青岛能源所发现提高玉米秸秆利用率的新基因

　　青岛能源所付春祥研究员带领的能源作物分子育种研究组长期致力于单子叶植物木质素代谢调控的研究。该研究组继2018年成功阐明了玉米bm2基因对木质素甲基化单体合成的影响之后，近期又完成了玉米bm5天然突变体的鉴定工作，于近期在线发表于生物工程与技术领域权威期刊Biotechnology for Biofuels。

　　图1 玉米bm5天然突变体的鉴定

　　该研究综合利用了基因定位、酶活性分析和代谢物鉴定等技术，率先发现木质素合成途径的关键酶基因4CL1是玉米bm5的突变位点。进一步，该工作还阐明了bm5基因突变对木质素含量、单体组分以及可溶性酚酸累积的影响，并发现bm5突变体的牧草消化率和细胞壁糖化效率比对照株系分别增加了22.0%和17.6%。这一研究结果填补了玉米bm天然突变体鉴定领域的又一空缺，同时也为今后通过分子设计培育高秸秆利用率的经济作物提供了新的靶标。青岛能源所熊王丹博士和吴振映博士为该论文的共同第一作者，付春祥研究员为论文的通讯作者。该研究获得了科技部重点研发计划、国家自然科学基金和山东省自然科学基金重大基础研究项目等支持。（文/图 吴振映）

　　相关论文发表与专利申请：

　　1、Xiong W^#, Wu Z^#, Liu Y, Li Y, Su K, Bai Z, Guo S, Hu Z, Zhang Z, Bao Y, Sun J, Yang G and Fu C*. (2019). Mutation of 4-coumarate: coenzyme A ligase 1 gene affects lignin biosynthesis and increases the cell wall digestibility in maize brown midrib5 mutants. Biotechenology for Biofuels, 12: 82. doi: 10.1186/s13068-019-1421-z.

　　2、付春祥，吴振映，熊王丹，刘雨辰，李玉，苏昆龙，姜珊珊。玉米brown midrib5（bm5）突变体的突变基因鉴定、变异及其分子标记物。中国，专利号：CN 201910033779.X。