上海科學家破譯更多棉花基因“密碼”

　　原標題：抗蟲不誤好營養！上海科學家解析棉酚生物合成途徑，破譯更多棉花基因“密碼”

圖説：棉酚等在棉花腺體中大量積累中科院植物生理生態研究所供圖

　　既要棉花不怕蟲，又要種子營養好，可以兩全其美嗎？上海科學家的最新研究成果，給出了肯定回答！中科院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生態研究所陳曉亞研究組，成功解析了其中關鍵角色——棉酚的生物合成途徑。

　　破譯了這些關於棉花的“天然密碼”，意味著未來可以採用基因工程的技術手段，打造棉花界的“創收達人”——在不影響棉花生長抗蟲害的前提下，令棉籽中棉酚含量特別低的特種棉。如此一來，可從棉籽中提取的油脂和植物蛋白等資源日益豐富，無疑能為我國棉花産業增效增收。

　　棉花是地球上最重要的經濟作物之一。據統計，目前全世界有超過80個國家種植棉花。中國則是最大的原棉生産國和消費國，直接從事棉紡及相關行業的人員便有2000多萬，間接就業人員多達1億。

　　眾所週知，棉花中的棉纖維，也就是俗稱的“皮棉”，是紡織工業主要的天然原料。然而，你可能不知道的是，采收下來的籽棉中，棉纖維的重量僅佔40%左右，剩餘60%都是軋花後留下的棉籽（即棉花的種子）。這是棉花生産重要的副産品，富含蛋白質和油脂等營養成分，經過工業精煉提取的棉籽油是重要的食用植物油之一，棉籽蛋白、棉粕、棉籽殼則是飼料、食用菌培養基的重要原料。據統計，我國年産棉籽約600萬噸，含約150萬噸棉籽蛋白，100萬噸棉籽油。然而，這一寶貴資源至今未得到充分利用。這又是何故？原來，問題出在棉花體內的一種次生代謝産物——棉酚身上。棉酚，在棉作物地上部分的腺體和根的表皮層中大量積累，肩負著保護植物抵禦病菌侵染和蟲、鼠取食的重要使命。然而，成也蕭何，敗也蕭何。棉酚對人體和許多動物具有毒性，棉籽中棉酚含量很高，需要經過複雜工藝才能脫毒，由此妨礙它們作為重要油料和飼料原料的廣泛應用。

　　陳曉亞院士領銜的研究組，分離鑒定了棉酚生物合成途徑中4個新的酶基因，確定了它們的功能，從而將棉酚的生物合成途徑朝前推進了四個反應步驟。科學家還從基因組水準上解釋了棉酚生物合成途徑演化的基礎，發現了中間産物的生理活性及其調控機制。“既闡明瞭棉酚的抗蟲機理，又使其在棉籽中含量降低的改造成為可能。”陳曉亞解釋説。北京時間今天，國際著名學術期刊《美國科學院院報》（PNAS）在線發表了這一研究成果。

　　據介紹，陳曉亞研究組多年來致力於棉纖維發育調控的分子機制、棉酚生物合成途徑等聚焦棉花産業的基礎研究，已取得了一系列具有國際影響力的科研成果。棉花優質高産，棉副産品也增産增值，如此雙管齊下的美好前景，令人期盼！