棉纤维作为植物纤维素纤维，具有优良的生态性，可完全生物降解，废弃的纺织品还可再回收利用;纤维柔软舒适，具有良好的可纺性、吸湿性和染色性等，对人体和环境均无害。但是棉纤维也存在一定的成点，它的生长期长，虫害多，在棉花的栽培过程中往往需对其施加农药，造成土壤和地下水中及纤维材料本身药物残留；另外，棉纤维本身易起皱、易发霉等。因此为了杜绝栽培过程中的污染，改进棉纤维的性能，进一步提高棉纤维生态性能的研究已成为近来纤维材料的一个关注点。而采用基因工程改善棉纤维生长中的抗虫性和纤维的品质以及进行彩棉的生产是目前棉纤维生态开发的热点。
(一）提高棉的抗虫性
利用转基因抗虫与施药相比有多种优势，无药物残留，对非生物目标无毒性，对于难以喷药或不能喷药的植物器官亦有保护作用。在棉花抗虫的基因工程研究领域，国内*成功的是和利用苏云金芽孢杆菌（Bt）的杀虫基因。Bt基因引入棉花后，抗虫棉表现出很强的抗虫性。其次是蛋白酶抑制剂基因。蛋白酶抑制剂基因与昆虫肠道蛋白酶自身的优势性中心的作用是其抗虫机理的关键，这个活性中心往往是酶的保守区域，因此相对于其他抗虫蛋白而言，昆虫通过突变来产生耐受性的概率很小。由于昆虫同时对两种抗虫蛋白产生抗性的概率更小，故可将蛋白酶抑制剂基因与其他抗虫元件联合使用，培育双价抗虫作物，以扩大转基因植物的抗虫谱，并提高抗虫效果。中国农科院和中国科学院遗传研究巧等将豇豆胰蛋白酶抑制剂（CPTI）和大豆Kunitz型胰蛋白酶抑制剂（SKTI）基因分别与Bt蛋白基因联用，已各自获得抗虫效果较好的双价抗虫棉转化植株。
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