蒂莫西綜合征的反義寡核苷酸治療等

《自然》

蒂莫西綜合征的反義寡核苷酸治療

《自然》封面：象征神經(jīng)發(fā)育的無(wú)人機(jī)冰圖。蒂莫西綜合征是一種基因突變引起的罕見(jiàn)遺傳病，其特征為心臟缺陷、自閉癥和癲癇?！蹲匀弧冯s志第8009期封面文章報(bào)道了修正這一突變所致缺陷并治療這種疾病的潛在方法。研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)反義寡核苷酸能減少相關(guān)基因?qū)y帶突變的蛋白質(zhì)編碼序列的使用，更多地使用另一序列。隨后從取自蒂莫西綜合征患者的干細(xì)胞獲得的皮質(zhì)類器官和前腦類組裝體中測(cè)試了這種策略。通過(guò)測(cè)試后，將這些類器官移植到新生大鼠的腦皮質(zhì)中，證明反義寡核苷酸療法修正了相關(guān)基因缺陷導(dǎo)致的鈣和神經(jīng)細(xì)胞結(jié)構(gòu)性問(wèn)題。

鍛煉的效果

《自然》封面：一只跑步的老鼠?！蹲匀弧冯s志第8010期封面文章報(bào)道了規(guī)律運(yùn)動(dòng)有益于機(jī)體的分子機(jī)制。有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)可以促進(jìn)全身健康，預(yù)防疾病，但其潛在的分子機(jī)制尚不完全清楚。研究人員對(duì)雄性和雌性大鼠進(jìn)行了為期八周的跑步機(jī)運(yùn)動(dòng)，測(cè)量了大量組織中轉(zhuǎn)錄組、表觀基因組、蛋白質(zhì)組、代謝組、脂質(zhì)組和免疫組的變化。隨之發(fā)現(xiàn)了成千上萬(wàn)的分子變化，這些變化共同提供了對(duì)身體適應(yīng)運(yùn)動(dòng)時(shí)免疫、代謝和壓力反應(yīng)途徑的益處的見(jiàn)解。文章提供的數(shù)據(jù)和分析將為理解和探索耐力訓(xùn)練的多組織分子效應(yīng)提供寶貴的資源。

未來(lái)煉油廠

《自然》封面：換油。《自然》雜志第8011期封面文章報(bào)道了對(duì)煉油廠進(jìn)行完全零化石的改造?；剂瞎?yīng)了世界上絕大部分能源，是許多重要日常用品的基礎(chǔ)，但它們也是二氧化碳排放的主要來(lái)源。雖然可再生能源有望替代化石能源，但對(duì)煉油廠生產(chǎn)的運(yùn)輸燃料和化學(xué)物質(zhì)的需求仍然存在。文章指出，有了足夠的長(zhǎng)期承諾和支持，就能找到打造這類煉油廠所需的科學(xué)技術(shù)，論文還繪制了通往這一目標(biāo)的路線圖。設(shè)計(jì)的未來(lái)煉油廠需要有比目前更大的面積、更多的礦產(chǎn)資源，和具有生產(chǎn)大量可再生能源的能力，從而更好地生產(chǎn)氫氣和捕獲二氧化碳。

太陽(yáng)發(fā)電機(jī)起源于太陽(yáng)表面附近

《自然》封面：美國(guó)航空航天局太陽(yáng)動(dòng)力學(xué)觀測(cè)臺(tái)于2010—2020年間拍攝的約150張?zhí)?yáng)照片的合成版，這些照片記錄了太陽(yáng)磁場(chǎng)在近一整個(gè)太陽(yáng)黑子周期內(nèi)的變化。太陽(yáng)的11年周期會(huì)使太陽(yáng)磁場(chǎng)發(fā)生變化，這從太陽(yáng)黑子的出現(xiàn)和移動(dòng)中一望即知。傳統(tǒng)模型認(rèn)為，太陽(yáng)發(fā)電機(jī)起源于太陽(yáng)深處。然而，《自然》雜志第8013期封面文章報(bào)道了與之情況完全相反的模型。研究發(fā)現(xiàn)，接近太陽(yáng)表面的不穩(wěn)定性能更好地解釋太陽(yáng)發(fā)電機(jī)的各種特征。

