能相互作用。在缺乏COR（JA類似物）時，HbJAZ3蛋白與HbMYC2a互作，抑制HbMYC2a對橡膠生物合成關(guān)鍵蛋白HbSRPP1和HbFPS1基因的轉(zhuǎn)錄激活[11]。在COR存在的條件下，HbJAZ3與HbCOI1結(jié)合，釋放出的HbMYC2a轉(zhuǎn)錄激活橡膠生物合成關(guān)鍵蛋白HbSRPP1和HbFPS1[11]。乳管細胞中的茉莉酸信號轉(zhuǎn)導途徑HbCOI1-HbJAZ3-HbMYC2-HbFPS1/"HbSRPP1直接證明了茉莉酸對天然橡膠生物合成的調(diào)控[11]。

基于乙烯利刺激割膠可以顯著增加每刀次的膠乳產(chǎn)量，以往認為橡膠生物合成主要受乙烯促進[7]。雖然割膠會誘導橡膠樹乳管細胞內(nèi)源乙烯的合成[14]，但乳管細胞中乙烯生物合成基因的表達遠低于其他組織[13，"29]，這可能是由于乳膠的低氧條件不能滿足乙烯生物合成對氧氣的需求[2，"30]，導致乙烯合成能力較弱。在乙烯處理后，膠乳中乙烯信號通路（ETR、CTR1、EIN2和EIN3/EIL1）[13，"31-32]及乙烯響應因子（ERFs）[13]基因表達受影響，表明乳管細胞可以響應乙烯信號。然而，乙烯處理后乳管中的差異表達基因（DEGs）不包括橡膠生物合成相關(guān)基因[13]，施用乙烯對橡膠生物合成相關(guān)基因的表達幾乎無影響[33-36]；乙烯上調(diào)HbSRPP1負調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子HbWRKY1[24]、HbMADS4[37]的基因表達，下調(diào)HbSRPP1的基因表達[24]，而對HbHMGR1正調(diào)控因子HbCZF1的基因表達影響很小[23]，甚至降低REF和SRPP蛋白的含量[38]，抑制橡膠生物合成[11]。雖然HbFPS1和HbSRPP1基因的啟動子含有乙烯響應元件，但膠乳中高豐度表達的HbEIN3基因（KR013139）[39]對HbFPS1和HbSRPP1基因的轉(zhuǎn)錄幾乎無影響[11]。因此，乙烯信號本身在激活橡膠生物合成方面可能并不起直接作用。生產(chǎn)上使用乙烯刺激能顯著地提高單次割膠的橡膠產(chǎn)量，主要是延長了排膠持續(xù)時間[6]，同時增強了蔗糖分配[40]、乳管細胞內(nèi)的水份運輸[41]、糖酵解和C3循環(huán)固碳能力[35]。

在本研究中，MeJA處理上調(diào)茉莉酸信號途徑相關(guān)基因HbCOI1、HbJAZ1、HbMYC1、HbMYC2和橡膠生物合成關(guān)鍵蛋白基因HbHMGR1、HbSRPP1、HbREF1、HbHRT2的表達，可能是MeJA促進橡膠粒子將13C-MVA中的13C高效摻入NR中的原因之一。ET處理激活ET-響應元件結(jié)合因子（ERFs）基因的表達，但對橡膠生物合成關(guān)鍵蛋白基因HbHMGR1、HbSRPP1、HbREF1、HbHRT2及其轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)相關(guān)基因HbCOI1、HbJAZ1、HbMYC1、HbMYC2的表達無影響，可能是ET抑制latex和SRPs的體外橡膠生物合成效率的主要原因。

綜上所述，本研究進一步區(qū)分出JA和ET對橡膠樹橡膠生物合成的直接影響，JA促進橡膠樹的橡膠生物合成，而ET抑制橡膠樹的橡膠生物合成。研究結(jié)果為深入研究橡膠樹橡膠生物合成調(diào)控機制提供參考資料，為闡明茉莉酸信號和乙烯信號的增產(chǎn)機理提供理論依據(jù)。

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