对棕色固氮菌OP固氮酶钼铁蛋白功能的初步研究

在固氮酶所催化的N_2、C_2H_2等底物还原反应以及ATP水解反应中,固氮酶的钼铁蛋白和铁蛋白各起什么作用,研究这一问题对于阐明固氮酶催化机理有重要的意义。近年来,国内外的研究表明,铁蛋白分子能络合二个MgATP,在Na_2S_2O_4与钼铁蛋白分子之间起传递电子的作用。Mortenson等及Tso等分别用EPR法及凝胶平衡法揭示:钼铁蛋白分子不能络合MgATP。但是,最近Kimber     

禾本科作物实现生物固氮的途径

长期以来,人们寄希望生物固氮在不久的将来能为禾本科作物提供大量的氮源,最终实现禾本科作物自主生物固氮。为此,各国科学家一百多年来从各个方面对生物固氮这一大自然的恩赐进行了长期研究和探索,已取得许多重要成果。在禾本科作物实现其生物固氮方面,经过多年的努力,已取得很多重要进展。一、联合固氮关系的紧密化和有效化是禾本科作物实现生物固氮的近期目标联合作用是指固氮微生物在禾本科等植物根际、根表籍趋化和营养关系,两者所形成的一种松散、互利的形式。这种联合固氮不足之处一是特异性差,联合关系不稳定;二是固氮能力…     

生物固氮基因簇结构与进化研究进展

在固氮菌基因组中,固氮相关基因都是作为一个或几个基因簇存在,是细菌生物固氮的遗传基础。这其中包括固氮酶结构基因nifHDK,以及参与电子转运和铁钼辅因子合成及组装的其他相关基因。对不同菌中固氮基因簇的结构和进化进行了简要的比较分析。比较所有已测序固氮菌中的固氮基因簇,发现均至少含有六个保守基因:nifH、nifD、nifK、nifE、nifN和nifB,并且这6个基因在所有已鉴定的系统中都是固氮所必需的。尽管在不同种类的固氮微生物中,固氮基因簇的构成及组织模式有所不同,但是它们在结构、催化机制和系统进化上紧密相关。同时也对固氮基因的研究方向提出了展望。旨在为今后进一步研究生物固氮机制,了解固氮微生物的进化,扩展生物固氮多样性提供理论基础。     

固氮施氏假单胞菌电子传递复合体rnf基因簇的功能鉴定

能量供应是限制生物固氮效率的重要因素,电子传递复合体是生物固氮过程中能量产生的重要组成部分。基因组分析表明,在联合固氮菌施氏假单胞菌A1501基因组中存在两套编码电子传递复合体rnf,分别为基因簇rnf1和rnf2,其中rnf1位于固氮基因岛上,rnf2基因簇位于核心基因组上。为了明确两套电子传递体在生物固氮过程中的功能,分别构建了rnf1和rnf2基因簇的突变株并测定了相关表型。结果发现,在基本培养基中两个基因簇的突变都不影响菌体生长,可能相互之间存在着功能互补;固氮酶活性测定结果表明,位于固氮基因岛中的rnf1基因簇缺失造成固氮酶活下降80%以上,而rnf2基因簇的缺失对酶活无显著影响。进一步采用启动子-lacZ融合表达策略探究了基因簇rnf1对固氮酶结构基因nifH转录的影响,发现rnf1极性突变株中nifH的启动子转录活性仅为野生型的17.59%,推测rnf1缺失造成了固氮条件下能量产生匮乏,胞内碳氮比失衡,进而造成固氮系统表达受抑制。     

V(OH)_2—Mg(OH)_2体系络合还原N_2成NH_3和N_2H_4

微生物,尤其是豆科植物的根瘤菌,在常温常压的条件下,能从空气中直接固氮,其原因在于根瘤菌的酶系统的活性中心含有过渡金属(Fe及Mo或有时为V)催化氮还原为NH_3,然后用来合成氨基酸和蛋白质。近年来,国内外生物固氮和模拟生物固氮的研究已取得了许多重要进展。苏联的Shilov最先用V(OH)_2—Mg(OH)_2体系络合活化N_2并还原得到了NH_3和N_2H_4。美国Schrauzer     

