【昆虫植内产卵、食卵有了化石证据】云南大学古生物研究院院长冯卓教授团队首次为地质历史时期植内产卵昆虫的生殖生物学和行为学提供了直接的化石证据，该研究于11月8日在线发表于《当代生物学》。该研究系首次为地质历史时期昆虫的植内产卵行为和食卵行为提供了直接的化石证据。论文传送门☞https://t.cn/A6o1oJXT
昆虫的植内产卵行为是一种非常特殊的生殖策略，即昆虫使用特化的产卵器将卵产到叶片或树皮等植物组织里。这种生殖策略可以使虫卵得到有效保护，从而提高后代的存活率。由于缺乏实体化石的直接证据，目前我们对远古时期植内产卵昆虫的生物学和演化历程还不了解。
冯卓团队在四川盆地距今约2.07—2.01亿年前的上三叠统须家河组采集到大量保存精美的植物化石。通过精细的比较解剖学研究，冯卓团队在多列拜拉叶片内发现了大量昆虫卵的实体化石。这些化石昆虫卵的平均直径约200微米，呈圆形至长椭圆形，紧贴于叶片上表皮内侧，且整齐排列在平行的叶脉之间。
他们发现这些化石卵与现生昆虫卵的结构非常类似，具有分层的卵壳、锥形的卵孔突、卵孔气室、卵孔口等结构。这些化石卵与现生蜻蜓目昆虫卵最接近，但变化范围更加显著，表明这些卵可能处于比较原始的演化阶段。宿主植物叶片上表皮比下表皮具有更厚的角质层，而角质层是一种良好的隔热和防止紫外线辐射的材料；叶脉之间是柔软的叶肉组织，便于插入产卵器并产卵。反复观察验证，化石卵仅出现在多列拜拉叶片内。这些证据表明，两亿年前的昆虫为了实现对后代的有效保护，不仅对宿主植物进行了特定筛选，而且对产卵位置有了明显的趋利选择。
一个有趣的发现是，这些虫卵竟然被卵食性昆虫取食过卵液。这些卵食性昆虫利用刺吸式口器刺穿卵壳吸食卵液，在卵壳上留下直径约1—3微米的取食孔。由于卵内具有丰富的卵磷脂和蛋白质，所以取食卵液是一种非常高效的摄取营养的方式。然而，如何能够准确找到这些“藏”在叶片里面的卵则需要非常特殊的嗅觉或视觉神经系统。
植内产卵行为代表了一种“先进”的生存策略，而取食卵的行为亦是一种高效获取营养的策略，这两种策略均利于物种的繁衍。当前化石标本证实，两种对立的策略在2亿多年前的三叠纪晚期都已出现，可谓“魔高一尺，道高一丈”。（来源：中国科学报 温才妃）
昆虫的植内产卵行为是一种非常特殊的生殖策略，即昆虫使用特化的产卵器将卵产到叶片或树皮等植物组织里。这种生殖策略可以使虫卵得到有效保护，从而提高后代的存活率。由于缺乏实体化石的直接证据，目前我们对远古时期植内产卵昆虫的生物学和演化历程还不了解。
冯卓团队在四川盆地距今约2.07—2.01亿年前的上三叠统须家河组采集到大量保存精美的植物化石。通过精细的比较解剖学研究，冯卓团队在多列拜拉叶片内发现了大量昆虫卵的实体化石。这些化石昆虫卵的平均直径约200微米，呈圆形至长椭圆形，紧贴于叶片上表皮内侧，且整齐排列在平行的叶脉之间。
他们发现这些化石卵与现生昆虫卵的结构非常类似，具有分层的卵壳、锥形的卵孔突、卵孔气室、卵孔口等结构。这些化石卵与现生蜻蜓目昆虫卵最接近，但变化范围更加显著，表明这些卵可能处于比较原始的演化阶段。宿主植物叶片上表皮比下表皮具有更厚的角质层，而角质层是一种良好的隔热和防止紫外线辐射的材料；叶脉之间是柔软的叶肉组织，便于插入产卵器并产卵。反复观察验证，化石卵仅出现在多列拜拉叶片内。这些证据表明，两亿年前的昆虫为了实现对后代的有效保护，不仅对宿主植物进行了特定筛选，而且对产卵位置有了明显的趋利选择。
一个有趣的发现是，这些虫卵竟然被卵食性昆虫取食过卵液。这些卵食性昆虫利用刺吸式口器刺穿卵壳吸食卵液，在卵壳上留下直径约1—3微米的取食孔。由于卵内具有丰富的卵磷脂和蛋白质，所以取食卵液是一种非常高效的摄取营养的方式。然而，如何能够准确找到这些“藏”在叶片里面的卵则需要非常特殊的嗅觉或视觉神经系统。