（本頁(yè)期刊封面圖來(lái)自《自然》官網(wǎng)）

《科學(xué)》

木衛(wèi)一上火山長(zhǎng)期活動(dòng)的同位素證據(jù)

《科學(xué)》封面：木星衛(wèi)星木衛(wèi)一擁有廣泛的火山活動(dòng)?！犊茖W(xué)》雜志第6696期封面文章報(bào)道了使用對(duì)木衛(wèi)一大氣的亞毫米觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)量氣態(tài)二氧化硫與一氧化硫中的硫同位素，以及氣態(tài)氯化鈉和氯化鉀中的氯同位素。木星的衛(wèi)星木衛(wèi)一是太陽(yáng)系中火山活動(dòng)最活躍的天體，這主要是它內(nèi)部的潮汐加熱導(dǎo)致。目前尚不清楚這種活動(dòng)持續(xù)了多長(zhǎng)時(shí)間，因?yàn)榛鹕搅鞲采w了木衛(wèi)一的表面，抹去了它的大部分歷史記錄。研究發(fā)現(xiàn)，木衛(wèi)一已經(jīng)損失了94%至99%的可用硫，硫與氯高度富集，表明木衛(wèi)一在大部分行星歷史過(guò)程中一直存在活躍的火山活動(dòng)。

工具的使用提高了海獺的覓食成功率和牙齒健康

《科學(xué)》封面：南方海獺?！犊茖W(xué)》雜志第6697期封面文章報(bào)道了一些不經(jīng)常使用工具的海獺會(huì)比根本不用工具海獺的牙齒磨損更多，這可能源于其飲食的專門化。海獺除了用牙齒來(lái)咬碎獵物外還會(huì)使用工具，人們還觀察到海獺會(huì)用巖石、貝殼、人類垃圾，甚至船體來(lái)敲擊堅(jiān)硬的獵物，其中包括海螺、海膽或蛤蜊。海獺通常更喜歡捕食不僅高能量而且易于加工的獵物。然而，在海獺生活密度高的地區(qū)，物種內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)可能會(huì)導(dǎo)致容易獲取的首選獵物的耗竭（比如鮑魚），因而迫使某些海獺會(huì)去特別尋找其他類型的獵物，進(jìn)而影響它們對(duì)工具覓食的依賴。

解碼大腦

《科學(xué)》封面：大腦的橫截面?！犊茖W(xué)》雜志第6698期封面文章報(bào)道了不同年齡和發(fā)育階段的個(gè)體的大腦，以闡明早期發(fā)育過(guò)程中的細(xì)胞過(guò)程，并評(píng)估在各種臨床條件中起作用的改變。美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院于2015年建立心理健康研究項(xiàng)目——心理編碼聯(lián)盟，這是一個(gè)多機(jī)構(gòu)協(xié)作的機(jī)構(gòu)，聯(lián)盟匯集了腦科學(xué)領(lǐng)域相關(guān)的多學(xué)科團(tuán)隊(duì)。他們通過(guò)一系列研究發(fā)現(xiàn)并揭示了健康和疾病條件下大腦發(fā)育和功能調(diào)節(jié)的詳細(xì)機(jī)理。這個(gè)聯(lián)盟收集的大量數(shù)據(jù)也可供其他研究人員查閱，以便繼續(xù)在這里提供的見(jiàn)解基礎(chǔ)上，幫助解開(kāi)更多的人類大腦秘密。

與宿主的共同進(jìn)化是繁殖寄生杜鵑物種形成的基礎(chǔ)

