左圖：相較對(duì)照組，轉(zhuǎn)基因品種（右）的棉鈴體積較大。上圖：相較對(duì)照組，轉(zhuǎn)基因品種（下）的棉纖維較長(zhǎng)。

 

    （均相關(guān)課題組提供）

    本報(bào)訊 （記者 彭德倩）在棉花種子中植入特殊功能基因，延緩其細(xì)胞分裂，最終育出全新“大個(gè)子”基因棉花，棉纖維平均增長(zhǎng)3毫米，結(jié)鈴率提升20%。昨天，我國(guó)轉(zhuǎn)基因生物新品種培育重大專項(xiàng)棉花項(xiàng)目執(zhí)行專家組宣布，我國(guó)率先在第二代轉(zhuǎn)基因棉花纖維研究領(lǐng)域取得重大進(jìn)展。目前，這一“大個(gè)子”棉花新品種已經(jīng)歷8代優(yōu)化改良，進(jìn)入育種推廣階段，有望成為我國(guó)棉花種植、紡織等產(chǎn)業(yè)優(yōu)化發(fā)展的“殺手锏”。

 

    據(jù)了解，所謂“第二代”，是相對(duì)于第一代植入“除蟲(chóng)基因”的棉花品種而言。在現(xiàn)有技術(shù)已解決棉花防蟲(chóng)害問(wèn)題之后，如何令其纖維增長(zhǎng)、產(chǎn)量提升，成為當(dāng)前全球棉花品種培育研究中的主攻目標(biāo)，在我國(guó)農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域也尤顯急迫。數(shù)據(jù)顯示，去年我國(guó)棉花的種植面積約8000萬(wàn)畝，年產(chǎn)量約790萬(wàn)噸，棉紡織出口額達(dá)數(shù)千億美元。但令人遺憾的是，由于品種所限，我國(guó)棉花纖維長(zhǎng)度單一，95%以上集中在27—29毫米，而棉纖維達(dá)到35毫米的長(zhǎng)絨棉種植面積僅30萬(wàn)畝左右，且畝產(chǎn)量不及一般品種的七分之一。這一情況直接導(dǎo)致我國(guó)對(duì)長(zhǎng)纖維的高端棉花長(zhǎng)期依賴進(jìn)口。

 

    2005年起，復(fù)旦大學(xué)楊金水教授課題組憑借功能基因研發(fā)的優(yōu)勢(shì)，與中國(guó)棉花研究所全面合作，開(kāi)展棉花纖維品質(zhì)的改良研究。據(jù)介紹，經(jīng)過(guò)多年積累后發(fā)現(xiàn)，控制植物開(kāi)花的基因中某一特殊片段，具有干擾、延緩細(xì)胞分裂，客觀上令單細(xì)胞增大的功能，研究組將之命名為“csRRM”（細(xì)胞大小控制基因片段）。而棉花纖維是由種子表皮細(xì)胞突起生成的，每條纖維都由一個(gè)單獨(dú)的細(xì)胞組成。要利用基因技術(shù)增長(zhǎng)纖維，就須從植物單細(xì)胞大小調(diào)控著手，csRRM的發(fā)現(xiàn)，無(wú)疑為棉花“長(zhǎng)大”找到了突破口。

 

    復(fù)旦大學(xué)課題組與中國(guó)棉花研究所李付廣研究員課題組合作精心設(shè)計(jì)，將csRRM基因經(jīng)過(guò)改造后導(dǎo)入棉花，至今已經(jīng)獲得一批在棉花育種和生產(chǎn)上具有極高應(yīng)用價(jià)值的轉(zhuǎn)基因棉花品系。與對(duì)照組棉花相較，平均單鈴（即棉花果實(shí)，可從中抽取棉纖維）重從5.5克提高到7.5克，纖維平均長(zhǎng)度由30.5毫米提高到33.5毫米。此外，由于棉花生殖生長(zhǎng)與營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)同步進(jìn)行，很容易因植株?duì)I養(yǎng)供給跟不上而掉鈴。csRRM轉(zhuǎn)基因棉花因生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，結(jié)鈴率比一般品種提高20%以上，在高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)品種培育方面具有較強(qiáng)的應(yīng)用潛力。

 

    據(jù)悉，目前相關(guān)基因和新品種培育技術(shù)在全球居領(lǐng)先水平，已申請(qǐng)國(guó)際發(fā)明專利。