五顏六色棉等典型棉紡織新質(zhì)料及其資本開發(fā)狀況。
棉紡織工業(yè)是我國紡織工業(yè)的根底性職業(yè),在我國紡織工業(yè)的展開進(jìn)程中具有格外的位置,占棉紡織出產(chǎn)本錢70%的棉紡質(zhì)料是影響紡織經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵因素。棉紡質(zhì)料種類立異變成棉紡織商品和技能立異的根底。跟著現(xiàn)代生物工程技能的推行運用和WT0環(huán)境下綠色、生態(tài)、環(huán)保紡織品交易需求的上升,一些具有格外性能和質(zhì)量的棉紡質(zhì)料種類,如抗病蟲災(zāi)環(huán)保棉、五顏六色生態(tài)棉、長絨棉、篼比強棉等不斷涌現(xiàn),為棉紡織技能與商品立異供給更廣泛的物質(zhì)條件和商場空間。這篇文章中介紹了具有格外性狀和質(zhì)量的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉、五顏六色棉等紡織新質(zhì)料及其資本開發(fā)情況* 1植物轉(zhuǎn)基因技能原理及其在改性棉花育種中的運用1.1生物工程轉(zhuǎn)基因技能原理植物轉(zhuǎn)基因技能是指將從動物、植物或微生物中別離到的意圖基因,通過各種辦法轉(zhuǎn)移到植物的基因組中,使之安穩(wěn)遺傳并賦予植物新的農(nóng)藝形狀,如抗蟲、抗病、抗逆、環(huán)保、高產(chǎn)、優(yōu)異等。其核心技能是基因重組(或稱基因克。,即通過一系列tl. 1.2植物轉(zhuǎn)基因技能在改性棉花育種中的運用用轉(zhuǎn)基因技能對棉花種類進(jìn)行改進(jìn),培養(yǎng)轉(zhuǎn)基因棉花,是生物工程技能在改進(jìn)天然纖維材料,尤其是新式棉纖維質(zhì)料及其資本開發(fā)中的一項首要運用。轉(zhuǎn)基因棉花就是把其它生命體(如病毒、細(xì)菌、昆蟲等)的基因片段,移植到棉花的種子基因(DNA)中去,使其具有某種新的生物特性,如抗病毒、抗蟲災(zāi)、發(fā)作五顏六色纖維等。
以轉(zhuǎn)基因抗蟲災(zāi)棉花為例。蟲災(zāi)是損害棉花等農(nóng)作物篼產(chǎn)的首要原因,長時間運用化學(xué)殺蟲劑不只使很多害蟲發(fā)作了抗性,并且現(xiàn)已暴露出生態(tài)環(huán)境疑問。
為了操控化學(xué)殺蟲劑的運用,一是用生物殺蟲劑代替化學(xué)殺蟲劑;二是用基因工程的手法培養(yǎng)抗蟲災(zāi)作物新種類,即把抗蟲基因轉(zhuǎn)人農(nóng)作物構(gòu)成轉(zhuǎn)基因作物新品系。向作物中轉(zhuǎn)入的抗蟲基因首要有兩種:蘇云金桿菌等具有殺蟲活性的原毒基因;能夠影響昆蟲對食物消化吸收的蛋白酶抑制劑編碼基因。蘇云金桿菌是一種能夠構(gòu)成S內(nèi)毒素和Bt毒蛋白的革蘭氏陽性短桿菌,可寄生在130多種鱗翅目幼蟲及一些膜翅目、雙翅目直翅目和稍翅目昆蟲體內(nèi),菌體破裂后可釋放出芽孢和伴孢晶體。蘇去金桿菌被昆蟲吞食后,芽孢并篩選SS1的克隆在昆蟲腸道中萌生并很多增殖,穿透腸壁進(jìn)人血液,致使昆蟲敗血癥。伴孢晶體由蛋白質(zhì)和糖類構(gòu)成,是|毒素的前體,被昆蟲吞食后在腸道的減性條件(pH=人IS培養(yǎng)這些克隆,檢測表達(dá)產(chǎn)品7.58)和特定的蛋白酶作用下,變成毒性分子插人DNA重組技能因為構(gòu)成有活性的毒素蛋白有必要一起具有堿性pH和特定的蛋白酶兩個條件,因而人和家畜不受影響。
