美国《科学》杂志

2019年7月26日

稻米新基因可赋予作物对多种除草剂的抵抗力

据研究人员报告，能令稻米作物抵御数种广泛使用的β-三酮类除草剂的一个新型稻米基因已被发现，它揭示了在某些重要稻米品种中发现的对除草剂敏感性的基因性原因。该新发现的基因或对繁育新型的抗除草剂作物有用。稻米是超过35亿人的主粮，它也是世界上最重要的作物之一。

为了满足全球粮食供应的需要，人们需要用除草剂来控制野草以进行有效的作物生产。虽然有用的除草剂对不需要的植物有毒但对作物无害，但过度使用个别除草剂会导致杂草对曾经有杀灭作用的除草剂产生抵抗力。苯并双环酮（BBC）是一种用于稻田的β-三酮类除草剂，它对稻田中的对其他除草剂有抵抗力的野草有效。但据作者报告，BBC对数种高产的稻米品种也有毒性。

为确立导致对BBC有抵抗力或对其敏感原因的基因，Hideo Maeda和同事对抗BBC及对BBC敏感稻米品种进行了图基克隆并发现了HIS1，这是一个能赋予稻米对BBC以及其他β-三酮类除草剂有抵抗力的基因。

据Maeda等人披露，HIS1编码的是一种氧化酶，它能催化并解毒BBC化合物。然而，对BBC敏感的稻米品种继承了一种机能失调的his1等位基因，它们也含有导致HIS1表达失能的基因突变。更重要的是，类似的功能基因似乎在其他重要的作物类型中得到广泛的保存，提示它们在繁育新型的抗除草剂作物上具有潜在价值。

相关论文信息：http://dx.doi.org//10.1126/science.aax0379

入海冰川水下融化速度比估测快得多

阿拉斯加的一个入海冰川在水下融化的速度比目前估测的要快100倍；一项新的研究揭示并表明，某些冰川可能身处比先前认为的“更热的水”中。如同体量巨大的冰河，入海冰川在陆地上流动并进入海中，形成一个被部分淹没的冰海分界。然而，与常被隔绝在高海拔地区的陆地冰川不同，入海冰川的动态变化会大得多，它们会受到由海洋与冰相遇处的水下融化和冰山崩解驱动的正在发生的变化的影响。尽管源自这些冰川的冰丧失对海平面上升速度及可能对全球海洋环流（这是全球气候的主要驱动力）都有影响得到了广泛认可，但人们对入海冰川融化的动态理解（尤其是因应高海拔地区冰川环境加速暖化的动态改变）主要基于稀少的数据、间接的推断及某个表面下融化的无约束理论模型。据作者披露，迄今为止，对入海冰川前沿的海水下融化尚无直接的检测。

为了弥补对这一直接观察的缺乏，David Sutherland和同事对阿拉斯加东南的LeConte 冰川的淹没面进行了反复的多波束声呐勘测。连同在5月和8月收集的对其他海洋、冰与大气检测数据，这些声呐图像被用来记录和创建冰川面的时变三维变化记录，并将其与融化和冰块崩解模式关联。

Sutherland等人发现了整个冰川面的季节性增加的海下融化，其融化速度比基于理论的预测要快得多，表明迫切需要重新评估现有的入海冰川的冰丧失模型。

相关论文信息：http://dx.doi.org//10.1126/science.aax3528

（本栏目文章由美国科学促进会提供）