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原题目：用基因工程为棉花“涂”上五颜六色
谁说棉花只有白色？近日，记者从浙江理工大学获悉，该校生命科学与医药学院孙玉强教授团队通过基因工程，创造了一个棉花紫化突变体，解析了该突变体GhOMT1基因的功效缺失调控花青素累积的内在机理。由此，团队通过杂交育种技术提高纤维中原花青素（一种色素身分，在酸性介质中加热后可爆发花青素）含量，开辟出培育多种颜色的彩色棉新途径。相关研究论文近日在线宣布于博鱼boyu体育期刊《植物生物技术杂志》。
从植株紫化“顺藤摸瓜”
棉花是世界性的重要经济作物，是纺织工业的主导原料。此前，彩色天然棉品种资源多为棕色和绿色系列，颜色枯燥、色牢度及色饱和度缺乏成为限制彩色棉工业生长的瓶颈。
“用古板的遗传育种手段无法解决目前彩色棉颜色枯燥的问题。”孙玉强解释道，挖掘彩色棉纤维色素物质合成和调控的要害基因，剖析纤维色泽形成的机理，通过基因工程获得多种颜色的彩色纤维，是棉花纤维色泽改良的新偏向和突破点。
从2010年起，孙玉强团队就利用农杆菌介导的棉花转基因技术，创造棉花突变体，其中一个紫化突变株系HS2从种子萌发到植株衰亡，整个生育期茎、叶、蕾等组织器官都呈紫色，并稳定遗传。
通太过析花青素含量和身分发明，导致植株紫化突变的主要原因是HS2中积累了大宗游离态无色花青素、有色花青素及中间产品，并且花青素的组成也爆发了改变。
“紫化突变体HS2中的花青素种类主要有矢车菊素、飞燕草素和天竺葵色素3种羟基化花青素单体，其含量显著增加，而另外3种植物中常见的花青素单体——芍药素、矮牵牛素、锦葵素，险些检测不到。”孙玉强说。
研究结果标明，在紫化突变体HS2中，类黄酮代谢通路中游焦点——花青素途径的要害酶基因表达量大幅上调，导致大宗游离态花青素累积，泛起紫化性状。
彩色天然棉新增亮眼色系
在之前的研究中，孙玉强团队发明HS2突变体从茎、叶到花、铃等器官都泛起紫色，唯独纤维颜色没有改变。
对此，他剖析道，这可能与突变体中原花青素合成的GhANR和GhLAR两组通路表达水平比较低有关，导致纤维中原花青素累积不敷，所以棉花纤维仍然泛起白色。
那么HS2突变体能否用于棉花彩色纤维的遗传改良从而使纤维颜色加深甚至泛起新的颜色呢？从2012年开始，孙玉强团队利用紫化突变体HS2划分与9个棕色棉和绿色棉的品种进行正反交，并利用紫化性状、纤维颜色结合分子标记选择稳定的杂交子女株系。
经过连续多代的选育，团队已经获得纤维色泽稳定、颜色显著改变的多个杂交组合，包括深棕色至咖啡色，绿色、军绿色和深绿色，橙色，另有深浅纷歧的蓝色。
在此研究基础上，该团队提出彩色棉纤维颜色分子改良的新战略：在HS2紫化突变体提供大宗花青素合成的基础上，通过遗传利用差别基因，改变花青素种类、含量，或进一步提高原花青素的聚合度等，从而培育更多颜色的彩色棉。
通过上述办法培育出的彩色棉天然具有颜色，可以无需印染直接纺纱成布，制止了纺织品化学印染带来的情况污染和对人们健康的危害，是纺织工业绿色生长重要的物质基础。彩色棉纤维因其花青素类物质含量较高，还具有较高的抗氧化性、抗菌性等优点。
“团队在培育彩色天然棉方面取得重大突破，创造了大宗的彩色棉种质资源和新品系。”孙玉强体现，团队正连续开展彩色棉纤维改良实验，推动彩色棉应用于婴幼儿衣物、玩具和医用纱布等领域。
（来源：科技日报）
本文要害词：彩色天然棉
本文TAG：彩棉,天然棉针织面料,绿色环保
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