胞內(nèi)胞外遒上皮細(xì)胞細(xì)KR自從發(fā)現(xiàn)蘇云金桿菌伴孢晶體中的蛋白能夠特異性地毒殺鱗翅目昆蟲后,大家面對,的挑戰(zhàn)是如何使用它培養(yǎng)一種轉(zhuǎn)基因作物,不只能夠表達(dá)并構(gòu)成有功用的Bt毒蛋白,并且毒蛋白的表達(dá)量要足以對立昆蟲。因為蘇云金桿菌中的晶體構(gòu)造在大田條件下不安穩(wěn),在植物中的表達(dá)不抱負(fù),研討人員截短了蘇云金桿菌的基因,插人一個很強的發(fā)動子來操控該基因的表達(dá),所構(gòu)建的帶有蘇云金桿菌毒蛋白基因的共結(jié)合載體如所示w在此根底上,我國的研討人員獲得了轉(zhuǎn)人工構(gòu)成蘇云金桿菌Bt毒蛋白基因的棉花,對棉鈴蟲有很強的毒殺作用;一起,還對Bt毒蛋白基因進(jìn)行潤飾改造,獲得了轉(zhuǎn)基因煙草、歐洲黑楊、水稻、楊樹等,這些轉(zhuǎn)基因楦物都具有很強的殺蟲作用。
2紡織工業(yè)用轉(zhuǎn)基因棉新資本2.1轉(zhuǎn)基因抗蟲棉棉花是我國首要的經(jīng)濟(jì)作物,是我國紡織工業(yè)的首要質(zhì)料,培養(yǎng)面積最高時達(dá)幾百萬hm2.紀(jì)90年代以來,棉鈴蟲發(fā)作猖狂,對棉花出產(chǎn)構(gòu)成無窮損害。過量運用化學(xué)農(nóng)藥殺蟲劑不光使環(huán)境曰益惡化,并且人畜中毒事故時有發(fā)作。為此,國家*863*方案于1991年立項展開抗蟲棉的研討,贊助我國農(nóng)科院生物技能研討所郭三堆研討員等領(lǐng)導(dǎo)的抗蟲棉攻關(guān)課題組,展開了轉(zhuǎn)蘇云金芽孢桿菌殺蟲晶體蛋白基因(Bt)抗蟲棉的研討,規(guī)劃并構(gòu)成了適于在植物中表達(dá)的GFM和CrylABt殺蟲基因,構(gòu)建了可在植物中高效表達(dá)的載體,通過花粉管導(dǎo)入法導(dǎo)人棉花,研發(fā)成功了單價抗蟲棉* 1996年“抗蟲棉的研發(fā)”又被列為*863*嚴(yán)重關(guān)鍵技能項目予以要點贊助。通過10多年的艱苦盡力,我國已在單價、雙價抗蟲棉的研討方面獲得了一些打破性展開,正在培養(yǎng)優(yōu)異、高產(chǎn)、抗病、廣譜抗蟲棉,大力推進(jìn)轉(zhuǎn)基因抗蟲棉技能產(chǎn)業(yè)化。
2.1.1單價抗蟲棉郭三堆研討員領(lǐng)導(dǎo)的抗蟲棉攻關(guān)課題組首要規(guī)劃并構(gòu)成了適于在植物中表達(dá)的蘇云金芽孢桿菌GFMCrylABt殺蟲基因,構(gòu)建了能使殺蟲基因在植物中高效表達(dá)的載體,并通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法和花粉管通道法導(dǎo)人棉花,研發(fā)成功了單價抗蟲棉。這種棉花細(xì)胞內(nèi)可構(gòu)成Bt殺蟲蛋白,專門破壞髹翅目害蟲的消化系統(tǒng),致使其逝世實踐證明單價抗蟲棉對棉鈴蟲的殺蟲活性達(dá)80%以上。這項研討效果到達(dá)了世界先進(jìn)水平,其核心技能已于1998年獲我國專利,2001年1月獲我國專利金獎,使我國變成繼美國以后,獨立研發(fā)成功抗蟲棉并具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國家。
2.1.2雙價抗蟲棉為預(yù)防棉鈴蟲對單價棉發(fā)作抗性,科技工作者又創(chuàng)造性地將人工構(gòu)成的GFMCrylAbt基因與潤飾后的CpT加入WTO后,跟著棉花及其紡織品的配額逐漸撤銷,我國紡織職業(yè)初步復(fù)蘇,但隨之而來的環(huán)境保護(hù)和綠色交易壁壘(TBT)又使我國棉紡織品出口遭受新的約束,及時轉(zhuǎn)向開發(fā)五顏六色棉資本將是我國紡織服裝職業(yè)往后可持續(xù)展開的又一新的經(jīng)濟(jì)增加點。因而,有專家預(yù)言“五顏六色棉將為我國的棉紡及服裝、服飾職業(yè)帶來一場綠色革命!
