天然橡胶(NR，顺式-1,4-聚异戊二烯)是一种高分子弹性体，具有优异的物理和机械性能，在许多重要的工业应用中是不可替代的，如重型飞机轮胎。世界上的商业天然橡胶供应依赖于巴西橡胶树，一种原产于亚马逊盆地的热带树种。基于杂交的橡胶树育种通过频繁的新品种发布和产量的增加，在很大程度上解决了全球天然橡胶需求增加的问题。引人注目的是，近150年来橡胶树育种取得的巨大成就主要基于Wickham种群，该种群仅起源于22株幼苗，代表了狭窄的遗传多样性，迫切需要注入外来种质以进一步推进该作物。此外，目前真菌疾病SALB对美洲橡胶种植园的破坏性影响，以及橡胶树种植向边缘地区的迅速扩张，都需要在不牺牲产量的情况下，采取综合抗SALB和环境适应能力的育种策略。巴西橡胶树野生种质丰富的遗传变异，以及其他橡胶树品种对SALB的抗性和耐旱性，为下一代橡胶优良品种的开发提供了巨大的利用机会。
自1775年Aublet建立橡胶树属以来，该属的物种划分一直存在争议。例如，提出的物种数量从1874年的11个到1906年的24个，再到1970年的9个。这种不一致可归因于对自然事件的有限调查和属中可能的无性繁殖，这可能导致谱系间杂交的生存，模糊了表型实体之间的界限。到目前为止，所有属内的已描述物种都是基于在模式标本和有限数量的其他个体中观察到的形态和生态特征而建立的。这些传统方法缺乏对多个个体/群体的表型和遗传差异的统计比较，无法准确区分独立进化的谱系。因此，对巴西橡胶树和其他橡胶树物种的基因组数据进行整理将有助于确定这些谱系，并大大提高对该属物种划分的理解。此外，它将对橡胶树种植相关的育种实践产生有意义的影响。
四种橡胶树8个基因组的组装与注释（图源自Nature Communications ）
在橡胶树属中，迄今为止只对巴西橡胶树(H. brasiliensis)一个物种的基因组进行了从头组装，其中2个采用短读测序技术，2个采用短读与长读杂交测序技术，3个采用长读测序技术。之前的研究表明REF/SRPP(橡胶伸长因子/小橡胶颗粒蛋白)串联基因簇在橡胶生产中的重要性。
研究从三个巴西橡胶树品种、两个野生橡胶树和三个其他橡胶树物种(H. nitida, H. pauciflora和H. benthamiana)中生成了8个高质量的从头基因组组合。随后，研究利用94份橡胶树重测序数据、大量RNAseq和橡胶产量数据以及多种高质量被子植物和裸子植物基因组的整合分析，对橡胶树进行了泛基因组分析。研究为Hevea属的物种划分以及REF/SRPP基因群与控制橡胶生产的性状进化的关联提供了有力的证据。
论文第一署名单位为热带作物生物育种全国重点实验室、中国热带农业科学院橡胶研究所，方永军副研究员和肖小虎副研究员为该论文共同第一作者，海南大学三亚南繁研究院唐朝荣研究员、兰州大学生态学院刘建全教授为该论文共同通讯作者。广西大学张积森教授、中国农科院深圳农业基因组研究所林强副研究员等参与了该项研究。研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、海南省科技人才项目、海南省自然科学基金、基本科研业务费等项目资助。
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