化学固氮的研究

本文讨论了在温和条件下从空气进行化学固氮的问题。在比较了生物固氮和化学固氮的基础上,认识到其间的一些共同特点,这就是为使氮分子活化必须要有过渡金属。随之讨论了有关这方面的机理。为了模拟生物固氮,对固氮酶进行了一系列的研究。本文试就固氮催化剂的化学模型进一步提出一些看法。     

黄花梨喷施七钼酸铵试验初报

钼是微量元素，在植物体内是固氮酶和硝酸还原酶的重要组成部分，在生理代谢上主要参与生物固氮和促进植物体内氮、磷营养代谢作用，能促进蛋白质合成和吸收氮、磷肥，增强光合作用。钼肥在豆科、十字花科和禾本科作物上得到了广泛的应用，取得了明显的增产效果，但钼肥在果树上的应用，迄今为止，报导极少。为了了解七钼酸铵在黄花梨上的     

根瘤菌共生固氮研究的新进展

<正> 生物固氮的意义是众所周知的。过去的一百年里,对生物固氮的研究主要集中在根瘤菌和豆科植物产生固氮作用上。在共生体系中,根瘤菌利用豆科植物提供的能源,由固氮酶在特殊的无氧环境中将大气氮还原为氨来满足豆科植物生长发育的部分氮素要求。但由于豆科植物种类有限,大大限制了它的农业利用价值。因此如何利用生物工程技术,从分子水平来提高生物固氮的利用价值,为解决粮食不足和增加经济收益创造良好的条件,就成为当今世界各国农业和生物学中一个非常活跃的研究领域。     

生物固氮研究现状及展望

生物固氮是自然生态系统中氮的主要来源,在农、林业生产和氮素的生态系统平衡中发挥着重要作用,是当前研究的热点。介绍了固氮微生物的种类以及生物固氮的原理。目前国外生物固氮研究集中在固氮酶系统和固氮基因转移方面,国内对生物固氮的研究集中以根瘤为研究对象,展开的一系列研究,但是我国生物固氮基础研究还非常薄弱。还介绍了当前生物固氮的主要研究方法,并分析了生物固氮未来研究方向。     

充分利用生物固氮 减少氮肥用量

<正>植物生长所需大量氮素营养均来源于大气。尽管大气中含氮78%,但任何动植物均不能直接利用。只有那些能合成固氮酶的细菌和古菌可以将它还原成氨后加以利用,这些菌统称固氮微生物,包含在200多个属中。生物固氮是在常温常压下进行,无需消耗矿质能源。在工业化生产氮肥之前,生物固氮是自然生态环境中氮素营养的主要来源。到今天,地球上生物固氮量仍然是工业氮肥总量的两倍,而其中由根瘤菌与豆科植物共生体固定的氮占生物固氮总量的80%,为最强大的固氮体系。     

加拿大生物固氮十大领域

加拿大政府对生物固氮研究十分重视,每年都要拨出巨款加以扶持。最近,由加拿大科学院Child博士提出的生物固氮优先发展的十大领域正付诸实施。 1.生物固氮对农业作用的评估 评估工作研究位居十大领域之首,直接关系到生物固氮研究的前途和规划的制定。 2.根瘤菌的选育 根瘤菌的选育是一项非常艰巨的工作,     

环球商界

日本蛋白番茄日本最近开发出一种基因重组番茄。该番茄能产生母乳中所含的多功能蛋白质——乳铁蛋白。乳铁蛋白具有提高免疫机能和防感染的作用,并具有增加铁质的功效。研究者将人的乳腺中产生乳铁蛋白的基因组入了番茄品种“秋王”之中,实践表明,番茄“秋王”的果实、叶以及根     

生物固氮的研究进展及发展趋势

生物固氮是"国际生物学计划"的重点研究内容,也是生命科学的重大命题。生物固氮在农业可持续发展、环境保护和建立氮素生态平衡方面具有重要的作用。本文从固氮微生物资源和生物固氮体系、生物固氮的分子机理、海洋生物固氮、固氮的基因组学和蛋白质组学等4个方面综述了生物固氮的研究进展,其中着重介绍了根瘤菌和豆科植物互作的分子机理。同时还分析了生物固氮的发展趋势,概括了生物固氮的主要研究方向,介绍了中国生物固氮研究概况,并根据中国的实际情况,提出了中国生物固氮推广和普及的策略和方法。     