《科學(xué)》封面：細(xì)尾鷯鶯?！犊茖W(xué)》雜志第6699期封面文章報(bào)道了與宿主的共同進(jìn)化是雛寄生青銅鵑物種分化的基礎(chǔ)。相互作用的物種之間的共同進(jìn)化被認(rèn)為會(huì)增加生物多樣性，但將微觀進(jìn)化過(guò)程與宏觀進(jìn)化模式聯(lián)系起來(lái)的證據(jù)卻很少。研究人員利用20年的行為學(xué)研究結(jié)合歷史DNA分析，發(fā)現(xiàn)宿主拒絕杜鵑雛鳥，在杜鵑利用多個(gè)宿主的情況下，模仿的選擇會(huì)導(dǎo)致與宿主偏好相對(duì)應(yīng)的遺傳和表型差異。此項(xiàng)研究揭示了物種變異的微觀進(jìn)化過(guò)程，闡明了驅(qū)動(dòng)生物多樣化的最常見(jiàn)但特征不佳的進(jìn)化過(guò)程。

（本頁(yè)期刊封面圖來(lái)自《科學(xué)》官網(wǎng)）

古生物研究

植物硅生物礦化作用研究

云南大學(xué)古生物研究院馮卓帶領(lǐng)的植物古生態(tài)團(tuán)隊(duì)利用多種技術(shù)，結(jié)合現(xiàn)生植物與化石植物的對(duì)比研究，證實(shí)2.5億年前的植物已具有很強(qiáng)的硅生物礦化能力，首次為植物在地球系統(tǒng)演化過(guò)程中的改造作用提供了直接的化石證據(jù)。相關(guān)成果發(fā)表于《國(guó)家科學(xué)評(píng)論》（National Science Review）。自4.7億年前植物“登陸”以來(lái)，植物無(wú)時(shí)無(wú)刻不以其獨(dú)特的方式默默地改造著地球的各個(gè)圈層，使地球逐步演變成我們今天的宜居家園。研究團(tuán)隊(duì)在云南曲靖富源地區(qū)二疊紀(jì)地層發(fā)現(xiàn)了百余件保存良好的卷柏葉片化石?；谛螒B(tài)學(xué)、解剖學(xué)及原位元素能譜分析等方法，對(duì)比現(xiàn)生卷柏，證實(shí)了這些化石卷柏已經(jīng)具有很強(qiáng)的硅生物礦化作用能力。

巨顱人：東亞地區(qū)人類演化新認(rèn)知

中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所吳秀杰研究員與美國(guó)夏威夷大學(xué)克里斯合作，開(kāi)展古人類變異研究，解析東亞晚第四紀(jì)（距今約30萬(wàn)～5萬(wàn)年）古人類化石的分布及其分類單元。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications）。21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)地區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)或報(bào)道了澎湖、許昌、華龍洞、夏河、哈爾濱等“非直立人古老型人類”。在中國(guó)的周邊地區(qū)，也相繼發(fā)現(xiàn)了一些新的古人類成員?？傮w上說(shuō)，東亞地區(qū)晚第四紀(jì)時(shí)期的古人類化石形態(tài)復(fù)雜多樣，存在多種譜系的人種成員，以往統(tǒng)一命名的“早期智人”“古老型智人”概念，相當(dāng)于廣義上的“東亞地區(qū)中更新世非直立人古老型人群”，并不代表其演化分類上的物種單元。

冰川影響不同發(fā)育階段的冰湖湖水和沉積物細(xì)菌群落

中國(guó)科學(xué)院青藏高原研究所環(huán)境變化與多圈層過(guò)程團(tuán)隊(duì)劉勇勤研究員等合作，對(duì)拉薩市當(dāng)雄縣羊八井鎮(zhèn)的廓瓊崗日冰川退縮后形成的7個(gè)冰湖的水樣和沉積物樣本微生物群落開(kāi)展了研究，探討了冰川退縮對(duì)不同發(fā)育階段冰湖中的湖水和沉積物細(xì)菌群落多樣性和共生模式的影響機(jī)理。相關(guān)成果發(fā)表于《微生物生態(tài)學(xué)》（Microbial Ecology）。研究結(jié)果表明，在冰湖的發(fā)育過(guò)程中，湖水和沉積物中的細(xì)菌多樣性、網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)。

