研究發(fā)現(xiàn)，目前已知的天然彩色棉品種資源屬于棕色和綠色系列，由于顏色單調(diào)、色牢度及色飽和度不足，成為限制彩色棉產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)瓶頸。
近期，浙江理工大學(xué)生命科學(xué)與醫(yī)藥學(xué)院教授孫玉強(qiáng)團(tuán)隊通過創(chuàng)制一個棉花紫化突變體，并結(jié)合雜交育種技術(shù)提高纖維中原花青素含量，培育出了彩色棉新品系。相關(guān)研究成果5月3日在線發(fā)表于Plant Biotechnology Journal。
2010年，孫玉強(qiáng)團(tuán)隊就開始利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的棉花轉(zhuǎn)基因技術(shù)創(chuàng)制棉花突變體，其中一個紫化突變株系HS2從種子萌發(fā)到植株衰亡，整個生育期莖、葉、蕾等組織器官都呈紫色，并穩(wěn)定遺傳。
孫玉強(qiáng)向《中國科學(xué)報》介紹：“我們發(fā)現(xiàn)HS2突變體從莖、葉到花、鈴等器官都呈現(xiàn)紫色，而纖維顏色卻沒有改變，可能與突變體中GhANR和GhLAR表達(dá)水平未顯著升高相關(guān)，導(dǎo)致纖維中原花青素累積不夠，仍然呈現(xiàn)白色。”
那么，HS2能否用于彩色纖維的遺傳改良從而使纖維顏色加深甚至呈現(xiàn)新的顏色呢?
2012年，孫玉強(qiáng)團(tuán)隊用HS2分別與9個棕色棉和綠色棉的品種/品系進(jìn)行正反交，并利用紫化性狀、纖維顏色結(jié)合分子標(biāo)記選擇穩(wěn)定的雜交后代株系。
研究發(fā)現(xiàn)，進(jìn)入花鈴期后，葉片中花青素含量顯著低于HS2，高于彩色棉親本，依然呈現(xiàn)淺紫色和紫紅色，進(jìn)而表明HS2紫化植株中積累的游離態(tài)花青素可以通過上調(diào)表達(dá)的GhLAR和GhANR大量地進(jìn)入纖維腔中，用于棕色棉和綠色棉的纖維改良。
孫玉強(qiáng)告訴《中國科學(xué)報》：“經(jīng)過連續(xù)多代的選育，我們已經(jīng)獲得纖維色澤穩(wěn)定、顏色顯著改變的品系，包括深棕色至咖啡色，綠色、軍綠色和深綠色，橙色，還有不同深淺的藍(lán)色系。”
目前，孫玉強(qiáng)團(tuán)隊正在繼續(xù)開展彩色棉纖維顏色改良和新顏色彩色棉的培育工作。他表示，彩色棉纖維成熟時天然具有顏色，可以避免紡織品化學(xué)印染帶來的環(huán)境污染和對人們健康的危害，因其花青素類物質(zhì)含量較高，還具有較高的抗氧化性、抗菌性等優(yōu)點，未來有望進(jìn)一步應(yīng)用于嬰幼兒衣物、玩具和醫(yī)用紗布等領(lǐng)域。(作者：沈春蕾 張若嫻)
關(guān)鍵詞： 孫玉強(qiáng)團(tuán)隊創(chuàng)制紫化突變體 基因技術(shù)孕育天然彩棉 天然彩色棉品種 棉花轉(zhuǎn)基因技術(shù)
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