植内产卵行为代表了一种“先进”的生存策略，而取食卵的行为亦是一种高效获取营养的策略，这两种策略均利于物种的繁衍。当前化石标本证实，两种对立的策略在2亿多年前的三叠纪晚期都已出现，可谓“魔高一尺，道高一丈”。（来源：中国科学报 温才妃）
【科学家找到控制水稻流性状重要基因】近日，中国农业科学院作物科学研究所水稻分子设计技术与应用创新团队与相关单位合作，从新的视角揭示了水稻单个产量基因通过源、库、流性状协调作用增加水稻产量和品质的调控机理，为水稻高产优质育种提供理论支持。相关研究成果发表在《植物生理》（Plant Physiology）上。论文传送门☞https://t.cn/A6oe0DMy
水稻产量的提高过程，实质上是源、库、流性状的遗传改良与其平衡关系不断建立的过程。源主要是指水稻剑叶和倒二叶，库主要指每穗粒数和粒重，流主要是指连接源和库的穗颈维管束大小和数量。源、库、流性状与产量呈显著的正相关。
克隆控制水稻流性状的重要基因，揭示水稻流性状的调控机理，对水稻超高产育种具有重要的指导意义。然而，控制水稻穗颈大维管束韧皮部面积基因的克隆却少有报道。
研究人员克隆到了一个控制水稻穗颈大维管束韧皮部面积性状的基因LVPA4，该基因与窄叶基因NAL1等位。该基因的突变体与其对照植株相比，显著增加了穗颈大维管束韧皮部面积（约12.7%）、每穗总粒数（约17.2%）、每穗实粒数（约22.5%）、剑叶面积、叶面积指数以及抽穗期茎鞘非结构性碳水化合物的含量，导致源、库、流性状的协同提高。
试验表明，该突变体在小区试验中稻谷产量增幅7.6%～9.6%，同时源中光合作用的产物，包括前期贮存在茎秆中的非结构碳水化合物，通过流性状充分运送到籽粒中，籽粒特别是穗基部的籽粒充实度好，从而改善了稻米品质。
该研究表明LVPA4单个基因通过源、库、流性状的协调作用，同时提高了水稻产量和稻米品质，在水稻高产优质育种中具有应用价值。
该研究得到国家自然科学基金、海南崖州湾种子实验室等项目的支持。（来源：中国科学报 李晨 卫斐）
水稻产量的提高过程，实质上是源、库、流性状的遗传改良与其平衡关系不断建立的过程。源主要是指水稻剑叶和倒二叶，库主要指每穗粒数和粒重，流主要是指连接源和库的穗颈维管束大小和数量。源、库、流性状与产量呈显著的正相关。
克隆控制水稻流性状的重要基因，揭示水稻流性状的调控机理，对水稻超高产育种具有重要的指导意义。然而，控制水稻穗颈大维管束韧皮部面积基因的克隆却少有报道。
研究人员克隆到了一个控制水稻穗颈大维管束韧皮部面积性状的基因LVPA4，该基因与窄叶基因NAL1等位。该基因的突变体与其对照植株相比，显著增加了穗颈大维管束韧皮部面积（约12.7%）、每穗总粒数（约17.2%）、每穗实粒数（约22.5%）、剑叶面积、叶面积指数以及抽穗期茎鞘非结构性碳水化合物的含量，导致源、库、流性状的协同提高。
试验表明，该突变体在小区试验中稻谷产量增幅7.6%～9.6%，同时源中光合作用的产物，包括前期贮存在茎秆中的非结构碳水化合物，通过流性状充分运送到籽粒中，籽粒特别是穗基部的籽粒充实度好，从而改善了稻米品质。
该研究表明LVPA4单个基因通过源、库、流性状的协调作用，同时提高了水稻产量和稻米品质，在水稻高产优质育种中具有应用价值。
该研究得到国家自然科学基金、海南崖州湾种子实验室等项目的支持。（来源：中国科学报 李晨 卫斐）
【科学家提出研究黑洞热力学拓扑性质新方法】近日，兰州大学物理科学与技术学院引力团队教授魏少文、刘玉孝与加拿大滑铁卢大学教授Robert B. Mann合作，利用Φ映射拓扑流理论研究了热力学参数空间中黑洞解的拓扑性质。将黑洞解本身看作一类特殊的拓扑缺陷后，构造了独立于黑洞内禀参数的拓扑数，提出了研究黑洞热力学拓扑性质的新方法，相关研究工作发表在《物理评论快报》，并被遴选为当期编辑推荐文章。论文传送门☞https://t.cn/A6ouvS3V