樹科楓香型（落葉）與蕈樹型（常綠）花粉鑒別的新評(píng)估與挑戰(zhàn)

中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員毛禮米課題組與中國(guó)科學(xué)院植物研究所賴陽(yáng)均博士合作，分析了蕈樹科花粉歸類標(biāo)準(zhǔn)的可行性及存在的問(wèn)題。相關(guān)成果發(fā)表于《古植物與孢粉學(xué)論評(píng)》（Review of Palaeobotany and Palynology）。蕈樹科由楓香樹屬的15個(gè)種組成。傳統(tǒng)分類將熱帶常綠的種類歸為蕈樹屬，溫帶落葉樹的種類歸為楓香樹屬。作為木本植物群落，其化石花粉被廣泛應(yīng)用于古植被與古氣候重建。研究認(rèn)為，化石花粉分析人員在形態(tài)鑒別特征尚未明確時(shí)應(yīng)保持謹(jǐn)慎，在鑒定與歸類蕈樹科化石花粉時(shí)，建議嚴(yán)謹(jǐn)?shù)厥褂谩稗淇苹ǚ邸眮?lái)統(tǒng)稱，并非人為區(qū)分為“楓香型”與“蕈樹型”兩個(gè)花粉類型。

納米科技

發(fā)現(xiàn)自發(fā)水平振蕩的懸浮光熱氣泡

復(fù)旦大學(xué)鄧道盛/胡曼課題組報(bào)道了一種懸浮在固/液界面上自發(fā)水平振蕩的光熱氣泡。相關(guān)成果發(fā)表于《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）?；钚晕镔|(zhì)，如自我推進(jìn)的布朗粒子或微型游泳者能從環(huán)境中消耗能量并將其轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，實(shí)現(xiàn)定向運(yùn)動(dòng)或?qū)Ш?，為?納米機(jī)器人在工程和生物領(lǐng)域的應(yīng)用提供啟示。論文通過(guò)將一束固定的近紅外激光垂直穿過(guò)透明的藍(lán)寶石玻片照射到乙醇液體中，利用乙醇對(duì)入射激光的體吸收光熱響應(yīng)，觀察到光熱氣泡在垂直于入射激光方向平面內(nèi)的自發(fā)對(duì)稱破缺行為，這一氣泡在液體/固體界面上呈現(xiàn)出顯著的自發(fā)水平振蕩運(yùn)動(dòng)。課題組利用光學(xué)衍射元件將激光束分成兩個(gè)光斑，分析雙氣泡的耦合振蕩動(dòng)力學(xué)。

可伸縮的超強(qiáng)成骨性薄膜

北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院鄧旭亮教授課題組和北京航空航天大學(xué)化學(xué)學(xué)院程群峰教授課題組在二維納米復(fù)合材料連續(xù)化制備及骨再生應(yīng)用研究領(lǐng)域取得了最新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《自然》（Nature）。發(fā)展具有骨再生微環(huán)境調(diào)控作用的高強(qiáng)度自支撐新型材料是實(shí)現(xiàn)高效、安全促成骨的關(guān)鍵策略。研究開(kāi)發(fā)了具有成骨微環(huán)境調(diào)控作用的高強(qiáng)度自支撐的骨再生引導(dǎo)膜材料，實(shí)現(xiàn)了高效率的骨再生效果，開(kāi)辟了納米復(fù)合薄膜材料在骨再生領(lǐng)域的新應(yīng)用。這項(xiàng)研究解決了實(shí)現(xiàn)高效、安全促成骨的長(zhǎng)期挑戰(zhàn)，深入解析納米復(fù)合薄膜引導(dǎo)骨再生的級(jí)聯(lián)生物學(xué)過(guò)程，為其他二維納米材料的高性能規(guī)?；M裝及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究提供了新思路。

