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嫦娥六号揭开月球水源之谜丨一周科技

知识分子  · 公众号  · 科学  · 2025-04-20 08:58

主要观点总结

本文介绍了关于月球水含量分布特征、棘头虫化石的研究、小麦天然疫苗开关的发现和植物免疫新机制的揭示以及外周神经系统中小胶质细胞的发现等四个重大科技新闻。每项研究都有其独特的突破点和意义,为我们对自然界的认识提供了新的视角和思路。

关键观点总结

关键观点1: 月球水含量分布特征的研究揭示了正面和背面月幔水含量的差异,为研究月球起源和后续岩浆活动提供了重要依据。

我国嫦娥六号任务返回的月壤样品为揭示正反面月幔的水含量分布特征提供了重要机遇。研究结果表明,正面玄武岩月幔源区的水含量均值为7.5微克/克,而背面月幔可能比正面月幔更“干”。

关键观点2: 棘头虫化石的研究填补了棘头虫的演化空白,为解决棘头动物门的起源之谜提供了实证。新发现的侏罗虫化石,被命名为“侏罗虫”,其身体特征表明它是棘头虫的基干类群,为探究动物身体构型革命性演化提供了关键证据。

研究团队通过形态学研究和系统发育分析确定了侏罗虫在棘头虫演化中的位置,解决了形态学研究与系统发育基因组学研究之间的分歧。

关键观点3: 科学家找到了小麦的“天然疫苗”开关,揭示了麦类作物抵御病原菌入侵的全新免疫机制。一个非典型的NLR蛋白WTN1与串联激酶WTK3协同识别病原菌的效应蛋白激发免疫反应,表现对多种小麦真菌病害的抗性。

这项研究突破了植物免疫领域内对串联激酶作用机制的认知,为作物广谱多抗品种精准设计奠定了理论和应用基础。此外,研究还发现串联激酶WTK3不仅抗小麦白粉病,还能识别麦瘟病菌效应因子并触发免疫反应,为我国农业可持续发展和产业升级提供重要支持。

关键观点4: 研究团队在外周神经系统中发现了“小胶质细胞”的存在,这是一种过去一直认为只存在于大脑和脊髓的细胞。这些细胞在神经系统中扮演着重要的角色,包括巡逻抓病菌、帮助神经元发育以及与一些疾病如老年痴呆和帕金森病有关。

这一发现是通过扫描人、猴子、猪的外周神经节得出的,研究团队发现这些细胞的转录组、表观组、发育起源与中枢小胶质细胞完全一致。这些细胞的存在为外周神经损伤、疼痛综合征等疾病的研究提供了新的视角和思路。


正文

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近期,中国科学院南京地质古生物研究所科研人员系统研究产自内蒙古道虎沟 (约 1.6亿年前) 的棘头虫化石——侏罗虫。研究填补了棘头虫的演化空白,为解决棘头动物门的起源之谜提供了实证。


本次新发现的棘头虫,被命名为 “侏罗虫”。研究团队借助扫描电镜、能谱分析等方法,对其进行精细的解剖学研究发现,侏罗虫的身体整体呈纺锤形,分成明显的三部分,即吻突、颈和躯干。


侏罗虫的吻突具硬化的、略向下弯曲的刺。侏罗虫身体上有约 32对仅延伸至身体一小部分的纵毛列,类似的结构也常见于现生棘头虫。侏罗虫的吻突中央保存了消化道,但躯干整体未发现明显的消化道,其身体末端还有一个类似现生棘头虫雄性交合伞的结构。


侏罗虫最奇特的特征是其位于躯干最前方的颚器。颚器整体向前方汇聚,且前部的颚较小,向后逐渐变大,齿的数量也更多。类似的颚器在棘头虫可能的祖先 ——包含轮虫动物的有颚动物类中广泛存在。


为进一步确定侏罗虫的演化位置,研究团队构建一个最新的、包含各类现生和化石蠕虫动物的形态数据矩阵,并开展系统发育分析。结果表明,侏罗虫的演化位置位于棘头虫的最根部,是棘头虫的基干类群。


在不包含侏罗虫时,系统发育学分析表明尾盘纲轮虫是其它轮虫的姊妹群,这一结果与之前的形态学研究的结果一致,但与很多分子生物学研究结果相悖。然而,如果形态数据矩阵中包含侏罗虫,系统发育学分析表明,侏罗虫是尾盘纲轮虫向棘头虫演化的过渡类群,从而在形态学的矩阵分析中获得了与分子生物学分析相近的结果,成功解决形态学研究与系统发育基因组学研究之间的分歧。本研究表明关键化石在探究动物身体构型革命性演化中扮演了非常重要的作用。



论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-025-08830-5


03

粮食安全的中国方案:
科学家找到小麦“天然疫苗”开关



中国科学院遗传与发育生物学研究所领衔的植物免疫团队和合作者 揭示了麦类作物 串联激酶 抵御病原菌入侵的全新免疫机制:一个非典型的 NLR 蛋白 WTN1 Wheat Tandem NBD 1 与串联激酶 WTK3 协同识别病原菌的效应蛋白激发免疫反应,表现对多种小麦真菌病害的抗性。


该项工作突破了植物免疫领域内对串联激酶作用机制的认知,发现了串联激酶与传统 NLR 协同抗病新范式,填补了植物串联激酶免疫调控途径的空白,为作物广谱多抗品种精准设计奠定了理论和应用基础。


串联激酶 Tandem kinase proteins TKPs 是近年来在小麦和大麦中发现的一类新型抗病蛋白,由两个或多个激酶结构域串联而成,分别表现出对条锈病 Yr 15 、叶锈病 Lr 9 、秆锈病 Rpg 1 Sr 60 Sr 62 、白粉病 Pm 24 Pm 36







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