近日，生命科学学院刘红军教授团队在国际著名期刊《Plant Biotechnology Journal》在线发表了题为“Modulation of Lignin and Anthocyanin Homeostasis by GTP Cyclohydrolase1 in Maize”的研究论文。

  玉米是一种具有广泛农业应用价值的重要生物质资源。花青素是一种有效的抗氧化剂，对健康有益，比如减少氧化应激。花青素的生物合成与木质素的生物合成竞争共享代谢前体，这可能导致植物生长和饲料质量的权衡。较高的木质素含量会降低青贮饲料的消化率，给牲畜饲料带来挑战。玉米棕色中脉6（bm6）突变体以木质素还原而闻名，其遗传基础尚不清楚。

  研究团队首先通过精细定位和RNA-seq技术确定了ZmGCH1是bm6的候选基因。代谢组结果显示ZmGCH1突变将木质素前体转化为花青素生物合成。进一步研究发现ZmGCH1与ZmPEBP15相互作用调节查尔酮合成酶活性，从而稳定木质素和花青素途径之间的前体分配。为了评估研究结果的实际意义，研究团队将bm6突变引入郑单958和先玉335玉米种中。牛体外瘤胃消化试验证实，bm6突变的引入显著提高了青贮饲料的消化率。这一发现不仅具有提高青贮消化率的巨大潜力，而且为优化玉米生产提供了更广泛的策略，以更好地满足日益增长的食品和牲畜饲料需求。

生命科学学院刘红军教授，周超副教授，杨雪蓉副教授，张宪省教授为该论文的共同通讯作者，博士研究生张明岳、李晓寒为共同第一作者。爱荷华州立大学Thomas Lübberstedt，布鲁克海文国家实验室徐长城，生命科学学院赵翔宇教授，河南大学多组学联合研究中心张学斌教授等参与了该项工作。该研究得到了山东省自然科学基金、国家自然科学基金等项目资助。

论文链接：http://doi.org/10.1111/pbi.70061