固氮菌酸性胞外多糖生物合成的基因调控（综述）

细菌酸性胞外多糖的结构具有多样性、生物合成涉及装配、多聚化及运输三个过程，基因调节系统复杂而又严格，在共生固氮中与侵染线性成密切相关，本文系统论述了根瘤菌酸性胞外多糖的生物合成及其基因调节的分子机理并介绍了联合固氮细菌酸性胞外多糖的研究进展。     

钼对甘蔗体内固氮菌的固氮酶活性的影响

以巴西固氮甘蔗品种B1和B8为材料,在温室桶栽砂培条件下,对甘蔗施以含不同钼水平的营养液,以了解钼对甘蔗体内固氮菌的固氮酶活性的效应。结果表明,在含氮条件下,较低浓度的钼处理能提高甘蔗根内固氮菌的固氮酶活性,高浓度钼处理则能提高B1茎、叶片和B8茎中固氮菌的固氮酶活性;在无氮条件下,钼处理提高了B1叶片和茎中固氮菌的固氮酶活性,而B1根及B8根、茎、叶中固氮菌的固氮酶活性有所降低。此外,甘蔗根、茎、叶中固氮菌的固氮酶活性之间关系较为密切,根中固氮菌的固氮酶活性与叶片和茎中的都呈负相关。上述结果说明:巴西甘蔗在本地也具有一定的固氮能力;在不缺氮条件下,钼处理较利于调节甘蔗体内固氮菌的固氮酶活性,促进其固氮;而在缺氮条件下,钼处理不利于调节甘蔗体内固氮菌的固氮酶活性,抑制其固氮作用。     

利用15N2直接标记法研究水稻种植对稻田固氮量和固氮活性的影响

稻田固氮对土壤维持肥力有着重要的作用,但水稻种植与固氮菌及其活性之间的关系尚不清楚。本试验利用~(15)N_2直接标记法测定了下位砂姜土发育的简育水耕人为土在种水稻和不种水稻条件下的生物固氮量,及其在土壤不同层次(0～1、1～5、5～15 cm)和水稻中的分配,并通过实时荧光定量PCR技术测定了土壤中固氮菌nifH DNA及RNA基因数量。结果表明:种水稻处理显著提高了土壤各层固氮量,尤其提高了1～5 cm和5～15 cm土层土壤固氮量对总固氮量的贡献;种水稻处理的总固氮量是不种水稻处理的10.3倍;水稻植株中生物固定的氮占总固氮量的31.48%;在0～1 cm土层,种水稻处理显著提高了nifH RNA基因数量,而对nifH DNA基因数量的增加不显著。可见,水稻种植没有增加固氮菌的数量,稻田固氮量的增加是因为水稻种植极大地促进了固氮菌nifH基因的表达,提高了固氮菌的固氮活性。     

禾本科植物联合固氮的研究现状及应用前景

氮是限制农业生产的最重要因素之一。随着人工固氮技术的发展,氮肥的施用在提高作物产量、解决人类温饱问题的同时,导致了土壤板结、酸化、氮素流失及温室气体排放(N2O)等环境问题。与人工合成氨相比,生物固氮是一种绿色经济的固氮方式,其包括共生固氮和非共生(自生固氮及联合固氮)固氮,且每年固定的氮可占总固定量的50%以上。与共生固氮相比,非共生固氮存在范围广,如甘蔗、水稻、玉米和小麦等禾本科作物均能进行非共生固氮(联合固氮)。本文主要从禾本科植物的联合固氮菌种类及其作用机理、固氮活性及调控方式以及联合固氮菌的资源及应用3个方面进行综述,发现相比较共生固氮而言,联合固氮菌易受到土著微生物、氮素水平等环境因素影响,其研究难度更大,需要筛选纯化更多的联合固氮菌,为其固氮机制研究提供良好材料;氮、磷、钼、铁等肥料的适量添加可有效促进固氮菌的固氮效率;固氮菌不仅可以提高土壤固氮量,而且有利于植物根系激素调节,从而增加植物抗病抗逆能力,促进植物更健康的生长。本文最后对禾本科植物联合固氮的农艺管理措施及固氮菌剂的实际应用方面做了展望,以期为提高禾本科植物联合固氮效率及推动生物固氮菌在农业生产中的应用提供理论依据。     

水稻施用耐氨固氮菌的效应研究

定位试验表明：施用耐氨固氮菌能促进水稻根系对氮素的吸收，显著增加水稻产量，耐氨固氮菌具有固氮能力，但按现行的施用量则固氮水平不足３０ｋｇ／ｈｍ＾２，在施氮水平较高的情况下，施用耐氨固氮菌能增加土壤有机质，全氮和碱解氮含量。     

