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近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所棉花分子遺傳改良創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)成功將甜菜紅素在棉花纖維中富集，創(chuàng)制出纖維粉紅色的棉花，為利用基因工程方法培育多類(lèi)型彩色纖維棉提供了新思路。相關(guān)研究結(jié)果在線發(fā)表在《植物生物技術(shù)》(《Plant Biotechnology Journal》)上。

在棉花中富集甜菜紅素獲得粉紅色棉花。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所供圖

棉花紡織加工需要大量化學(xué)染料，污染環(huán)境、影響健康。通過(guò)遺傳工程手段創(chuàng)制出不同類(lèi)型彩色纖維棉可有效減少化學(xué)染料使用量。現(xiàn)有的彩色棉主要是棕色和綠色棉花，顏色相對(duì)單一，難以滿足人們豐富多彩的生活需求。

該研究首先將甜菜紅素合成相關(guān)的3個(gè)關(guān)鍵基因進(jìn)行密碼子優(yōu)化，以棉花品種“中棉所49”為受體獲得了富含甜菜紅素棉花新材料。在組成型啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)下，棉纖維及其他組織均呈現(xiàn)粉紅色表型。在纖維特異性啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)下，只有棉纖維呈現(xiàn)粉紅色。成熟纖維中甜菜紅素的含量隨著液泡的裂解而降低，導(dǎo)致顏色變淺。下一步科研人員將針對(duì)甜菜紅素沉積而不消退的機(jī)理進(jìn)行進(jìn)一步研究。該研究首次將甜菜紅素導(dǎo)入棉花并穩(wěn)定表達(dá)，是以棉花為底盤(pán)生物開(kāi)展合成生物學(xué)研究的初步探索，為創(chuàng)制新類(lèi)型彩色棉奠定了基礎(chǔ)。

該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新工程、崖州灣種子實(shí)驗(yàn)室揭榜掛帥項(xiàng)目的資助。

關(guān)鍵詞： 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 豐富多彩 相關(guān)研究 有效減少 關(guān)鍵基因