富含虾青素的工程棉花（右）与普通棉花。中国农业科学院棉花研究所供图

本报讯（记者李晨）中国农业科学院棉花研究所、西部农业研究中心棉花分子遗传改良创新团队研究员杨作仁与中国农业科学院生物技术研究所研究员柳小庆合作，创制了生产虾青素的工程棉花，为提高棉花附加值提供了新方向，对提高棉花综合利用水平具有重要意义。相关研究成果近日发表于《植物生物技术杂志》。

该研究以棉花品种“中棉49”为受体材料，通过跨物种引入莱茵衣藻来源的β-胡萝卜素酮化酶CrBKT和雨生红球藻来源的β-胡萝卜素羟化酶HpBHY编码基因模块，重建虾青素合成通路，培育出工程棉花。

该棉花植株在幼苗期和成熟期的叶片、花器官、棉铃、棉籽和棉籽油均呈现虾青素的特征性红色，且不同组织中虾青素积累呈现梯度分布：叶片含量最高（61.03毫克/千克鲜重），棉铃壳次之（7.03~9.28毫克/千克鲜重），可用于开发动物饲料添加剂（替代人工色素）或抗氧化提取物；棉籽、棉籽油中虾青素含量分别为823微克/千克、410微克/千克，可用于开发天然功能性保健食用油。

该研究实现了棉花植株多组织同步合成虾青素，标志着棉花从“白色纤维经济”向“红色生物工厂”的转型，为推动棉花从“单一产出”到“多功能高值化”双收益体系开辟了新途径。同时，在理论层面为开发新型功能型棉花提供了依据和技术路径。

相关论文信息：https://doi.org/10.1111/pbi.70170