Cotton Fiber: Physics, Chemistry and Biology

الیاف پنبه مهمترین الیاف طبیعی مورد استفاده در صنعت نساجی است. ساختار فیزیکی و ترکیبات شیمیایی الیاف پنبه به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است. ابزارهای ریسندگی پرسرعت جدیدتر در سرتاسر جهان به کار گرفته می شوند که نیاز به الیاف طولانی تر، قوی تر و ظریف تر دارند. در نتیجه، بهبود ژنتیکی در کیفیت فیبر مورد تاکید قرار گرفته است. با بهبود کیفیت الیاف، متوجه شدیم که بهبود بیشتر فیبر مستلزم درک بهتر توسعه فیبر و زیست‌شناسی است. در نتیجه، زیست شناسی، ژنتیک و ژنومیک رشد فیبر پنبه به نقاط کانونی در جامعه تحقیقاتی پنبه تبدیل شده است. فیبر پنبه به عنوان طولانی‌ترین موی تک سلولی گیاه، به‌عنوان مدل آزمایشی برای مطالعه شروع و کشیدگی تریکوم در گیاهان استفاده شده است. این کتاب به روز رسانی جامعی در مورد فیزیک الیاف پنبه، شیمی و زیست شناسی ارائه می دهد که سه بخش کتاب را تشکیل می دهند. در بخش فیزیک، ابتدا ساختار فیزیکی الیاف پنبه با جزئیات کامل نشان داده شده است. سپس مجموعه ای از خواص الیاف و روش های اندازه گیری آنها توضیح داده می شود. مزایا و معایب هر روش بیان شده است. روش‌های جدیدی برای اندازه‌گیری خواص فیزیکی فیبر منفرد و الیاف جوان در حال رشد گنجانده شده است. در بخش شیمی، ترکیبات شیمیایی الیاف پنبه به تفصیل شرح داده شده است. این دانش برای اصلاح کارآمد الیاف پنبه برای استفاده بهتر و گسترده تر ضروری است. پیشرفت در اصلاح الیاف پنبه با استفاده از روش های شیمیایی و آنزیمی راه های جدیدی را برای استفاده از الیاف پنبه باز کرد. در بخش زیست شناسی، این کتاب ابتدا استفاده از پنبه های رنگی طبیعی را معرفی می کند. پنبه‌های رنگی دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی مانند توانایی بهتر در برابر آتش هستند. پیشرفت در درک ژنتیک رنگ فیبر و مسیرهای بیوشیمیایی و استفاده جدید از پنبه های رنگی مورد بحث قرار گرفته است. پیشرفت‌های تکنولوژیکی اخیر در زیست‌شناسی مولکولی و ژنومیک ما را قادر ساخته است تا توسعه فیبر را عمیقاً مطالعه کنیم. بسیاری از ژن ها و جایگاه های کمی مربوط به ویژگی های کیفیت فیبر شناسایی و نقشه ژنتیکی شده اند. برخی از این ژن ها و QTL ها در اصلاح نژاد مورد استفاده قرار می گیرند. پیشرفت در بهبود الیاف پنبه با استفاده از اصلاح نژاد و بیوتکنولوژی در فصل آخر مورد بحث قرار گرفته است. این کتاب به عنوان مرجعی برای محققان، دانش‌آموزان، پردازنده‌ها و تنظیم‌کننده‌هایی است که در زمینه بهبود الیاف پنبه تحقیق می‌کنند یا از الیاف پنبه استفاده می‌کنند.

Cotton fiber is the most important natural fiber used in the textile industry. The physical structure and chemical compositions of cotton fibers have been extensively studied. Newer high speed spinning instruments are being deployed around the world that demand longer, stronger and finer fibers. Consequently, genetic improvement in fiber quality has been stressed. With improvement in fiber quality has come the realization that further fiber improvement will require a better understanding of fiber development and biology. As a consequence, cotton fiber developmental biology, genetics and genomics have become focal points in the cotton research community. As the longest single-celled plant hair, cotton fiber has been used as an experiment model to study trichome initiation and elongation in plants. This book provides a comprehensive update on cotton fiber physics, chemistry and biology that form the three sections of the book. In the physics section, the physical structure of cotton fiber is first illustrated in great detail. Then a suite of fiber properties and their measuring methods are described. The pros and cons of each method are outlined. New methods to measure physical properties of single fiber and young developing fibers are included. In the chemistry section, the chemical compositions of cotton fibers are described in detail. This knowledge is necessary for efficient modification of cotton fibers for better and broader utilization. The advancement in cotton fiber modification using chemical and enzymatic methods opened new ways to utilize cotton fibers. In the biology section, the book first introduces the utilization of naturally occurring color cottons. Color cottons possess unique attributes such as better fire retardant ability. Advancement in understanding fiber color genetics and biochemical pathways and new utilization of color cottons are discussed. Recent technological advancements in molecular biology and genomics have enabled us to study fiber development in great depth. Many genes and quantitative trait loci related to fiber quality attributes have been identified and genetically mapped. Some of these genes and QTLs are being used in breeding. Progresses in cotton fiber improvement using breeding and biotechnology are discussed in the last chapter. This book serves as a reference for researchers, students, processors, and regulators who either conduct research in cotton fiber improvement or utilize cotton fibers.