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近日，中國農(nóng)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(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。中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所供圖

棉花紡織加工需要大量化學染料，污染環(huán)境、影響健康。通過遺傳工程手段創(chuàng)制出不同類型彩色纖維棉可有效減少化學染料使用量?，F(xiàn)有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個關(guān)鍵基因進行密碼子優(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。在組成型啟動子驅(qū)動下，棉纖維及其他組織均呈現(xiàn)粉紅色表型。在纖維特異性啟動子驅(qū)動下，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，導致顏色變淺。下一步科研人員將針對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(nóng)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。

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