近日，鄭州大學(xué)農(nóng)學(xué)院李付廣研究員團(tuán)隊(duì)通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)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，為通過基因工程培育多類型彩色纖維棉花提供了新思路。相關(guān)研究結(jié)果以“Development of an eco-friendly pink cotton germplasm by engineering betalain biosynthesis pathway”為題在線發(fā)表在植物學(xué)期刊《植物生物技術(shù)》（Plant Biotechnology Journal）上。

棉花紡織加工需要大量化學(xué)染料，污染環(huán)境、影響健康。通過遺傳工程手段創(chuàng)制出不同類型彩色纖維棉花可有效減少化學(xué)染料使用量。現(xiàn)有的彩色棉主要是棕色和綠色棉花，顏色相對單一，難以滿足人們豐富多彩的生活需求。該研究成果為創(chuàng)制新類型彩色棉奠定了基礎(chǔ)。

本研究首先將甜菜紅素合成相關(guān)的3個關(guān)鍵基因進(jìn)行密碼子優(yōu)化，以中棉所49為受體進(jìn)行轉(zhuǎn)基因操作，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，棉纖維及其它組織均呈現(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(dǎo)致顏色變淺，未來需針對甜菜紅素沉積而不消退的機(jī)理進(jìn)行深入研究。本研究首次將甜菜紅素導(dǎo)入棉花并穩(wěn)定表達(dá)，是以棉花為底盤生物開展合成生物學(xué)研究的初步探索。

李付廣研究員為該論文的通訊作者，葛曉陽博士為論文第一作者，鄭州大學(xué)農(nóng)學(xué)院為第一作者單位。該研究得到國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體、中國農(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)目以及鄭州大學(xué)三亞研究院的資助和支持。

原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13987