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世界98%以上的天然橡胶都来自巴西橡胶树(Hevea brasiliensis Muell. Arg.)。天然橡胶是一种可再生的重要的战略物资和工业原料,其综合性能明显优于合成橡胶,在一些领域,如航空、航天和重型汽车等制造业是合成橡胶不可替代的。橡胶树从野生到栽培的驯化时间很短,品种改良潜力还很大。橡胶树育种存在的主要问题是：(1)现有栽培品种遗传基础狭窄,杂合度高。世界上的现有栽培品种绝大多数都源于100多年前从巴西引进东南亚的46株野生橡胶树。利用其中的优良单株或者杂交F1代的优良单株通过芽接繁育成无性系,加以推广应用,形成栽培品种。因此品种的遗传基础狭窄,而且杂合度高。后来,特别是在1981年收集了大量野生种质。现在面临的问题是如何加快对这些种质的创新利用；(2)产量构成性状难于剖析,育种周期特别漫长。与大多数经济作物产量形成和收获方式不同,天然橡胶是在乳管细胞中合成和积累的,必须通过不断切割乳管才能多次获取,因此产量构成性状难于剖析,缺乏有效的技术手段对产量构成性状作出早期判定,这是导致橡胶树产量育种周期长达40多年的主要原因。研究橡胶树产量形成的分子机制,将为建立产量性状早期选择技术提供理论依据。虽然已知天然橡胶生物合成是一种典型的甲羟戊酸(MVA)代谢途径,但对橡胶生物合成调控机制还了解很少。最近,我们从乳管细胞中克隆了植物茉莉酸信号途径三个核心组件的相关成员基因,初步证明乳管细胞中的橡胶生物合成主要受茉莉酸信号途径调节。本研究采用生化与分子生物学相关技术,分析乳管细胞中与茉莉酸信号途径关键环节相关的HbJAZ2, HbJAZ3, HblMYCl, HblMYC3基因在高产和低产成龄树之间,成龄树和幼树之间的表达差异以及HblMYCl和HblMYC3基因在橡胶树杂交后代的表达情况,以期为产量相关的分子标记研发打下良好基础；鉴定HbJAZ基因家族的MYC转录因子,旨在为研究乳管细胞茉莉酸信号途径的调控机制打下良好基础；以HbJAZ3基因为例,通过原核表达制备HbJAZ3及其突变体蛋白,旨在为鉴定乳管细胞茉莉酸信号途径的三个核心环节打下良好基础。研究结果如下：(1)胶乳中的HbJAZ2、HbJAZ3、HblMYCl和HblMYC3基因在成龄高产品种的表达量高于低产种质;(2)胶乳中的HbJAZ2、HbJAZ3、HblMYCl和HblMYC3基因在成龄高产品种和幼树高产品种的基因表达量基本一致,其中HblMYCl和HblMYC3这2个基因在幼树和成龄树中的表达完全吻和；(3)杂交组合78-35*PB5/51的后代中编号为100、90的橡胶树胶乳中的HbMYCl和HbMYC3基因表达量最高；杂交组合2-73*PB5/51的后代中编号为41、48、60的树中这2个基因表达量高；(4)通过点对点酵母单杂交技术鉴定出HblMYC1、HblMYC2、HblMYC3、 HblMYC4和HblMYC5是HbJAZl和HbJAZ2基因的转录因子,HblMYC1、HblMYC2、 HblMYC3和HblMYC4是HbJAZ5基因的转录因子；(5)通过酵母单杂交技术从cDNA文库中筛选和鉴定了HbJAZ1、HbJAZ2和HbJAZ5基因的转录因子主要包括MYC类转录因子、bHLH类转录因子、HMGB类转录因子、具有锌指结构的转录因子和具有亮氨酸拉链的转录因子等；(6)以HbJAZ3为例,通过定点突变及原核表达技术成功构建了pET28a(+)-JAZ3、pET28a(+)-JAZ3-ZIM-mut和pET28a(+)-JAZ3-Jas-mut的His标签融合蛋白表达载体,并成功转化大肠杆菌Rosetta(DE3)。在37℃条件下,用1mMIPTG诱导2h能够诱导目的蛋白以包涵体的形式大量表达。通过镍柱纯化获得了目的蛋白,包括HbJAZ3及其缺失ZIM结构域的TIFY基序和Jas结构域的保守氨基酸FLEKRK的突变体蛋白。根据以上结果,得出如下结论：(1)橡胶树胶乳中的HbJAZ2, HbJAZ3, HblMYCl, HblMYC3基因的表达量可以用来早期预测橡胶树产胶能力；(2)茉莉酸信号途径中关键环节基因HbJAZ的表达除受MYC类转录因子的调控外,可能还受到其它种类的转录因子的调控：(3) HbJAZ基因的转录因子包含多个MYC成员,这表明茉莉酸信号途径对橡胶生物合成的调控可能存在多样性；(4)采用定点突变及原核表达技术成功建立HbJAZ3及其突变体蛋白原核表达的实验系统,为研究HbJAZ蛋白的结构域的特征及其与其他蛋白的互作奠定了基础,对进一步鉴定乳管细胞茉莉酸信号途径的关键环节具有重要的意义。