近日，生命科學(xué)學(xué)院劉紅軍教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際著名期刊《Plant Biotechnology Journal》在線發(fā)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(nóng)業(yè)應(yīng)用價(jià)值的重要生物質(zhì)資源。花青素是一種有效的抗氧化劑，對(duì)健康有益，比如減少氧化應(yīng)激。花青素的生物合成與木質(zhì)素的生物合成競(jìng)爭(zhēng)共享代謝前體，這可能導(dǎo)致植物生長(zhǎng)和飼料質(zhì)量的權(quán)衡。較高的木質(zhì)素含量會(huì)降低青貯飼料的消化率，給牲畜飼料帶來(lái)挑戰(zhàn)。玉米棕色中脈6 （bm6）突變體以木質(zhì)素還原而聞名，其遺傳基礎(chǔ)尚不清楚。

研究團(tuán)隊(duì)首先通過(guò)精細(xì)定位和RNA-seq技術(shù)確定了ZmGCH1是bm6的候選基因。代謝組結(jié)果顯示ZmGCH1突變將木質(zhì)素前體轉(zhuǎn)化為花青素生物合成。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)ZmGCH1與ZmPEBP15相互作用調(diào)節(jié)查爾酮合成酶活性，從而穩(wěn)定木質(zhì)素和花青素途徑之間的前體分配。為了評(píng)估研究結(jié)果的實(shí)際意義，研究團(tuán)隊(duì)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(yàn)證實(shí)，bm6突變的引入顯著提高了青貯飼料的消化率。這一發(fā)現(xiàn)不僅具有提高青貯消化率的巨大潛力，而且為優(yōu)化玉米生產(chǎn)提供了更廣泛的策略，以更好地滿足日益增長(zhǎng)的食品和牲畜飼料需求。

生命科學(xué)學(xué)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(ài)荷華州立大學(xué)Thomas Lübberstedt，布魯克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室許長(zhǎng)城教授，生命科學(xué)學(xué)院趙翔宇教授，動(dòng)物科技學(xué)院姜淑貞副教授，河南大學(xué)多組學(xué)聯(lián)合研究中心張學(xué)斌教授、高級(jí)實(shí)驗(yàn)師張君麗、博士后王驍?shù)葏⑴c了該項(xiàng)工作。該研究得到了山東省自然科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助

論文鏈接：http://doi.org/10.1111/pbi.70061

編      輯：萬(wàn)    千 

審      核：賈    波