乳铁蛋白肽的作用机制及其转基因研究进展

近年来抗菌肽由于自身的优点已成为抗生素的替代品,并已成为研究与开发的热点 ,乳铁蛋白活性多肽(Lfcin)就是其中的一种,它是乳铁蛋白(LF)经胃蛋白酶在酸性条件下降解所产生的小肽,它构成了完整乳铁蛋白主要功能区的大部分,当它被降解下来后不仅仅保持了原来完整乳铁蛋白的活性甚至比原来完整乳铁蛋白的活性更强,因其具有广谱的抗细菌、抗病毒、抗真菌等多种独特的生物学活性而备受关注.对其结构、作用及作用机制、转基因研究这几方面的最新国内外研究动态进行综述.     

淹水土壤中有机物碎片和水稻根对固氮作用的影响

作者等对于水田的生物固氮作用曾经做过很多试验,结果发现:土壤有机物的数量和土壤还原条件是影响淹水土壤中异养型微生物活性的重要因素。有机物碎片、水稻根以及与它们相邻的土壤,都是异养型微生物活动的重要微观区。一般认为,有机物对微生物固氮的促进作用包括:(1)增加异养型固氮微生物群落或增加固氮酶数量;(2)创造有利于固氮酶活性的还原条件。但在上述的两个作用中,哪一个因素更为重要,以及有机物碎片和水稻根对水田固氮作用的贡献有无区别,仍然有待研究。     

简评《固氮研究的进展》

1984年夏季荷兰容克(Junk)出版社出版了一本有关生物固氮学科研究的新书,——《固氮研究的进展》(Advances in Nitrogen Fixation Research),此书是《农业生物工艺学进展》(Advances in Agricultural Biotechnology)丛书中的一卷,[“第五届国际生物固氮会议论文集”(Proceeding of the 5th International Symposium on Nitrogen Fixation,Noordwijkerhout,The Netherlands,Aug.     

非共生生物固氮的重要作用和研究进展

生物固氮在氮气的同化中具有巨大的作用．在自然生态系统中生物固氮有3种方式，其中关于豆科植物与根瘤菌的共生固氮研究的较多，细菌自生固氮和联合固氮常被忽视。文章系统地介绍了自身固氮和联合固氮方式．并对其在生态系统中的重要作用进行了综述，同时分析和评价了生物固氮的研究和应用前景。     

青海省海南州蚕豆产业发展现状及应对措施

蚕豆是一种重要的高蛋白食用豆类作物,因其高效的生物固氮、土壤改良和环境友好特性,已成为中国现代农业种植结构调整、西部经济欠发达地区和丘陵山区农民脱贫致富的重要经济作物.本研究通过对青海省海南州蚕豆的生产现状及蚕豆生产中出现的问题进行分析,并提出相应的解决措施,旨在促进该地区蚕豆产业持续高效发展.     

iTRAQ技术及其在水稻蛋白质组学中的应用研究进展

同位素标记相对和绝对定量技术(iTRAQ)是一种新型的高通量的蛋白质测序技术,其通过与高精度的质谱仪串联,可同时对多达8个样品进行定性与定量分析,测定蛋白范围广泛、检测限低、分析结果可靠、精度高;目前已广泛应用于植物体的结构、功能、表达等方面的研究。水稻是人类的主要粮食作物,也是首个完成基因组测序的谷类模式植物,在蛋白质组水平上研究水稻的生长发育、调控机制具有重要意义。综述了iTRAQ的原理、操作流程和优缺点,重点就iTRAQ技术在水稻组织器官、亚细胞水平、逆境胁迫、激素诱导、突变体等方面的蛋白质组学研究进行了分析,并对iTRAQ技术在水稻蛋白质组学上的应用研究进行了展望。     

小麦改良的新途径—固氮

一、固氮的细菌种 集约农业的发展导致人们十分重视生物固氮的研究,以便节约能源。含有固氮酶的细菌能固定大气氮,使气态氮(N_2)还原成铵态氮(NH_4~+)。一些细菌不需任何帮助自身就能固氮,另一些则需共生寄主的作用才能固氮,这些共生寄主通常是真核物种。 在固氮方面,除了豆科植物和细菌的共生关系外,也有证据表明固氮细菌和非豆科