黑洞是时空曲率大到光都无法逃脱的天体。黑洞热力学是现代黑洞物理学的主要组成部分。自上世纪七十年代霍金和贝肯斯坦等著名物理学家建立黑洞热力学之后，黑洞的热力学性质已经得到了广泛研究和关注。由于涉及到量子力学、统计物理和广义相对论等多个学科，黑洞热力学的研究有助于认识黑洞和引力的本质，是深入理解量子引力理论的有效途径。
基于黑洞相变方面的研究基础，研究团队提出了“黑洞微观分子”模型，指出可以通过研究小大黑洞相变来考察黑洞微观自由度之间的相互作用，借助黑洞霍金温度等宏观量来揭示微观性质，这一思路为理解黑洞的微观结构提供了一种新途径。进一步，研究结合统计物理涨落理论，发展了一套揭示黑洞潜在微观分子间相互作用的一般方法，发现不同于一般的流体系统，黑洞微观分子之间可存在排斥相互作用，揭示了黑洞热力学性质的独特性。
目前，拓扑这一数学工具已经应用到了物理学的各个研究领域。在黑洞热力学中，不同类型的黑洞具有不同的热力学宏观量。对于同一类型的黑洞，在特定温度下可能有不同的黑洞相，它们可能是局域稳定的，也可能是局域不稳定的。能否从拓扑上区分它们并给出一般性的结论是一个有趣且重要的问题。
研究团队从推广的自由能出发，构造了一个矢量场，该矢量场的零点代表了黑洞解本身。借助于这一性质，利用段一士Φ映射拓扑流理论提出了一个新的拓扑数。从局域角度而言，局域稳定的黑洞相具有正的局域拓扑数，而局域不稳定的则具有负的局域拓扑数。进一步，对于同一类黑洞，所有局域拓扑数求和便可得到整体拓扑数。于是，从整体角度而言，可根据整体拓扑数来对黑洞进行拓扑分类。根据该分类，具有相同整体拓扑数的黑洞（即使它们是不同类型的黑洞）具有类似的热力学性质。
由于这些拓扑数是不依赖于黑洞具体参数的普适常数，它们对理解黑洞和引力本质问题具有重要意义，对量子引力理论的建立或许会提供新的线索。（来源：中国科学报 温才妃 法伊莎）
黑洞是时空曲率大到光都无法逃脱的天体。黑洞热力学是现代黑洞物理学的主要组成部分。自上世纪七十年代霍金和贝肯斯坦等著名物理学家建立黑洞热力学之后，黑洞的热力学性质已经得到了广泛研究和关注。由于涉及到量子力学、统计物理和广义相对论等多个学科，黑洞热力学的研究有助于认识黑洞和引力的本质，是深入理解量子引力理论的有效途径。
基于黑洞相变方面的研究基础，研究团队提出了“黑洞微观分子”模型，指出可以通过研究小大黑洞相变来考察黑洞微观自由度之间的相互作用，借助黑洞霍金温度等宏观量来揭示微观性质，这一思路为理解黑洞的微观结构提供了一种新途径。进一步，研究结合统计物理涨落理论，发展了一套揭示黑洞潜在微观分子间相互作用的一般方法，发现不同于一般的流体系统，黑洞微观分子之间可存在排斥相互作用，揭示了黑洞热力学性质的独特性。
目前，拓扑这一数学工具已经应用到了物理学的各个研究领域。在黑洞热力学中，不同类型的黑洞具有不同的热力学宏观量。对于同一类型的黑洞，在特定温度下可能有不同的黑洞相，它们可能是局域稳定的，也可能是局域不稳定的。能否从拓扑上区分它们并给出一般性的结论是一个有趣且重要的问题。
研究团队从推广的自由能出发，构造了一个矢量场，该矢量场的零点代表了黑洞解本身。借助于这一性质，利用段一士Φ映射拓扑流理论提出了一个新的拓扑数。从局域角度而言，局域稳定的黑洞相具有正的局域拓扑数，而局域不稳定的则具有负的局域拓扑数。进一步，对于同一类黑洞，所有局域拓扑数求和便可得到整体拓扑数。于是，从整体角度而言，可根据整体拓扑数来对黑洞进行拓扑分类。根据该分类，具有相同整体拓扑数的黑洞（即使它们是不同类型的黑洞）具有类似的热力学性质。
由于这些拓扑数是不依赖于黑洞具体参数的普适常数，它们对理解黑洞和引力本质问题具有重要意义，对量子引力理论的建立或许会提供新的线索。（来源：中国科学报 温才妃 法伊莎）
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