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高營養水稻新育種材料被首次發現

與澳大利亞合作，中國科學家通過半粒種子篩選方法獲得了一個糊粉層增厚的水稻品系ta2，使水稻的維生素、微量元素和膳食纖維等營養品質因子得到普遍提升。這是國際上首次發現的一種可用于培育高營養水稻的新型育種材料。該成果于10月2日在《美國科學院院刊》上在線發表。

人類70%的糧食來自禾本科作物的胚乳，胚乳由糊粉層和淀粉胚乳兩部分組成。白米來自淀粉胚乳，主要成分為淀粉類碳水化合物，而外部糊粉層則富含蛋白質、維生素、膳食纖維和微量元素。盡管二者發育起源相同，但分化命運和營養物質積累迥異。

中國科研小組通過創建半粒種子篩選體系，篩檢了近3萬粒種子獲得了可用于培育高營養水稻的新型育種材料。基因克隆發現，這一表型是由于一個DNA去甲基化酶基因OsROS1顯性負突變體產生，其糊粉層從一般水稻的1層細胞增加到4～10層。小麥、玉米、大麥等禾本科作物中均存在與OsROS1蛋白序列相似性很高的去甲基化酶，并在胚乳發育過程中表達。

這一發現不僅為了解禾本科作物胚乳發育和營養物質積累的表觀遺傳調控提供了理論基礎，而且也為水稻營養品質改良育種提供了重要的遺傳材料。

目前，該研究組正在嘗試利用基因編輯技術調控小麥、玉米等作物中去甲基化酶ROS1基因的表達活性，有望開拓禾本科作物營養品質育種的新路徑。

高營養水稻新育種材料被中國科學家首次發現

我國首次在“天宮二號”完成植物生長全過程實驗

“天宮二號”在軌運行兩年多來，開展了眾多空間科學和應用實驗，其中包括完成我國首次高等植物“從種子到種子”的空間長周期培養實驗，為發展空間植物培養技術、探索保障人類長期空間生存又向前邁進了一步。

2016年9月15日，“天宮二號”在發射之際，搭載了一個微型培養箱，里面種植有糧食作物的典型代表水稻和綠葉植物的典型代表擬南芥。除了部分植物樣品于2016年11月18日隨著“神舟十一號”返回地面，大部分植物樣品至今仍然留在天宮二號。科研人員成功地通過地面遙控，對留在太空中的培養箱進行溫控和澆水，啟動了擬南芥和水稻的生長，并順利開花結果。這是我國首次在太空中完成“從種子到種子”全過程的空間植物培養實驗。

此次實驗驗證了利用植物光周期反應原理調控空間植物營養生長與生殖生長的設計思想，為有效利用空間有限資源進行最大化的植物生產，提供了重要空間實驗證據；首次成功獲得了擬南芥和水稻在“長日”與“短日”條件下，生長發育全過程的實時圖像數據，并有多項新的發現；首次獲得微重力在葉維管組織發育作用的證據，并對其進行了轉錄組分析；首次對水稻吐水、擬南芥壽命和根的“向觸性運動”進行了觀察與分析。

通過與地面上同步種植的水稻與擬南芥進行對比研究，科研人員還發現了一些有趣現象，例如：由于在太空中沒有地球上的重力引導，植物方向感差，根的定向生長運動明顯受阻，太空中的水也不能有效地回到土壤中。但在太空微重力的條件下，水稻的吐水活性卻顯著增強。利用這一特性，未來可應用于空間制備凈化水或空間制藥。

科學家揭示入睡困難新機制

近日，中國課題組的一項研究，發現了一種電壓門控鉀離子通道Kv4在睡眠調節中的作用，揭示了一種入睡困難的新機制，相關成果近日發表于著名期刊《神經科學雜志》上。

研究人員選擇果蠅這一在睡眠研究上經典的模式生物為研究對象，從行為學實驗開始進行了研究。當把果蠅放在早晨9點燈亮，晚上9點燈滅的環境中時，果蠅會在夜晚燈滅以后大約半小時后入睡。而把果蠅神經系統的Kv4敲除以后，研究人員觀察到果蠅的入睡時間顯著性地推遲了。這樣的現象說明，Kv4可能在入睡過程中起著重要的調控作用。

