生物技术在衣应用——天然彩色棉

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1、生物技术在衣的应用——天然彩色棉姓名：张登高学号：13301030041一、技术介绍：天然彩色棉是棉纤维本身具有自然色彩的特殊类型棉花,因其纤维具有独特的自然色彩,无需漂染,在纺织加工过程中不需要人工着色、漂白等传统工艺，成衣中也不会有甲醛、偶氮染料等有害物质，是真正的绿色产品。用天然彩色棉生产的纺织服装具有穿着舒适,经济价值高等优点,因而受到国内外棉花育种专家、环保专家及纺织、服装工业界和消费者的重视。天然彩棉是名副其实的"绿色产品"，被誉为"生态服装"、"植物羊绒"，是适应世界各国人民保护生存环境、实现可持续发展要求的新型纺织原料，顺应了人们追求纯天然时尚、环保与健康的时代潮流。用天然

2、彩棉制成的纺织品，如彩棉毛巾，彩棉内衣，彩棉时装等，正在走俏世界。（图为天然彩色棉花产品）目前国内外天然彩色棉研究已取得了很大的成就，但是天然彩色棉颜色的创新还未有突破性进展，研究的内容主要集中在产量和纤维品质的提高和改进上，而对与天然彩色棉纤维色素的创新仍处于徘徊局面。用传统的常规育种技术很难创新出新的色彩类型，因此要想培育出新型色彩的优良天然彩色棉新品种，必须结合分子生物学技术、基因工程技术才能实现。因而充分认识和了解天然彩色棉研究现状和发展趋势，对于天然彩色棉特异优良种质材料和新型色彩类型的创造和培育，指导育种实践，提高产量、纤维品质，把握今后天然彩色棉研究的发展方向，有着重要的现实

3、意义。二、技术原理：天然彩色棉是棉纤维本身具有自然色彩的特殊类型棉花,是棉纤维细胞次生壁加厚期时色素在纤维细胞中沉结的结果,其种质资源匮乏、产量低、纤维品质差,很难被直接利用;天然彩色棉纤维色素受遗传基因控制,性状表现为不完全显性单基因控制,因此,育成优良的品种难度大,颜色单调,目前仅有棕色、绿色两大系列（如图）的天然彩色棉应用于纺织品和服装的开发。利用育种技术和基因工程技术改良天然彩色棉的研究正在逐步推进。（图为目前天然彩棉色系分类）（一）天然彩色棉纤维色素的遗传控制我国研究人员于1998～2000,用棕色和绿色彩色棉与常规白色棉杂交,对天然彩色棉的遗传特性和育种工作进行研究。结果与分析

4、说明了棕色和绿色彩棉遗传特性如下：①棕色纤维遗传。试验结果表明,用棕色彩色棉作母本,普通白色棉作父本,3个组合的杂种F1棉花纤维呈中间色(中棕),F2分离出棕色、浅棕色、中棕色、白色纤维的植株,有色纤维的棉株与白色纤维的棉株分离比例分别为3∶1,2.95∶1和2.8∶1,经卡平方测验表明,符合3∶1的孟德尔分离遗传规律,说明棕色纤维基因为单基因不完全显性遗传(表1)。表1F2棕色棉纤维分离比例组合总株数彩色株数白色株数比例X2紫絮花苞×冀66810478263∶10.0128紫褐陆地棉×晋棉25号8362212.95∶10.000402苏联紧凑棕絮×晋棉25号5742152.8∶10.00

5、585注:X20.05=3.84df=1②绿色纤维遗传。试验结果表明,不管用绿色彩色棉作母本还是作父本,正交或反交,8个组合的杂种F1棉花纤维呈浅绿色,F2分离出绿色、浅绿色、浅灰色、灰色、白色纤维的植株,F2有色纤维棉株与白色纤维棉株分离比例符合孟德尔分离遗传规律,说明绿色纤维基因为单基因不完全显性遗传(表2)。表2绿色棉纤维遗传规律组合总株数彩色株数白色株数比例X2Lg墨絮×晋棉25号182142473.02∶10.00183绿色棉×徐州203180134462.91∶10.00741绿色棉×晋棉25号181135462.93∶10.00184绿絮×运40506649172.88∶10

6、Lg墨絮×运4050292273.14∶10.0115运4050×红鸡叶绿絮10780272.96∶10.00312绿絮×邯郸4104201553.00∶10.0667邯郸4104×绿絮272072.86∶10.0123注:X20.05=3.84,df=1结论表明，选用现有两种不同颜色的天然彩色棉———棕色棉和绿色棉进行杂交,无论正反交,其后代仍只能分离出棕色和绿色两类纤维颜色的植株,也不会产生除棕色和绿色以外其它新的色泽类型的棉花,表明天然彩色棉纤维色素基因是受一对显性基因控制,表现为不完全显性,绿色纤维对棕色纤维表现为相对显性。因此用目前常规育种方法在颜色方面尚无法与用化学印染技术相抗

7、衡。若利用现代生物技术可能是天然彩色棉颜色创新的一条有效途径。（图为天然白色棉花、绿色棉、棕色棉）（二）天然彩色棉纤维色素的形成与沉积棉纤维是胚珠外层珠被上单个表皮细胞分化产生的，其发育受多种植物激素的诱导和控制。棉纤维发育一般由4个连续、重叠的发育过程组成，即纤维原始细胞的分化及突起、初生壁伸长、次生壁加厚和脱水成熟。在这4个阶段中将伴随形态、生理、生化等一系列复杂的变化。天然彩色棉纤维发育还伴随着色素物质的形成和积累