通過加速光保護恢復提高大豆光合作用和作物產(chǎn)量

《科學》封面：正在發(fā)育的大豆豆莢?！犊茖W》雜志第6608期封面文章報道了大豆中超表達的3個基因進行的工程改造。光合作用中光能的吸收必不可少，而過量吸收的光能會對植物造成損傷。為了適應自然環(huán)境中光強不斷變化的情況，植物進化出多種光保護機制，以耗散吸收的多余光能。研究團隊構(gòu)建了一種轉(zhuǎn)基因大豆，在重復的田間試驗中，其在波動光下的光合效率會隨之提高，5個獨立轉(zhuǎn)化植株中的種子產(chǎn)量最高增加了33%，而且種子蛋白質(zhì)和油含量沒有改變。未來在全球糧食安全方面，可以考慮通過提高光合效率來持續(xù)提高作物產(chǎn)量。

遺傳交叉

《科學》封面：科學家描繪的這一圖片是受青銅時代藝術(shù)的啟示，顯示不同古代文明下的人們在西亞和東南歐之間傳播基因。圖中從左至右描繪的分別是邁錫尼人、米諾斯人、赫梯人、亞美尼亞人、烏拉爾人?！犊茖W》雜志第6609期封面展示了一系列論文的合集，文章作者向大家分享了遺傳交叉相關(guān)的研究進展。作者們分析了1317個跨越1萬年的古代基因組，以揭示這些區(qū)域之間的多種聯(lián)系，而這些聯(lián)系在現(xiàn)代DNA中往往是不可見的。因此，基因組數(shù)據(jù)有助于正確理解人類歷史。

解析大腦演化關(guān)鍵過程

《科學》封面：以墨西哥美西螈為代表的具有可再生能力的動物?！犊茖W》雜志第6610期封面文章用單細胞轉(zhuǎn)錄組學分析了兩棲動物和爬行動物的大腦神經(jīng)元。比如，繪制鬃獅蜥的全腦細胞圖譜，描繪發(fā)育中的和成年蠑螈的端腦，研究蠑螈發(fā)育和再生過程中的端腦等。相關(guān)研究有助于深入了解為什么蠑螈的大腦保留了再生能力，而哺乳動物大腦失去了再生能力，以及在進化過程中大腦結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新是如何產(chǎn)生的。結(jié)果表明，脊椎動物的大腦并不是由一組新舊區(qū)域組成，而是由保守的和新的細胞類型組成的“馬賽克”。

家驢的基因組歷史和全球擴張

《科學》封面：一頭來自約旦佩特拉的驢子馱著貨物穿過崎嶇不平的山地?！犊茖W》雜志第6611期封面文章報道了驢的馴化歷史。幾千年來，驢對人類一直很重要，是許多文化中工作和運輸?shù)闹饕獊碓?。驢是長途運動的必備馱畜，尤其是在半干旱和高地環(huán)境下。與馬不同，人們對驢的起源和馴化知之甚少。托德等人對現(xiàn)代驢和古代驢的基因組進行測序，發(fā)現(xiàn)了7000多年前起源于非洲東部的證據(jù)，隨后在非洲和歐亞大陸分離和分化了譜系。文章還揭示了沙漠化對不同群體之間的差異及驢的飼養(yǎng)的影響，包括選擇大體型和近親繁殖的做法。

（本頁期刊封面圖來自《科學》官網(wǎng)）