進一步的實驗更有針對性地選擇了一組已經被證實在入睡調控中起關鍵作用的神經元——PDF神經元。PDF神經元的興奮會對睡眠起抑制作用，其分泌的PDF是一種神經肽，調控著果蠅的睡眠與節律。當使用GAL4/UAS系統對此區域神經元內的Kv4進行功能性敲除后，果蠅的入睡時間同樣發生了顯著的延遲現象。這進一步證明，PDF神經元內的Kv4對于果蠅的入睡調控起著重要作用。

專家表示，這項研究不僅首次直接證明了Kv4在睡眠調節中所起的作用，同時也為“失眠癥”的相關研究提供了可能的思路。

“鯤龍500”海底集礦車由陸上試驗全面轉入海上試驗

中國40年水電發電量約相當于43億噸標煤

“改革開放40年中國水電”紀念大會9月26日上午在北京舉行。從會上了解到，40年來我國水電累計發電量超過14萬億千瓦時，約相當于替代標準煤43億噸，減排二氧化碳113億噸、二氧化硫0.37億噸、氮氧化物0.32億噸，對保衛藍天碧水做出了重要貢獻。

中國水力發電工程學會理事長張野介紹，改革開放之初，我國水電裝機容量和發電量僅為1727萬千瓦和446億千瓦時，至2017年年底分別為3.41億千瓦和1.19萬億千瓦時，增長了近20倍和26倍。中國水電在規劃設計、施工安裝、設備制造、運行管理、投資融資等全產業鏈綜合技術和管理水平上邁入了世界先進行列。

在此背后，科技創新引領我國水電發展不斷攀登高峰。通過三峽等工程實踐，我國僅用7年時間便實現大型水電裝備的自主設計、制造和安裝，如今不僅世界上單機70萬千瓦以上的水輪發電機組絕大部分安裝在中國，而且擁有自主知識產權的單機容量達80萬千瓦和100萬千瓦的水輪發電機組也為中國僅有。

張野表示，目前依托“西電東送”骨干水電工程已建成5條特高壓直流輸電線路，年送電量為2000多億千瓦時，相當于替代原煤1億噸、減排二氧化碳2億噸。同時，我國水電資源80%集中在西部地區，經過長期努力已開發約2億千瓦，占我國已建常規水電的65%，有力促進了西部地區經濟社會的發展。

此外，水電在推動“一帶一路”建設中發揮了重大作用。目前，我國已與100多個國家和地區建立了水電開發多形式的合作關系，承接了60多個國家的電力和河流規劃，業務覆蓋全球140多個國家，擁有海外權益裝機超過1000萬千瓦，在建項目合同總額超過1500億美元，累計帶動數萬億美元國產裝備和材料出口。

我國自主研發500米級海底集礦車完成首次海試

從自然資源部獲悉，我國首次500米級海底多金屬結核采集系統試驗9月25日通過專家驗收，標志著我國深海采礦系統研發由陸上試驗全面轉入海上試驗。

據了解，“面向海試的多金屬結核集礦系統研制與集成淺海試驗”和“多金屬結核集礦系統500米海上試驗”兩個課題由自然資源部所屬中國大洋協會立項，課題研究的“鯤龍500”海底集礦車擁有自主知識產權，突破了海底稀軟底質行駛、海底礦物水力式采集、海底綜合導航定位等多項關鍵技術，能夠完成海底規劃路徑行駛和海底地形自適應礦石采集等任務。

本次海上試驗歷時49天，分別搭載“長和海洋”和“張謇”號試驗船。按照由淺入深的原則，“鯤龍500”海底集礦車共下水11次，最大作業水深514米，多金屬結核采集能力10噸/小時，單次行駛最長距離2881米，水下定位精度達0.72米，實現了自主行駛模式下按預定路徑進行海底采集作業的能力，在中國南海預定海域行走出一個單邊長度為120米的“中國星”。

本次海試的成功為我國深海多金屬結核采礦試驗工程1000米級整體聯動試驗奠定了基礎。