2.2.1開發(fā)天然五顏六色棉,削減染化料運用完成環(huán)境保護(hù)和節(jié)約用水出產(chǎn)普通的白色棉紡織品在紡織、精粹、漂白和印染加工的不一樣階段一般要運用大概300多種化學(xué)藥品,其間精粹、染色和絲光、抗皺等后處理發(fā)作的殘留物是環(huán)境的首要污染源。并且,經(jīng)漂白和印染的紡織品中常殘留較多的偶氮染料、甲醛、熒光增白劑、重金屬、構(gòu)成染料等對人體有害的物質(zhì)。因而,歐洲各國對紡紗工業(yè)中所用的一些化學(xué)藥品亮出了“紅燈我國是世界產(chǎn)棉大國,也是棉紡織品出口大國,每年棉紡織品外貿(mào)出口變成我國創(chuàng)匯首要收人來歷。世界標(biāo)準(zhǔn)化安排總部(ISO)已公布了”零污染“,即*ISO1400*認(rèn)證系列,即紡織品和服裝要通過環(huán)保認(rèn)證才允許發(fā)放進(jìn)人世界商場的”綠色通行證有關(guān)世界安排還禁用了20多種對人體有致癌作用的化學(xué)染料,發(fā)達(dá)國家聯(lián)合對展開我國家筑成“綠色交易壁壘”進(jìn)行約束與封殺。
而我國紡織職業(yè)一向沿襲“紡紗一編織一染整”的傳統(tǒng)技能,其間染整技能不只需求較篼的本錢,并且出產(chǎn)過程發(fā)作很多有害廢水構(gòu)成環(huán)境污染。據(jù)國家環(huán)保局計算,1999年我國紡織工業(yè)的污水排放量現(xiàn)已到達(dá)12億t,其間印染廢水是職業(yè)的首要污染源,約占全職業(yè)廢水排放量的80%.相比之下,天然五顏六色棉在紡紗加工過程中不經(jīng)漂白和印染處理,能夠節(jié)約很多漂洗用水,每km布少耗水20t,加之化學(xué)殘留物很少,格外合適制作接觸肌膚的衣物。因而,展開五顏六色棉能夠打破世界綠色交易壁壘對我國紡織品出口的新制約,有助于提篼我國紡織品的出口創(chuàng)匯和世界競爭力。
2.2.2國外五顏六色棉的研討和培養(yǎng)五顏六色棉花是一種纖維自身帶有自色彩的棉花,在自然界一向存在。但早期使用的野生棉或二倍體培養(yǎng)種彩棉因為纖維強度低、長度短、產(chǎn)值低、本錢高級缺陷,在現(xiàn)代印染業(yè)鼓起后逐漸被篩選。20世紀(jì)60年代后,美國、秘魯、巴西、法國、日本等國家先后展開了五顏六色棉的研討。除彩棉種類培養(yǎng)外,還觸及彩棉纖維特性和構(gòu)造、纖維色澤的遺傳操控、五顏六色棉的有機化培養(yǎng)等方面。研討表明天然彩棉纖維蠟質(zhì)含量比白棉高,種皮中脂肪族單體比白棉篼,有機培養(yǎng)呈現(xiàn)顯著的減產(chǎn),有必要施行基因改造。美國科學(xué)家1972年運用轉(zhuǎn)基因技能育種獲得成功,通過野生五顏六色棉與優(yōu)秀白色棉雜交培養(yǎng)出一系列的種質(zhì)資本,并于1988年育成兩個可機紡的*Green*(綠色)和*Coyote*(棕色)五顏六色棉種類。1993年,美國北加州的凱公司合威斯康星州的阿格拉斯圖公司初步研討開發(fā)用于制作蘭色牛仔布的天然靛藍(lán)棉花種類,基因工程師把靛青植物中操控藍(lán)色的基因插人植株中,并使其只在棉花纖維中表達(dá),這么全部棉花植株僅有棉花纖維變成藍(lán)色。展開到現(xiàn)在,美國產(chǎn)業(yè)化的首要種類是靛藍(lán)色,已有50多萬畝的彩棉規(guī)劃培養(yǎng),畝產(chǎn)值到達(dá)7090kg>用其加工出產(chǎn)的五顏六色棉服裝在歐洲、日本和美國商場大為走俏。
