近日，中国农业科学院生物技术研究所作物代谢调控与营养强化创新团队联合中国农业科学院棉花研究所，成功在棉花中重构虾青素合成途径，创制出富含高价值虾青素的新种质。相关成果发表于《植物生物技术（Plant Biotechnology Journal）》。
棉花是全球最重要的纤维作物，但长期以来研究主要集中于纤维本身，占植株生物量大部分的棉秆、棉籽等副产物开发不足，造成资源浪费。挖掘棉副产品的高附加值潜力，是提升棉花综合价值的关键。研究团队借鉴在玉米中的成功经验，引入莱茵衣藻的β-胡萝卜素酮化酶（CrBKT）和雨生红球藻的β-胡萝卜素羟化酶（HpBHY）两个关键外源基因，利用高效表达系统，并精准引导酶在质体中的高效表达，在现代棉花品种“中棉49”中成功合成虾青素。获得的转基因棉花在叶片、茎秆、棉铃甚至棉籽油中均积累橙红色虾青素，其中叶片含量最高达61.03毫克/千克（鲜重），与富含虾青素的玉米籽粒相当，这为天然虾青素的供给开辟了新的途径。
生物所博士生苗丽青、硕士生张馨元和棉花所徐梦瑶博士为论文第一作者，生物所柳小庆研究员、棉花所杨作仁研究员、马淑雅博士为共同通讯作者。生物所陈茹梅研究员、李素贞博士参与了该工作。本研究得到了国家重大科技专项（2024ZD04077）、新疆维吾尔自治区科技重大专项（2024A02002）和生物所所级人才项目（1610392020001）的资助。
