氯化钠胁迫下蓝藻Anabaena 7120对氧的敏感性和氢的保护作用

正常培养液中NaCl浓度增高时,蓝藻固氮活性下降,对氧的敏感度增大,氧浓度愈高,敏感度愈大。分子氢可以削弱或消除氧对固氮酶活性的抑制,其良好效应主要表现在固氮反应初期。 添加光合抑制剂、CO_2、N_2,以及在厌氧条件下,氢对NaCl胁迫下受氧伤害蓝藻固氮酶活性的保护效应低于对正常生长蓝藻的保护效应。     

受固氮活性制约的蓝藻固氮去铵阻抑及其与生理条件的关系

在不同气体环境中培养的蓝藻Ａｎａｂａｅｎａ７１２０固氮活性各异，Ａｒ＋ＣＯ２中最大，空气中次之，Ａｒ中最小。固氮活性高者去铵阻抑速率大，反之则小。它们对各种生理条件的反应不一样，固氮活性高者，其去铵阻抑速率受氧和氮的抑制小。在氢和氧加合条件下，三种活性的蓝藻去铵阻抑均加快，但活性低者慢而小些。光强减弱或加光合抑制剂时，固氮活性低者去铵阻抑速率显著小于活性高者，而添加外源的蔗糖或丙酮酸时，也是固氮活     

花生根瘤菌L_(8-3)菌株氢酶活性的表达及化能自养生长

本文研究了花生根瘤菌L_(8-3)菌株氢酶活性的诱导、表达。在吸氢培养基(H-UM)中,氢酶表达的最佳O_2浓度是5％,诱导氢酶活性的最佳H_2浓度也是5％,H_2浓度继续增大到20％时,氢酶活性基本保持恒定,CO_2对氢酶活性没有影响。在无机盐/维生素培养基和5％O_2、10％H_2、5％CO_2及80％N_2的混合气体条件下,花生根瘤菌能进行化能自养生长。生长15天后,培养液中的菌体光密度、细菌数、菌体蛋白质含量及有机碳含量明显提高,氢酶活性比异养液体HUM培养时高10倍,比斜面HUM培养高35倍。用N_2分剐代替混合气体中的H_2或CO_2,菌体则不能生长,光密度、细菌数、蛋白质含量及吸氢活性没有变化。     

短时间高温对蓝藻Anabaena 7120固氮酶活性的影响

蓝藻Anabaena 7120经短时间高温处理后,其固氮酶活性、吸氢和放氧活性均下降,固氮酶活性对氧和pH变化的敏感性增大,受分子氢支持和一氧化碳抑制的程度增高。光合抑制剂或弱光加剧短时间高温处理对蓝藻固氮酶活性的抑制程度。     

蓝藻Anabaena 7120固氮酶活性表达和生理条件的关系

经暗处理24小时的蓝藻转到光下后,开始一段时间不表达固氮酶活性,嗣后出现活性,并随光照时间延长而增高;加蔗糖促进固氮酶活性的表达,但比预光下培养的蓝藻低.厌氧(氩和氮气中)、氧、光合抑制剂和MSX都延缓暗处理蓝藻固氮酶活性的表达,加蔗糖后固氮活性提前表达,并且活性有所提高。分子氢对暗处理蓝藻固氮酶活性及其表达有促进作用,而对光预处理蓝藻则未表现促进作用。氢和氧同时加入或加蔗糖,对光预处理蓝藻固氮酶活性的表达均有明显的促进作用。     

渗透胁迫下的蓝藻固氮作用

渗透胁迫下,蓝菏的固氮活性下降,去铵阻抑速率减小,下降程度随渗透胁迫的增高而增大,光合使用受抑Ｏ２和Ｎ２分压增高均加剧渗透胁迫对固氮酶活性的抑制。添加外源蒸糖,供应ＣＯ２,同时供应ＣＯ２和Ｎ２或Ｈ２和Ｏ２时,渗透胁迫对固氮酶活性的抑制程度明显减弱。     

粪产碱菌(Alcaligenes faecalis)的反硝化及固氮作用

粪产碱菌生长在NH_4~+和NO_3~-两种氮源的介质中时,优先利用NH_4~+,在好气条件下,NH_4~+的存在抑制了粪产碱菌对NO_3~-的同化作用。在厌氧条件下,粪产碱菌能以乳酸为碳源,NH_4~+为唯一氮源进行反硝化作用,NO_3~-作为最终电子受体,接受无氧呼吸链传递的末端电子,经NO_2~-等氮氧化物最终还原为N_2。在好气和厌气条件下,低浓度的NO_2~-对粪产碱菌生长有一定抑制作用,但NH_4~-的存在并不抑制细菌对NO_2~-的利用。粪产碱菌在厌氧条件下还具有需硝酸盐的固氮酶活性。当氧存在或以NO_2~-代替NO_3~-时,固氮活性均受抑制,硝酸盐或亚硝酸盐浓度愈高,抑制愈强。反硝化作用产生的N_2能为微好氧条件下生长的粪产碱菌所重新固定。     

