محققان در سرویس تحقیقات کشاورزی وزارت کشاورزی ایالات متحده (USDA) چهار خط پنبه را پرورش دادند که می‌توان از آن ها برای ساخت منسوجات خودخاموش شونده در هنگام قرار گرفتن در معرض آتش استفاده کرد و نیاز به مواد شیمیایی مقاوم در برابر شعله را برای جاسازی در محصولات مصرفی کاهش داد.
خطوط پنبه از گونه‌های پنبه‌ای پرورش‌یافته توسعه یافته‌اند که دارای یک ویژگی جدید ضد شعله هستند. پارچه خطوط پنبه‌ای جدید وقتی در مقابل شعله قرار می‌گیرند به خودی خود، خاموش می‌شوند، در حالی که پارچه‌ی پنبه‌ای معمولی در عرض چند ثانیه کاملاً می‌سوزد.
«برایان کاندون»، نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید: «استفاده از این خطوط برای توسعه ارقام تجاری فرصتی برای بهبود ایمنی محصولات پنبه‌ای ایجاد می‌کند و در عین حال، اثرات اقتصادی و زیست محیطی بازدارنده‌های شیمیایی را کاهش می‌دهد.»
پنبه به طور معمول، الیاف قابل اشتعال تولید می‌کند و هنگامی که برای محصولات مصرفی مانند لباس، تشک، اثاثه یا فرش استفاده می‌شود، با مواد شیمیایی ضداشتعال درمان می‌شود. خطوط جدید پنبه با رویکرد پرورش چند والدینی ایجاد شد که منجر به ایجاد فرصت‌های جدیدی برای ژن‌های طبیعی برای تعامل و ایجاد ویژگی غیرمنتظره تاخیر در شعله شده است.
«جانی جنکینز» و «جک مک کارتی»، ژنتیک‌دانان تحقیقاتی ناظر در واحد تحقیقات ژنتیک و کشاورزی پایدار ARS در می‌سی‌سی‌پی، خطوط پنبه‌ای را برای شناسایی ژن‌هایی که بر ویژگی‌های زراعی مانند عملکرد و مقاومت در برابر آفات و ویژگی‌های کیفیت الیاف مانند طول، قدرت تأثیر می‌گذارند، پرورش داده‌اند.
جنکینز می‌گوید: «دانشمندان ARS هر مرحله از تولید پنبه را از «کثیف تا پیراهن» از جمله تنوع ژنتیکی، شیوه‌های مدیریت مزرعه، ویژگی‌های کیفیت الیاف و ویژگی‌های نساجی مورد استفاده را مطالعه می‌کنند.»
اگرچه تمام خطوط پنبه والدین پارچه قابل اشتعال تولید می‌کردند، اما محققان دریافتند که تاخیر در شعله، از یک ژن منشا نمی‌گیرد. در عوض، آنها دریافتند که چندین ژن یک فنوتیپ برای الیاف با ظرفیت آزادسازی حرارت به میزان قابل توجهی کمتر ایجاد می‌کنند.
منسوجات ساخته شده از الیاف پنبه قابل اشتعال هستند و بنابراین برای ایمنی مصرف‌کننده، اغلب شامل افزودنی‌های ضد شعله می‌شوند. جداسازی متجاوزانه در جمعیت‌های چند والد، ترکیب‌های جدیدی از آلل‌های ژن‌ها را تسهیل می‌کند و می‌تواند منجر به صفات برتر از هر یک از والدین شود
اشتعال پذیری منسوجات یک نگرانی ایمنی و اقتصادی آشکار برای مصرف کنندگان، تولیدکنندگان و سازمان‌های نظارتی منسوجات و پنبه است. نوسازی مواد شیمیایی بازدارنده شعله (FR) برای سالیان متمادی تمرکز تحقیقات بوده است.
در سال‌های اخیر، شیمیدان‌ها پیشرفت‌های زیادی در توسعه درمان‌های FR برای منسوجات الیاف پنبه‌ای ایجاد کرده‌اند که سمیت بالقوه را برای کاربران نهایی و محیط‌زیست کاهش می‌دهد، در حالی که کارایی FR را افزایش می‌دهد.
برخی از ارقام پنبه با الیاف قهوه‌ای رنگ، دارای خواص ذاتی FR هستند، منسوجات نبافته ساخته شده از الیاف پنبه‌قهوه ای Lc1 پس از قرار گرفتن در معرض شعله باز، خود به خود خاموش می‌شوند.
این رقم به دلیل فعال شدن ارتولوگ فاکتور رونویسی TT2 توسط یک نوع ساختاری در پروموتر ژن Gh_A07G2341، هم رنگ FR و هم رنگ فیبر قهوه ای خود را مدیون سطوح بالاتر ترکیبات فلاونوئیدی مختلف است.
رشد سلول‌های فیبر پنبه از طریق یک سری مراحل انجام می‌شود که با روز پس از گرده افشانی (DPA) اندازه‌گیری می‌شود.
مطالعه‌ای که فنوتیپ FR را شناسایی کرد همچنین نشان داد که FR تقویت شده الیاف قبل از ظهور رنگ فیبر قهوه‌ای در الیاف در حال توسعه وجود دارد که نشان می‌دهد یک فلاونوئید بی‌رنگ یا سایر ترکیبات بی‌رنگ طبیعی مسئول FR به جای رنگدانه است.
صفات عملکرد در پنبه شامل تحمل تنش زیستی و غیرزیستی است. نشانگرهای ژنتیکی و ژن‌های کاندید مسئول تحمل علف‌کش‌ها، مقاومت به آفات از جمله نماتدها، باکتری‌ها و قارچ‌ها، و همچنین تحمل نمک و خشکی شناسایی شده‌اند و برای انتخاب به کمک نشانگر مواد پیشرفته و اصلاح‌شده برای پرورش پنبه و ارقام تجاری استفاده می‌شوند.
کشف الیاف پنبه‌ای سفید که می‌تواند پارچه‌هایی با خواص ضد شعله خودخاموش شونده ذاتی بسازد، برای توسعه کارآمد منسوجات ایمن، شگفت انگیز و مهم است. این RILها و سایر ارقام سفید FR که هنوز شناسایی نشده‌اند، باید در برنامه‌های اصلاحی پنبه گنجانده شوند.
بنابراین، برنامه‌های اصلاح نژادی که چندین والدین را با هم ترکیب می‌کنند می‌توانند ترکیبات جدیدی از انواع ژن‌ها را ایجاد کنند که منجر به صفات برتر از هر یک از والدین می‌شود.
پرورش انواع پنبه سفید ذاتاً مقاوم در برابر شعله این پتانسیل را دارد که هزینه‌ها و اثرات استفاده از مواد شیمیایی مقاوم در برابر شعله را کاهش دهد و به تولیدکنندگان و مصرف‌کنندگان منسوجات منتفع شود.