氣體擴(kuò)散電極界面新研究

電子科技大學(xué)基礎(chǔ)與前沿研究院崔春華教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)在對(duì)氣體擴(kuò)散電極供氣的過(guò)程中，氣體通過(guò)多孔膜會(huì)形成高濃度的納米氣泡，從而形成大量的氣/液界面，促進(jìn)氧化還原活性物種的形成。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·通訊》（Nature Communications）。氣體擴(kuò)散電極（GDE）在通過(guò)多孔膜供氣的過(guò)程中可以產(chǎn)生大量的納米氣泡，形成豐富的氣/液界面。目前迫切需要確認(rèn)氣體擴(kuò)散電極界面處是否可以觸發(fā)反應(yīng)性基團(tuán)。這些基團(tuán)在反應(yīng)物的激活和轉(zhuǎn)化過(guò)程中扮演重要角色。研究使用了一側(cè)親水，另一側(cè)疏水的碳紙作為多孔膜，并通入氣體。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不負(fù)載催化劑且不外加電壓，通過(guò)自旋捕獲劑實(shí)時(shí)捕獲活性基團(tuán)。

納米水凝膠干擾外泌體通信用以對(duì)抗腫瘤免疫適應(yīng)性

國(guó)家納米科學(xué)中心陳春英院士課題組在抗腫瘤納米藥物研究領(lǐng)域“靶向腫瘤細(xì)胞膜的短肽納米纖維材料”取得新進(jìn)展，通過(guò)干擾腫瘤外泌體通信，抑制腫瘤免疫微環(huán)境中的腫瘤適應(yīng)性。相關(guān)成果發(fā)表于《ACS納米》（ACS Nano）。納米技術(shù)為我們提供了多種智能策略來(lái)對(duì)抗乏氧的腫瘤微環(huán)境，然而，通過(guò)切斷腫瘤內(nèi)部及遠(yuǎn)距離通信，實(shí)現(xiàn)腫瘤微環(huán)境全面改善的治療方式仍有待系統(tǒng)探索與研究。文章報(bào)道了通過(guò)在乏氧腫瘤細(xì)胞表面形成納米纖維狀水凝膠結(jié)構(gòu)，抑制腫瘤外泌體擴(kuò)散，同時(shí)攜帶一種抑制劑以改善腫瘤低氧環(huán)境，最終增強(qiáng)免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤的殺傷能力，實(shí)現(xiàn)治療過(guò)程中更高效的腫瘤微環(huán)境時(shí)空控制治療策略。

綠色化學(xué)

聚合物藍(lán)相液晶原位表征

中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所仿生材料與界面科學(xué)中心江雷院士、王京霞研究員團(tuán)隊(duì)與低溫材料及應(yīng)用超導(dǎo)研究中心李來(lái)風(fēng)研究員團(tuán)隊(duì)及中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所關(guān)波研究員等合作，發(fā)展一系列針對(duì)聚合物穩(wěn)定藍(lán)相原位變溫表征方法。相關(guān)成果發(fā)表于《先進(jìn)功能材料》（Advanced Functional Materials）。論文研究了不同聚合物含量下，藍(lán)相聚合物網(wǎng)絡(luò)的分布、熱誘導(dǎo)演化過(guò)程和對(duì)藍(lán)相光學(xué)特性的影響。通過(guò)增加聚合物含量，液晶聚合物分布發(fā)生改變，傾向于填充于藍(lán)相雙扭柱中，聚合物網(wǎng)絡(luò)的變形行為受到抑制，從而提高了穩(wěn)定性。論文還對(duì)比了不同聚合物含量的激光特性，為高品質(zhì)激光器件的開(kāi)發(fā)提供新思路。

