天然橡膠與石油、煤炭和鋼鐵并稱(chēng)為四大工業(yè)原料，是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)和重要戰(zhàn)略物資。杜仲是傳統(tǒng)的名貴中藥材，也是我國(guó)特有的產(chǎn)膠植物。在眾多產(chǎn)膠植物中，杜仲產(chǎn)業(yè)化前景最大，極具開(kāi)發(fā)潛力。

近日，中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院經(jīng)濟(jì)林研究開(kāi)發(fā)中心杜紅巖團(tuán)隊(duì)、烏云塔娜團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠研究所李德軍研究員團(tuán)隊(duì)及山東貝隆杜仲生物工程有限公司高瑞文高級(jí)工程師團(tuán)隊(duì)合作完成杜仲基因測(cè)序，相關(guān)成果發(fā)布于《分子植物》。

杜紅巖等人的研究發(fā)現(xiàn)，杜仲屬基本菊類(lèi)分支，與真菊I類(lèi)和II類(lèi)的分化時(shí)間可追溯到約在一億兩千九百萬(wàn)年前，杜仲經(jīng)歷了古老的基因組三倍化復(fù)制，無(wú)近期基因組復(fù)制發(fā)生。杜仲的環(huán)境適應(yīng)機(jī)制可歸因于逆境反應(yīng)或次生代謝產(chǎn)物相關(guān)基因的顯著擴(kuò)張/高表達(dá)。

與橡膠樹(shù)一致，異戊二烯焦磷酸主要來(lái)自甲瓦龍酸途徑；盡管杜仲和橡膠樹(shù)SRPP/REF基因家族都存在顯著擴(kuò)張，與橡膠樹(shù)SRPP和REF基因同時(shí)參與順式橡膠合成不同，只有SRPP基因參與杜仲膠合成。杜仲FPS基因家族存在擴(kuò)張并出現(xiàn)功能分化，產(chǎn)生了具有反式長(zhǎng)鏈橡膠合成功能的II類(lèi)FPS基因。此外，杜仲和橡膠樹(shù)SRPP/REF和FPS基因家族成員屬不同分支，暗示雙子葉植物中橡膠生物合成為多起源。

該研究首次獲得了杜仲高質(zhì)量基因組序列并解析了杜仲環(huán)境適應(yīng)及膠生物合成機(jī)制，對(duì)杜仲生物學(xué)研究、良種培育、種植及產(chǎn)業(yè)鏈形成具有重要意義。