配施有机肥减氮对川中丘区土壤微生物量与酶活性的影响

通过田间减施氮肥试验,设置减氮20%+不施有机肥(N_1O_0),减氮20%+普通有机肥(N_1O_1),减氮20%+生物有机肥(N_1O_2),减氮40%+不施有机肥(N_2O_0),减氮40%+普通有机肥(N2O1),减氮40%+生物有机肥(N_2O_2)处理,以不施肥(CK0)和全氮100%(N_(100))为对照,研究配施有机肥减氮对川中丘区玉米土壤微生物量碳、土壤酶活性及玉米产量的影响,为玉米生产减氮增效提高玉米氮素利用率提供理论依据。结果表明:随施氮量减少土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性及微生物量碳含量逐渐降低,较N_(100)相比,N_1O_0、N_2O_0分别吐丝期微生物量碳降低25.6,35.08mg/kg;大喇叭口期脲酶降低11.1%和14.1%;蔗糖酶降低30.4%,97.1%;产量降低921.98,1 719.62kg/hm~2。配施有机肥提高了土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性及微生物量碳含量和玉米产量。与N_1O_0相比N_1O_1、N_1O_2,土壤微生物量碳增加38.57%和54.45%;脲酶活性提高9.73%和14.82%;蔗糖酶提高42.75%和64.26%;过氧化氢酶提高11.05%和11.93%;增产2%和6%,且N_1O_2较N_1O_1产量提高4.0%。配施生物有机肥减氮20%降低了玉米秃尖长、增加了穗长、穗粒数、百粒重,玉米产量为8 710.83kg/hm~2。土壤微生物量碳、酶活性与玉米产量呈显著或极显著相关。说明配施生物有机肥减氮20%,可以提高玉米生育期土壤微生物量碳、土壤酶活性,改善植株根系生长环境,促进玉米产量增加。     

分子氢对红萍固氮活性的支持作用(英文)

本工作研究了分子氢对不同生长条件下三种红萍:细绿萍(Azollsa filiculoides),卡洲萍(Azolla caroniana)和小叶萍(Azolla microphylla)的固氮活性的支持作用,结果表明,在5000—20000lx不同光照强度下,分子氢对红萍固氮活性均有支持作用,当光照强度为10000lx时,10％的分子H_2可使红萍的固氮活性增加30—80％,在5000lx弱光条件下,相同浓度分子氢使红萍固氮活性增加的幅度比10000lx光照时大。在相同的光照条件下,大叶萍的固氮活性较高,分子氢对其固氮活性的支持作用也较强,说明了在萍藻共生体系中,光能利用、固氮效率与分子氢利用效率呈正相关。同时,分子氢对于红萍固氮活性受尿素毒害所致的抑制也有减慢作用。在培养液中尿素浓度超过5ppm时,红萍的固氮活性受到抑制,当尿素浓度达到50ppm时,其固氮活性抑制率达50—60％,但20％的分子氢可使其固氮活性恢复到正常培养下的70％以上。在一定的尿素浓度范围内,红萍固氮活性受抑程度愈大,分子氢对其减慢的作用也愈强。     

固氮斯氏假单胞菌铵载体amtB基因的功能和结构分析

固氮斯氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)A1501是分离自水稻根际的联合固氮细菌,属变形细菌γ亚族。全基因组序列分析表明该菌含有2个紧密连锁的的铵载体蛋白编码基因amtB1和amtB2,位于同一个操纵子中glnK基因下游。铵载体蛋白AmtB1和AmtB2分别包含12和11个跨膜结构域。为研究amtB的功能,构建了amtB极性双突变株(PKOB1)。amtB极性双突变导致菌株生长缓慢;在铵浓度分别为3.3和10mmol/L条件下,其固氮酶活仍保持在0.01mmol/L的最佳固氮条件的87%和74%,而野生型已经基本尚失固氮能力。以硝酸盐为唯一氮源时,突变株细胞培养液的铵浓度可达到3.4mmol/L,而野生型并未检测到铵,表明AmtB可能参与了P.stutzeriA1501的铵离子转运,并与固氮酶活和氮代谢相关。     