2.2.3五顏六色棉研討在我國的立異我國于20世紀(jì)90年代初初步注重有色棉的研討。1994年初次從美國引入,并于1995年4月播種了三種轉(zhuǎn)基因五顏六色棉;1997年初步從美國引入棕色、褐棕色等彩棉種類進(jìn)行轉(zhuǎn)育研討,現(xiàn)已成功地種出棕、綠、紅、黃、紫、灰、橙等色澤的彩棉種類。在引入的根底上,四川省農(nóng)科院棉花研討所采用遠(yuǎn)緣雜交的辦法,使棉花雄性不育的發(fā)現(xiàn)變成首要打破,成功地把握了世界上獨有的彩棉種子核雄性不育雜交技能,運用此技能已育成雜交五顏六色棉種類5個,畝產(chǎn)值95 113kg,其質(zhì)量優(yōu)于美國最佳的種類,具有世界搶先水平ra. 1997年,我國五顏六色棉通過第一批試紡,出產(chǎn)出200多kg綠色棉紗及2 000多m棉布,順利完成了紡紗、織布和裁縫的無污染出產(chǎn);19,98年國產(chǎn)(九采羅)彩棉系列服裝登臺世界服裝服飾博覽會,不只手感好、柔軟舒服,并且水洗后天然色彩亮度有增無減,越穿越新,體現(xiàn)出天然五顏六色棉特有的美感,F(xiàn)在,我國彩棉產(chǎn)值占世界總產(chǎn)值的1/3擺布,從出產(chǎn)本錢到技能支持都已具有產(chǎn)業(yè)化的條件,正在進(jìn)行長絨五顏六色棉研討,培養(yǎng)的五顏六色棉的首要物理性能經(jīng)測試已相近白棉,到達(dá)了工業(yè)實驗請求。估計將來5年五顏六色棉面積將達(dá)2萬hm2,將來30年五顏六色棉產(chǎn)值將占全部棉產(chǎn)值的30%. 2.2.4轉(zhuǎn)基因五顏六色棉的缺陷盡管轉(zhuǎn)基因五顏六色棉具有誘人的社會和經(jīng)濟(jì)效益,但因其自身的許多缺點,加上銷售商場對其知道缺乏、接收有限等,轉(zhuǎn)基因五顏六色棉的產(chǎn)業(yè)化展開仍存在一系列疑問五顏六色棉遺傳性不安穩(wěn),尤以色彩最為突出,五顏六色棉色深淺的不均一性隨處可見。盡管科學(xué)家現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)五顏六色棉中有色纖維形狀受不徹底顯性單基因操控,對棉花的衣分、纖維質(zhì)量等均有晦氣影響。但是,大家對五顏六色棉色素的實質(zhì)及其在纖維中的構(gòu)成與散布、五顏六色纖維分解發(fā)育規(guī)則等仍知之甚少,現(xiàn)在的基因工程育種技能還不能徹底戰(zhàn)勝五顏六色棉自身色素基因中一些晦氣形狀的連鎖效應(yīng),難以完成科學(xué)配套的優(yōu)異高產(chǎn)五顏六色棉培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)化推行技能;棉纖維質(zhì)量差,尤其是比強度低、纖維短(僅為白色棉的2/34/5),且細(xì)度差,成熟度也較差,晦氣于紡紗i衣分率低,產(chǎn)值低,2002年安徽省阜陽區(qū)域培養(yǎng)五顏六色棉230萬hm2,均勻畝產(chǎn)皮棉只有23.64kg,相當(dāng)于其時當(dāng)?shù)匕酌蕻a(chǎn)值的48. 3結(jié)束語我國的生物轉(zhuǎn)基因技能研討起步于1986年,其時首要是對農(nóng)作物的基因構(gòu)造進(jìn)行研討。通過10多年的探索,現(xiàn)在我國生物工程技能的研討范疇現(xiàn)已擴大到動物基因、醫(yī)藥制作以及別的一些最前沿的研討范疇,對于各行各業(yè)構(gòu)成了深遠(yuǎn)的影響。紡織工業(yè)也因為生物工程技能的不斷展開而具有了新的質(zhì)料資本,我國的轉(zhuǎn)基因抗蟲棉和五顏六色棉等紡織新質(zhì)料技能從無到有,從有到壯大,正一步一個腳印地走向世界搶先位置。盡管我國的轉(zhuǎn)基因棉技能已獲得明顯效果,但這才是個初步,要到達(dá)全部世界搶先還有很長的路要走。下一步所面對的首要任務(wù)是:(1)廣泛而安穩(wěn)的抗病蟲譜新品系研討,*(2)轉(zhuǎn)基因棉纖維質(zhì)量的進(jìn)一步完善,如五顏六色棉色譜的拓展、不一樣植株和同株內(nèi)不一樣棉鈴之間纖維詳細(xì)色度的共同安穩(wěn)性等;(3)轉(zhuǎn)基因棉長時間大面積遍及后害蟲免疫抗性增加所致使的生態(tài)環(huán)境安全性。伴跟著WTO環(huán)境下我國生物工程技能的迅猛展開,這些疑問會逐漸得到解決,我國必將迎來生物轉(zhuǎn)基因棉紡織新質(zhì)料和生態(tài)環(huán)保紡織品昌盛的春天。