在广袤的田野上，棉花一直以洁白柔软的棉纤维形象深入人心。它是重要的天然纤维作物，多年来，科研人员们致力于提升纤维的质量和产量，让它能更好地满足我们对衣物、家居用品等的需求。

以前一提起它，大家脑海里全是软软的T恤、暖暖的棉被，但你可知道，棉花其实是个“深藏不露”的“全能型选手”——不仅能穿，还能产出比黄金还金贵的虾青素，以后说不定要按克计价啦！这波操作可不是随便玩玩，恰恰踩中了我国“十四五”建设的“农业科技加速器”。

来源：包图网

从“布袋子”到“超级工厂”

“十四五”科技给棉花开了挂​

棉花作为全球最重要的天然纤维作物，人们对其其研究长期聚焦于纤维品质与产量提升。然而，纤维仅占棉花生物总量的20%，其余80%为棉籽、叶片、棉铃等副产物。研究表明，这些副产品中含有丰富的萜类、黄酮和脂肪酸等高值功能组分，但因缺乏深度开发导致资源利用率不足。

“十四五”强调，要攻克农业“卡脖子”技术，保障种源安全。这不，中国农业科学院棉花研究所联合多个团队，通过合成生物技术，在棉花中构建了虾青素生物合成通路。把棉籽、叶片、棉铃等副产物的“废料”利用起来，让普通棉花摇身一变，成了能“生产”高价值虾青素的“宝藏作物”，简直是给棉花来了场“基因魔法”：

第一步：借基因

以棉花品种“中棉49”为受体材料，从莱茵衣藻和雨生红球藻里引入虾青素合成的关键酶编码基因模块，重建虾青素合成通路，培育出工程棉花。

第二步：定位置

给这两个酶加上叶绿体定位信号肽，保证它们能精准地定位到“生产车间”——叶绿体，即植物合成与积累类胡萝卜素的地方。

第三步：强表达

用强启动子驱动这两个基因在棉花里持续表达，最终成功培育出了富含虾青素的工程棉花，取名为“TY棉花”。

据介绍，TY棉花可以呈现出神奇的“变色现象”：在幼苗期和成熟期，它的叶片、花器官、棉铃、棉籽以及棉籽油都会呈现出虾青素的特征性红色。

不同组织里虾青素的积累还有梯度分布：叶片含量最高（61.03mg/kg），棉铃壳次之（7.03~9.28mg/kg），可用于开发动物饲料添加剂（替代人工色素）或抗氧化提取物；棉籽、棉籽油中虾青素含量分别为823μg/kg、410μg/kg，可用于开发天然功能性保健食用油。

上面说的这些可不是实验室里的小打小闹：“十四五”期间，新疆投入4514亿“三农”资金，专门支持农业科技攻关和特色产业升级，这一株株红扑扑的棉花，就是政策红利结出的“科技果”！你看它幼苗期红叶片、成熟期红棉铃，连棉籽油都泛着樱桃红。

普通棉花（左）与富含虾青素的工程棉花（右）。

来源：中国农科院棉花所

这项技术将如何改变棉花产业？

那这能产虾青素的棉花到底有啥用？脑洞大开的应用让你开眼界：

1.给水产养殖降成本

人工养殖三文鱼、虹鳟，饲料里必须添加虾青素，而虾青素原料一公斤可要好几万元。新疆不仅棉花多，虹鳟的养殖量也位居全国第二，有了这项技术，以后棉花前一脚生产虾青素，下一步就能直接给水产当“天然色素补给”，成本不就下来了。

2.造高端护肤精油

在中国人餐桌上，菜籽油、大豆油占所有食用油种类超60%，大豆油极度依赖进口、菜籽油增长空间小。虽然棉花籽能榨油，但限于棉酚（棉花的“自我保护毒素”）中毒因素，棉籽油只占食用油总消费量的8%左右。

现在有了这项技术，棉花籽就不再局限于食用油领域了。虾青素凭借其卓越的抗氧化能力，已经成为抗衰美白领域的热门产品。如此一来，通过富含虾青素的棉花籽生产的精油哪是普通油，而是高端护肤精油！

3.拉高饲料档次

榨完油的棉籽粕，是我国第二大国产粕（仅次于油菜籽粕）。往蛋鸡饲料里加，能下出深红色蛋黄的高级鸡蛋；用含有虾青素的工程棉花的茎秆、叶片喂牛羊等牲畜，能增强其免疫力、改善肉质。毕竟现在高品质牛羊肉都追求“雪花纹”，要是红色部分满是虾青素，那肉的卖相直接拉满！

中国农业科学院西部农业研究中心棉花试验田

来源：新疆广播电视台

除了选育可生产虾青素的工程棉花外，科研人员还进行了诸多探索：中国农业科学院棉花研究所通过将火龙果里甜菜红素的合成途径导入棉花，培育出粉红色纤维棉花；河南大学通过提高类胡萝卜素合成强度，培育出金色纤维棉花。

这背后正是“十四五”农业科技自立自强的生动实践——到2025年，我国农业科技进步贡献率要达到64%，而新疆棉花的逆袭，就是最好的成绩单。​

当一片棉叶能产“软黄金”，一粒棉籽能做护肤品，这株古老作物正在用科技力量，书写“十四五”乡村振兴的新疆答卷。

以后谁还敢说棉花只能织衣服？人家早就朝着“按克卖的超级作物”狂奔啦！

参考资料：

[1]李晨.中国农业科学院棉花研究所等 用棉花生产虾青素[N].中国科学报,2025-06-25 (004).

[2]洪恒飞,张若娴,等.用基因工程为棉花“涂”上五颜六色[N].科技日报,2022-05-25 (006).