12月20日《科学》杂志精选

分娩前哨

一项新的老鼠研究的结果是，人们对保持卵巢中卵子健康的因素了解得更多。人们相信，一个女人一生下来就拥有所有的卵子。科学家们知道，只要卵母细胞池中的卵子持续存在且健康，女性就有生殖能力。尽管调节这些生育相关基因的因素仍然不清楚，但是有特定的基因负责保持它们处于良好状态。

在一份新报告中，于超等人探索了一系列被称为CLR4连接酶复合物的酶的作用。已知这些酶调节不同的细胞途径。研究人员想知道它们是否也在卵母细胞的维持中发挥作用。他们报告说，CLR4的两种成分是维持小鼠卵健康所必需的。事实上，删除这两种CLR4成分中的任何一种都会导致老鼠在年轻时变得不生育。

此外，缺乏这些相同成分的胚胎设计将导致这些小鼠失去它们出生时的卵泡，而这些卵泡在出生后12周内产生卵母细胞。这些发现表明，健康的CLR4在保护卵母细胞和女性生殖潜能方面发挥着关键作用。

更重要的是，本研究中使用的小鼠模型比过去报道的动物模型更好地代表了人类的不孕症——它为研究人类生殖提供了一个新的动物系统。

寄生孵化器在合作孵化中的作用

有人会帮助抚养他们邻居的孩子吗？这样做可能需要很强的动机。然而，鸟类总是通过合作繁殖来做到这一点，这是一种由三个或更多的个体来照顾一对鸟的后代的策略。先前的研究表明，合作繁殖可能会受到环境因素的影响，如单一配方和不可预测性，但威廉·芬尼和他的同事现在提出，寄生孵化鸟类或把它们的蛋偷偷放入其他巢穴的繁殖“作弊者”的存在也可能起到一定的作用。

研究人员探索了为什么撒哈拉以南非洲和澳大利亚(即澳大利亚、新西兰、新几内亚和邻近的太平洋岛屿)是这种合作繁殖的特别热点。他们发现，合作繁殖鸟类(如雀形目鸟类)的全球分布通常与寄生孵化鸟类(如杜鹃鸟和黄鹂)的分布重叠，而合作孵化鸟类通常更有可能成为这种寄生孵化鸟类的目标，而不是它们同等的非合作孵化鸟类。

芬尼和他的同事们监测了华丽鹪鹩莺的数量，其中一些是共同孵化者，而另一些是单独孵化者。他们发现，当寄生孵化鸟和合作孵化鸟在一起时，它们会长得更大，寿命更长，但是更大的合作孵化鸟群体也能更有效地抵抗寄生孵化鸟。他们的发现表明，这两种行为会相互强化:寄生孵化器会得到合作孵化器更好的照顾，但合作孵化器也会享受到更好的机会来保护它们的雏鸟。

所有开花植物的基因组秘密

根据科学家的报告，代表最古老开花植物谱系的单一物种——一种开乳白色花的小灌木——的基因组序列终于被发现，这为开花植物的进化提供了关键的见解。今天，研究地球上植物多样性的进化生物学家对无油樟脑特别着迷，它代表了被子植物谱系的第一个分支。这种有花瓣的植物为所有开花植物的进化铺平了道路(而不是那些缺少花瓣和其他被子植物特有的变化，如裸子植物)。

事实上，对无油樟树的DNA分析一再表明，它位于开花植物谱系的底部或附近，但科学家们一直缺乏它的完整基因组序列——这是一种工具，通过与更现代的开花植物的基因组进行比较，可以帮助解释进化如何影响我们今天看到的不同开花植物的基因组。

现在，根据三份相关报告中的一份，一个名为无油樟树基因组计划的国际作者小组首次提供了无油樟树核基因组的完整序列。这使得这些科学家能够识别构成基本开花植物工具箱基础的基因；该团队发现了这种花的祖先版本的特定基因，其中许多不同于非开花植物的基因，这表明这些特定基因可能有助于开花植物成功地多样化。

在第二份报告中，丹尼·w·赖斯等人重点研究了樟树的线粒体DNA，这是植物的一个不同的基因组，通常比细胞核DNA的变化少。赖斯和他的团队介绍了香樟的完整线粒体基因组，并表明其中大部分是通过与包括苔藓和绿藻在内的其他生物进行水平基因转移获得的。几百万年前，这些生物可能生活在与无油樟脑密切相关的地方，这篇文章的作者认为线粒体基因组的融合是植物损伤的结果。

最后，Srikar Chamala等人解释了荧光原位杂交技术如何为下一代测序这一庞大而困难的植物基因组。

(这篇专栏文章由美国科学促进会独家提供)

《中国科学日报》(2013年12月31日，第二版国际版)