成功培育粉红色棉花 基因工程方法助力多彩棉花的实现
近日，中国农业科学院棉花研究所棉花分子遗传改良创新团队成功将甜菜红素在棉花纤维中富集，创制出纤维粉红色的棉花，为利用基因工程方法培育多类型彩色纤维棉提供了新思路。
培育彩色棉花的意义
世界上绝大多数棉花品种生产白色纤维，然后在纺织加工过程中用化学染料着色，以满足消费者的不同需求，但这一过程常伴随潜在的环境污染，对人类和动物健康都是不利的。大自然中现存的天然彩色棉颜色较单一，主要为棕色和绿色，难以满足人们丰富多彩的生活需求；农艺性状和纤维品质相对较差，阻碍了其在棉花育种和纺织生产中的广泛应用。
随着人们生活水平的提高，对“天然”的需求越来越大，这便成为创造彩色纤维棉花的动力。基因工程改造属于环境友好型方法，在满足人们需求的同时，更加绿色生态。棉花分子遗传改良创新团队对植物色素形成调控基因进行研究中，通过合成生物技术来创造彩色纤维。
粉红色棉花的培育之路
色素积累通常会在不同的植物组织中产生丰富多彩的表型，比如原花青素及其衍生物就是棕色棉纤维成色的色素。那么能不能利用不同色素创制出不同颜色的棉花呢？棉花分子遗传改良创新团队想到了火龙果中的甜菜红素。
该研究首先将甜菜红素合成相关的3个关键基因进行密码子优化，以棉花品种“中棉所49”为受体获得了富含甜菜红素棉花新材料。在组成型启动子驱动下，棉纤维及其他组织均呈现粉红色表型。在纤维特异性启动子驱动下，只有棉纤维呈现粉红色。
据悉，从基因克隆到获得T0代新型彩色纤维棉花，整个周期为七到八个月，培育出高代稳定遗传的粉红色棉花，大概花了两年多的时间。本研究是科学家首次将甜菜红素导入棉花并稳定表达，是以棉花为底盘生物开展合成生物学研究的初步探索，为创制新类型彩色棉奠定了基础。
实际上，粉红色棉花还并未达到研究团队的最高预期。成熟纤维中甜菜红素的含量会随着液泡的裂解而降低，导致颜色变浅。下一步，科研人员将就如何使成熟纤维的颜色不褪色进行深入研究，适应消费者的需求，以便将彩色棉花品种能够推广和应用到市场中。
整理自：工人日报、中国纺织报、新京报
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