缺氮培养大豆Bragg结瘤突变系对CO2倍增的反应

研究了在缺氮条件下，CO2倍增对大豆（GtycinemaxL.）Bragg及其等基因突变体超结瘤大豆nts382和不结瘤大豆Nod49生长和固氮的影响。结果表明在缺氮条件下CO2倍增明显提高大生物量和根系结涵量，但对固氮酶活性的影响则随幼苗的生长而异。播种后25天取样结果显示CO2倍增条件下，Bragg和nts382的固氮比活性和单株固氮活性都显著提高，而其后3天取样的结果没有表现出增加趋势，固氮比活性在nts382反而明显降低。两种CO2浓度条件下，nts382单株固氮活性高于Bragg，但固氮比活性低于后者。两次测定结果的差异说明植物对CO2倍增的反应具有很强的时效性;同时表明，CO2倍增对植物生长和固氮的促进作用不能长期维持。这可能与生物固氮过程本身的复杂性有关。根据本研究结果推测，在未来全球环境变化、CO2倍增条件下，共生固氮植物可能在生态系统氮素平衡中起到更为重要的作用;并有可能通过育种技术改良固氮农作物，提高农作物产量。     

适量施氮增强盐胁迫下高羊茅生长和抗氧化能力

为土壤盐渍地区高羊茅(Festuca arundinacea)草坪的合理施肥,该研究用NaCl浓度为0,70,140mmol/L和不同NH4NO3水平(质量浓度为0.01,0.6,1.2g/L)对盆栽高羊茅植株进行交互处理,并测定处理后其生长量和抗氧化能力。结果表明,同一水平NH4NO3相比,NaCl胁迫下高羊茅鲜质量、干质量、含水率均低于无NaCl处理;而根系脱氢酶活性、硝酸还原酶(nitratereductase,NR)活性、超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)同工酶活性NO3-含量、质膜透性和丙二醛(malonicdialdehyde,MDA)含量均强于或高于无NaCl处理;CAT(catalase,CAT)同工酶活性及蛋白表达量发生改变。同一浓度NaCl胁迫下,随NH4NO3水平增加,其鲜质量、干质量、含水率呈上升趋势;NO3-含量、质膜透性和MDA含量呈下降趋势;SOD同工酶增强;根系脱氢酶活性、NR活性、CAT同工酶活性和蛋白表达量增强幅度明显减弱。因此,与NH4NO30.01g/L相比,NH4NO30.6g/L改善了同浓度盐胁迫下高羊茅氮素营养、抗氧化能力和蛋白质表达量,增强了其耐盐性;而NH4NO31.2g/L能一定程度上改善其氮素营养,但根系主动吸收离子能力、清除H2O2能力和蛋白质表达量增强有限,引起根际环境NH4NO3积累,严重导致土壤次生盐渍化。该研究为盐渍土壤上的高羊茅草坪合理施用NH4NO3提供参考。     

铁和不同形态氮素对玉米植株吸收矿质元素及其在体内分布的影响——Ⅰ.对氮、磷、钾、钙、镁等营养元素的影响

用营养液培养方法研究了铁和两种形态氮素(NO3--N和NH4+-N)对玉米植株吸收氮、磷、钾等大量元素和钙、镁等中量元素及其在体内分布的影响。结果表明:与NO3--N相比,供应NH4+-N促进了玉米对氮的吸收,在缺铁条件下,降低了对磷、钾、钙及镁的吸收。铁和NH4+-N都显著提高了玉米植株各器官中氮的含量。与NH4+-N处理相比,NO3--N处理的新叶中磷含量显著增加,但铁的供应对植物体内磷的含量无显著影响。使用NO3--N显著提高了玉米新叶和老叶中钾的含量,根和茎中钾的含量无明显影响。铁的供应降低了新叶和老叶中钾的含量。供铁时,NH4+-N处理的玉米新叶中钙和镁的含量显著低于NO3--N处理,而在缺铁时则无显著差异。     

满江红的微量元素与固氮酶活性

本试验测定了本地满江红、日本满江红、东德细满江红、菲律宾细满江红等组织中的营养元素含量,其值均很高。这说明在水培条件下满江红富集养分的能力很强。本试验还测定了满江红的固氮酶活性,发现固氮酶活性与钼含量的相关性极显著(r=0.991^**)。同时固氮酶活性与铜含量的相关性也显著(r=0.958^*)。本文还计算了这几种满江红的生长速率和固氮量,综合营养元素的含量,固氮酶活性,生长速率和固氮量诸因素,可以再次肯定在适温条件下,细满江红是优于本地满江红的,其中日本满江红及东德细满江红在生产上选种时可优先考虑。本文还计算了东德细满江红组织中各营养元素含量间的关系。这为满江红试验的营养液配方及生产上对满江红的合理施肥提供了参考数据。