綠色合成氣研究

上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院新能源動(dòng)力研究所黃震院士團(tuán)隊(duì)周寶文副教授與國(guó)內(nèi)外合作者通過(guò)二元非金屬催化劑活化木質(zhì)素豐富的碳-碳和碳-氧鍵，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光驅(qū)動(dòng)木質(zhì)素和水高效轉(zhuǎn)化制綠色合成氣。相關(guān)成果發(fā)表于《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》（Angewandte Chemie International Edition）。合成氣（一氧化碳和氫氣的混合物）是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)液態(tài)燃料的基礎(chǔ)原料，傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程能耗高、二氧化碳排放嚴(yán)重，開(kāi)發(fā)碳中性可持續(xù)的合成氣供應(yīng)方案具有重要意義。木質(zhì)纖維素是地球規(guī)模最大的可再生碳?xì)滟Y源，年產(chǎn)量約1800億噸。太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)木質(zhì)素和水制綠色合成氣有望為碳中性液態(tài)燃料的可持續(xù)供應(yīng)提供新的解決方案。

二維硼鉬烯納米片新研究

華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院張良柱特聘副研究員與中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所吳忠?guī)浹芯繂T、上海大學(xué)葛軍怡教授、北京航空航天大學(xué)孫志梅教授、德國(guó)工程院院士馮新亮教授等合作，在二維硼鉬烯納米片室溫鐵磁性研究取得新進(jìn)展。相關(guān)成果發(fā)表于《先進(jìn)材料》（Advanced Materials）。二維磁性材料是凝聚態(tài)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，二維層狀磁性材料容易加工成平面的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，相比傳統(tǒng)的塊體磁性材料具有顯著的優(yōu)勢(shì)。結(jié)合理論計(jì)算發(fā)現(xiàn)，新制備納米片的鐵磁性起源歸因于鉬空位缺陷，這些缺陷在費(fèi)米表面附近產(chǎn)生大密度態(tài)，并自發(fā)自旋分裂帶，最終導(dǎo)致系統(tǒng)的非零磁矩和自旋極化。

自由基介導(dǎo)的點(diǎn)擊與剪切反應(yīng)

清華大學(xué)徐江飛等人基于硫亞胺的成鍵和斷鍵，建立了吩噻嗪和胺之間的點(diǎn)擊-剪切反應(yīng)。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)》（Science）。點(diǎn)擊反應(yīng)是能夠在溫和條件下將分子基元進(jìn)行快速、高效、高選擇性連接的反應(yīng)。同時(shí)，構(gòu)建功能分子體系也常需要高效的斷鍵反應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)分子連接的可控剪切。然而，由于點(diǎn)擊反應(yīng)往往具有較高的熱力學(xué)驅(qū)動(dòng)傾向，其逆過(guò)程通常很難發(fā)生，因而生成的分子連接不易進(jìn)行選擇性的斷鍵。因此通過(guò)同一化學(xué)鍵的生成和斷裂構(gòu)建一對(duì)點(diǎn)擊-剪切反應(yīng)序列是尚未解決的難題。新技術(shù)實(shí)現(xiàn)自由基介導(dǎo)的點(diǎn)擊-剪切反應(yīng)可用于具有氨基位點(diǎn)的α-環(huán)糊精的可逆修飾，以及通過(guò)界面聚合構(gòu)筑可解聚高分子。

種子資源

人工智能加速葡萄育種

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所（嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室深圳分中心）周永鋒團(tuán)隊(duì)繪制了首個(gè)葡萄圖形泛參考基因組、基因型圖譜和農(nóng)藝性狀圖譜。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·遺傳學(xué)》（Nature Genetics）。由于葡萄生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、基因組雜合度高，利用雜交技術(shù)進(jìn)行葡萄育種的傳統(tǒng)方法耗時(shí)長(zhǎng)、效果不佳，導(dǎo)致葡萄的生物育種技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于水稻、小麥等一年生糧食作物。研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種利用機(jī)器學(xué)習(xí)指導(dǎo)葡萄育種的新方法，構(gòu)建了馴化葡萄圖形泛參考基因組，消除了參考基因組的偏差，繪制了葡萄基因型圖譜與重要表型圖譜，有望大幅縮短葡萄育種周期，加速葡萄品種創(chuàng)新，并為其他多年生作物育種提供方法參考。

