近日，山東農業大學生命科學學院劉紅軍教授團隊在國際著名期刊《Plant Biotechnology Journal》在線發表了題為“Modulation of Lignin and Anthocyanin Homeostasis by GTP Cyclohydrolase1 in Maize”的研究論文。

玉米是一種具有廣泛農業應用價值的重要生物質資源?；ㄇ嗨厥且环N有效的抗氧化劑，對健康有益，比如減少氧化應激?；ㄇ嗨氐纳锖铣膳c木質素的生物合成競爭共享代謝前體，這可能導致植物生長和飼料質量的權衡。較高的木質素含量會降低青貯飼料的消化率，給牲畜飼料帶來挑戰。玉米棕色中脈6（bm6）突變體以木質素還原而聞名，其遺傳基礎尚不清楚。

研究團隊首先通過精細定位和RNA-seq技術確定了ZmGCH1是bm6的候選基因。代謝組結果顯示ZmGCH1突變將木質素前體轉化為花青素生物合成。進一步研究發現ZmGCH1與ZmPEBP15相互作用調節查爾酮合成酶活性，從而穩定木質素和花青素途徑之間的前體分配。為了評估研究結果的實際意義，研究團隊將bm6突變引入鄭單958和先玉335玉米種中。牛體外瘤胃消化試驗證實，bm6突變的引入顯著提高了青貯飼料的消化率。這一發現不僅具有提高青貯消化率的巨大潛力，而且為優化玉米生產提供了更廣泛的策略，以更好地滿足日益增長的食品和牲畜飼料需求。

生命科學學院劉紅軍教授，周超副教授，楊雪蓉副教授，張憲省教授為該論文的共同通訊作者，博士研究生張明岳、李曉寒為共同第一作者。愛荷華州立大學Thomas Lübberstedt，布魯克海文國家實驗室許長城教授，生命科學學院趙翔宇教授，動物科技學院姜淑貞副教授，河南大學多組學聯合研究中心張學斌教授、高級實驗師張君麗、博士后王驍等參與了該項工作。該研究得到了山東省自然科學基金、國家自然科學基金等項目資助

論文鏈接：

http://doi.org/10.1111/pbi.70061

來源：山東農業大學