2023-01-12 16:39:45
近日,中國農業(yè)科學院棉花研究所棉花分子遺傳改良創(chuàng)新團隊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型彩色纖維棉提供了新思路。相關研究結果在線發(fā)表在《植物生物技術》(《Plant BiotechnologyJournal》)上。
Δ在棉花中富集甜菜紅素獲得粉紅色棉花。中國農業(yè)科學院棉花研究所供圖
該團隊介紹,為了獲得美觀、花色多樣的織物,棉花在紡織加工中需要大量化學染料,存在污染環(huán)境、影響健康的隱患。因此,通過遺傳工程手段創(chuàng)制出不同類型的彩色纖維棉可以有效減少化學染料使用量。而現(xiàn)已研制成功的彩色棉主要是棕色和綠色棉花,顏色相對單一,難以滿足人們豐富的生活需求。
本次研究中,科研人員首先將與甜菜紅素合成相關的3個關鍵基因進行了基因表達優(yōu)化,以棉花品種“中棉所49”為受體,獲得了富含甜菜紅素的棉花新材料。在不同的基因表達控制下,棉纖維及其他組織均呈現(xiàn)粉紅色表型,或只有棉纖維呈現(xiàn)粉紅色。研究人員還發(fā)現(xiàn),成熟纖維中甜菜紅素的含量隨著液泡的裂解而降低,導致顏色變淺。下一步,將針對棉花中甜菜紅素沉積而不消退的機理進行進一步研究。該研究首次將甜菜紅素導入棉花并穩(wěn)定表達,是以棉花為底盤生物開展合成生物學研究的初步探索,為創(chuàng)制新類型彩色棉奠定了基礎。
該研究得到國家自然科學基金、中國農業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程、崖州灣種子實驗室揭榜掛帥項目的資助。