研究發現,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、色牢度及色飽和度不足,成為限制彩色棉產業發展的技術瓶頸。
近期,浙江理工大學生命科學與醫藥學院教授孫玉強團隊通過創制一個棉花紫化突變體,并結合雜交育種技術提高纖維中原花青素含量,培育出了彩色棉新品系。相關研究成果5月3日在線發表于Plant Biotechnology Journal。
2010年,孫玉強團隊就開始利用農桿菌介導的棉花轉基因技術創制棉花突變體,其中一個紫化突變株系HS2從種子萌發到植株衰亡,整個生育期莖、葉、蕾等組織器官都呈紫色,并穩定遺傳。
孫玉強向《中國科學報》介紹:“我們發現HS2突變體從莖、葉到花、鈴等器官都呈現紫色,而纖維顏色卻沒有改變,可能與突變體中GhANR和GhLAR表達水平未顯著升高相關,導致纖維中原花青素累積不夠,仍然呈現白色。”
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新的顏色呢?
2012年,孫玉強團隊用HS2分別與9個棕色棉和綠色棉的品種/品系進行正反交,并利用紫化性狀、纖維顏色結合分子標記選擇穩定的雜交后代株系。
研究發現,進入花鈴期后,葉片中花青素含量顯著低于HS2,高于彩色棉親本,依然呈現淺紫色和紫紅色,進而表明HS2紫化植株中積累的游離態花青素可以通過上調表達的GhLAR和GhANR大量地進入纖維腔中,用于棕色棉和綠色棉的纖維改良。
孫玉強告訴《中國科學報》:“經過連續多代的選育,我們已經獲得纖維色澤穩定、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,還有不同深淺的藍色系。”
目前,孫玉強團隊正在繼續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印染帶來的環境污染和對人們健康的危害,因其花青素類物質含量較高,還具有較高的抗氧化性、抗菌性等優點,未來有望進一步應用于嬰幼兒衣物、玩具和醫用紗布等領域。(作者:沈春蕾 張若嫻)