你知道吗？棉花，这种常被大家关注的作物，其纤维品质和产量总是备受瞩目。然而，它实际上还潜藏着巨大的新价值发掘潜力。如今，科研的突破已经将这种可能性转化为了现实。
棉花研究现状
棉花作为全球至关重要的天然纤维作物，其研究重点长久以来都集中在提升纤维品质与产量上。不过，纤维仅占棉花生物总量的二十分之一，其余的百分之八十则由棉籽、叶片、棉铃等副产品构成。这些副产品中蕴藏着丰富的萜类、黄酮和脂肪酸等高价值功能性成分。遗憾的是，以往对这些副产品的深入开发不够，使得资源利用率一直保持在较低水平。
虾青素现状剖析
虾青素，这种在自然界中具有强大抗氧化能力的物质，已被广泛用于食品、饲料、制药和化妆品等多个领域。不过，目前市面上流通的天然虾青素，多数源自微藻，其产量非常有限；另外，通过化学方法合成的虾青素，其生物活性相对较弱，难以完全满足市场的巨大需求。
新途径的探索
植物合成生物学的发展为提升棉花副产品的使用效能提供了指引。在植物体内，含有合成虾青素所需的前体物质，这特性使棉花成为合成虾青素的理想来源。这一发现促使科研工作者着手研究如何进一步发挥棉花的作用。
工程棉花培育
中国农业科学院棉花研究所的杨作仁团队与生物技术研究所的柳小庆团队合作，以“中棉49”为实验棉花品种，将莱茵衣藻的β-胡萝卜素酮化酶CrBKT基因以及雨生红球藻的β-胡萝卜素羟化酶HpBHY基因模块导入其中，成功构建了虾青素的合成途径，并最终培育出了能生产虾青素的工程化棉花。
棉花的虾青素分布
培育的工程棉花表现十分出色。在幼苗阶段以及成熟时期，它的叶片、花朵的各个部分、棉桃、棉籽以及棉籽油中都呈现出虾青素独有的红色。虾青素在各个组织中的积累情况存在差异，具体表现为：叶片中的含量最为丰富，达到了61.03毫克每千克鲜重；棉桃壳的含量介于7.03至9.28毫克每千克鲜重之间；至于棉籽和棉籽油，它们的含量分别是823微克每千克和410微克每千克。
意义与前景展望
研究取得了突破，成功使棉花的多个部位同时合成虾青素，这一发现极为重要。它揭示了棉花正从“白色纤维经济”向“红色生物工厂”的战略转型，同时也为棉花从“单一产出”向“多功能高值化”的双收益体系拓展了新的途径。除此之外，这一成果还为新型功能型棉花的研发提供了理论依据和技术指引。
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