抗旱基因調(diào)控小麥地上部生長(zhǎng)的分子機(jī)制

西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院李學(xué)軍教授團(tuán)隊(duì)揭示了抗旱基因加快生長(zhǎng)素代謝，調(diào)控小麥地上部生長(zhǎng)的分子機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表于《植物生理學(xué)》（Plant Physiology）。挖掘并利用抗旱基因是提高小麥應(yīng)對(duì)干旱脅迫最有效的方式之一。然而越來(lái)越多的研究表明，過(guò)表達(dá)抗旱基因容易導(dǎo)致小麥生長(zhǎng)遲緩、干物質(zhì)積累變慢，相關(guān)分子機(jī)制也未完全闡明。研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)表達(dá)某基因?qū)е滦←溓o長(zhǎng)變短、葉片變小、干物質(zhì)積累量降低。外施生長(zhǎng)素后，過(guò)表達(dá)基因小麥的莖長(zhǎng)、葉片大小和干物質(zhì)積累量等能夠恢復(fù)到野生型水平，說(shuō)明這一基因通過(guò)加快生長(zhǎng)素代謝減緩小麥地上部生長(zhǎng)。研究成果對(duì)于作物抗逆與高效生產(chǎn)具有指導(dǎo)和借鑒意義。

玉米廣譜數(shù)量抗性分子機(jī)制研究

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院徐明良課題組闡述了玉米廣譜數(shù)量抗病基因的克隆和抗病分子機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表于《自然·遺傳學(xué)》（Nature Genetics）。玉米是我國(guó)第一大糧食作物，在糧食安全戰(zhàn)略中發(fā)揮著重要作用。然而，玉米在生長(zhǎng)過(guò)程中面臨諸多病原菌造成的病害問(wèn)題?；野卟?、大斑病和小斑病是3種嚴(yán)重的玉米葉部病害，對(duì)玉米產(chǎn)量造成極大威脅。在自然環(huán)境條件下，玉米不同病害往往會(huì)同時(shí)發(fā)生，而玉米同時(shí)應(yīng)對(duì)多種病害的遺傳基礎(chǔ)和分子機(jī)制尚未明確。研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)十余年長(zhǎng)期潛心研究，提出了蛋白激酶的基因介導(dǎo)的玉米廣譜數(shù)量抗性工作模型，對(duì)玉米廣譜抗病和感病提出了獨(dú)到的見(jiàn)解。

水稻和小麥種子大小和重量調(diào)控的新機(jī)制

中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所李云海研究組與汪迎春研究員、河南大學(xué)周云教授等合作發(fā)現(xiàn)了調(diào)控水稻和小麥籽粒大小和粒重的新機(jī)制。相關(guān)成果發(fā)表于《細(xì)胞報(bào)告》（Cell Reports）。水稻和小麥?zhǔn)侵匾募Z食作物，籽粒大小和粒重是影響作物產(chǎn)量的重要因素。因此，挖掘調(diào)控水稻和小麥籽粒大小和粒重的關(guān)鍵基因并解析其分子機(jī)制，對(duì)于提高作物產(chǎn)量具有重要的利用價(jià)值和指導(dǎo)意義。研究發(fā)現(xiàn)，同一遺傳途徑能調(diào)控水稻籽粒大小和粒重，但獨(dú)立于前期報(bào)道的一個(gè)調(diào)控水稻籽粒大小和產(chǎn)量的轉(zhuǎn)錄因子。通過(guò)基因編輯技術(shù)敲除同源基因也會(huì)顯著增加籽粒的長(zhǎng)、寬和粒重，這表明增強(qiáng)子在水稻和小麥中具有保守的功能?？?/p>

有利于葡萄性狀遺傳和基因組育種（圖片來(lái)源于《自然》網(wǎng)站）