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自然子刊综览
来源:中国科学报      作者:张笑      时间:2016-01-06 16:15      关键词:自然子刊综览

《自然—地球科学》

火星沟壑或由干冰造成

科学家在《自然—地球科学》上发表报告称,他们发现火星上的沟壑可能是由干冰过程而非液态水的流动造成的。该研究表明,虽然火星的沟壑看起来和地球上那些因水流形成的沟壑一样,但其形成的基础可能有很大差别。

沟壑——凹嵌于山坡中的一种小山谷——被科学家发现存在于火星的中纬度地区,因为从外形上看很像地球上那些由流水塑造的沟壑,所以容易让人认为两者有共同的形成来源。但是,火星沟壑的现代地表环境太冷,不足以产生大量液态水。这些沟壑的形成年代还不足数百万年,其中有些至今还在形成过程中,而且其随季节发生变化,在时间上与火星表面二氧化碳的干冰状态的解冻时间又一致,这暗示着干冰或许也参与到沟壑的形成中了。

Cedric Pilorget和Franois Forget设想的是:随着覆盖山坡表面的二氧化碳冰层的解冻,冰层下面的二氧化碳气体渐渐释放,最终破坏了下层土壤结构并引发气体和碎片的产生。他们利用一套数字模型模拟了该过程,发现由干冰引起的整个过程能够解释沟壑的许多被观察到的特征,包括其在火星上的分布情况。

Colin Dundas在一篇评论中写道:“每当跟其他星球打交道时,我们必须留心记得一些陌生的情况是可能存在的,在一些外星环境中更是如此。”

《自然—遗传学》

研究发现黑褐色马的毛色遗传机制

在线发表于《自然—遗传学》的一项研究揭示了黑褐色(Dun)马的毛色遗传机制。该研究认为黑褐色对于野马的伪装来说可能很重要,斑马条纹的形成或许也存在相似的机制。

马的黑褐毛色的特点为:有一些深色斑纹比如动物背部的条纹,其他部分的色泽则相对较亮或较浅。黑褐色被认为是史前马的一种毛色。

Leif Andersson、Gregory Barsh等人发现,非黑褐色的马会携带有TBX3基因的两种变异之一,这两种变异会导致基因表达出的毛色层次相比黑褐色马而言较低,但变异不会影响TBX3对其他与正常发育有关的关键组织的作用。在黑褐色马身上,TBX3蛋白会在发根中形成不对称表达,阻碍色素生成,导致其毛发发干只有一边被着色。从而让黑褐色马体表颜色显得比较浅。通过对比现代马跟4万多年前的史前马的基因组,研究人员发现,非黑褐色马的一种变异早已在史前马中存在,之后在人类的驯化中可能获得了选择。

《自然—植物》

科学家发现调控水稻颗粒大小和数量的

新分子机制

在线发表于《自然—植物》上的三项独立研究介绍了调控水稻颗粒尺寸和数量的一种新的分子机制。这三个研究小组通过不同的方法发现了数个生长调控因子(GRF)被小RNA分子miR396抑制,而这些生长调控因子控制了谷物颗粒的大小和数量,这意味着它们可能成为未来研究庄稼大幅增产的目标方向。

水稻产量一般可通过两种方式增加:增加植物花朵或小穗的数量,从而增加谷物颗粒数量,或者增加谷物颗粒的大小。

在第一项研究中,Shaoqing Li等人研究了杂交水稻为何比其亲本系具有更多数量的小穗。他们发现,miR396的表达在杂交品种中受到抑制,由此miR396对GRF6基因的抑制也不再起效。研究人员发现,GRF6基因表达的增加激活了植物荷尔蒙的生物合成和信号释放,最终促进了小穗发育。

在另外两项研究中,Chengcai Chu、 Mingfu Zhao等人和Yunhai Li、Xudong Zhu等人研究了GRF4基因的两种不同类型——均能大大增加谷物颗粒重量。他们发现,这两种GRF4基因含有的变异会让其对miR396的抑制变得敏感。Chu等人发现GRF4基因表达的增加激活了另一种植物荷尔蒙的反应,之后促进了谷物颗粒的发育,增加了颗粒大小。Yunhai Li等人则发现,GRF4基因通过与转录辅助激活因子(一种帮助激活基因表达的蛋白)相互作用,也能增加谷物颗粒大小和重量。

这三项研究共同揭示了miR396-GRF机制在多分子通路中对颗粒产量的调控作用。虽然都受控于miR396,但GRF6和GRF4是通过不同的机制增加谷物产量。这些发现或有助于指导未来高产水稻多样品种的育种。

(张笑/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st)


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