固氮粪产碱菌ntrC基因的表达及固氮调节功能研究

采用双亲结合方法，将粪产碱菌Ａ１１５０ｌｎｔｒＣ和ｎｔｒＣ－ｌａｃＺ融合基因转入Ａ１５０１中，获得携带双拷贝ｎｔｒＣ的结合子Ａ１５０１（ｐＬＡＣ１）和ｎｔｒＣ－ｌａｃＺ融合基因的结合子Ａ１５０１（ｐＬＡＣ２）。在微好氧条件下，当铵为６ｍｍｏｌ时结合子Ａ１５０１（ｐＬＡＣ１）仍保持３４．８％的固氮活性，表明在粪产碱菌中ｎｔｒＣ具有固氮正调节功能。在不同铵、氧、ｐＨ和盐浓度等条件下测定结合子Ａ１５０１     

异源nifL在粪产碱菌的表达及功能研究

本实验采用两亲结合方法，将棕色固氮菌（Ａｚｏｔｏｂａｃｔｅｒ ｖｉｎｅｌａｎｄｉｉ）的ｎｉｆＬ－ｌａｃＺ融合基因转入固氮粪产碱菌（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｎｓ ｆａｅｃａｌｉｓ）Ａ１５０１中获得了携带异源ｎｉＬ－ｌａｃＺ融合基因的结合子Ａ１５Ｌ１。对野生型和结合子的固氮活性，β－半乳糖苷酶活性及根表定殖能力的测定结果表明：（１）异源ｎｉｆＬ在粪产碱菌中的表达受Ｏ２和ＮＨ＾＋４的抑制，好氧条件下基因表达     

~(15)N同位素稀释法测定燕麦根际固氮菌固氮量的研究

用15N同位素稀释法对接种到燕麦上的不同固氮菌的固氮能力进行了测定,结果表明:固氮菌处理的地上植株15N原子百分超为1.0871%～1.3791%,其中Pseudomonas spN4最低(1.0871%);植株地下部分为1.0921%～1.2751%,Pseudomonas spN4也是最低(1.0921%)。Pseudomonas spN4、A.lipoferumO6和Zoogloea spW6固氮能力较好。植株全氮含量增加2.08%～39.58%,A.lipoferumO6处理的全氮含量最高(39.58%)。接种固氮菌能够提高燕麦的全氮含量、固氮百分率和固氮量。     

植物的冷诱导基因（综述）

本文讨论了近年来利用分子生物学方法分离鉴定的抗寒锻炼相关基因（冷诱导基因）、其编码蛋白质的生理功能以及表达调节的分子机理。     

固氮球形芽孢杆菌与巨大芽孢杆菌的混合增效作用

球形芽孢杆菌Bs7与巨大芽孢杆菌Bm1 0 1混合培养时具有固氮增效作用。稀释 40 0倍的巨大芽孢杆菌的无菌上清液与球形芽孢杆菌共培养 ,同样能增强后者的固氮活性。Bs7(pAB5 76 )在纯培养时的nifA表达活性为 6 849 5Miller单位 ,与巨大芽孢杆菌上清培养液进行混合培养时的表达活性为 75 0 0 4Miller单位。上述结果表明 :某些微量非碳源的活性分泌物和某些固氮调节基因可能在固氮增效作用中起重要作用。在与水稻联合培养条件下 ,混合接种球形芽孢杆菌与巨大芽孢杆菌可以提高固氮菌在水稻根表的定殖能力     

nifH—lacZ融合基因在粪产碱菌中及联合固氮条件下的表达调节

将巴西固氮螺菌ｎｉｆＨ－ｌａｃＺ转入粪产碱菌Ａ１５０１中，β－Ｇａｌａｃｔｏｓｉｄａｓｅ活性测定结果表明，该转录型融合基因ｎｉｆＨ－ｌａｃＺ在Ａ１５０１中的表达为诱导型的，在固氮条件下高水平表达，在高铵好氧下低水平表达，在无铵好氧下部分表达。Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交分析证明在粪产碱菌中存在ｎｉｆＡ、ｒｐｏＮ和ｎｔｒＣ基因的同源序列，表明粪产碱菌ｎｉｆＨＤＫ的转录启始可能为ＮｉｆＡ和α＾５４依赖型的。携     

固氮菌肥料生产菌株的酶活性测定

将从非豆科作物根际土壤中分离，筛选的１１个具有固氮能力的菌株，用气相色谱法测定它们在自生培养条件下乙炔还原活性，经检测均具有较强的固氮酶活性。培养液的全氮分析，也具有相吻合的结果。这些菌株经几个的大田试验，增产效果显著，可望作为固氮菌肥料的生产菌株而用于多种作物。     

茎瘤固氮根瘤菌Azorhizobium caulinodans ORS571基因组密码子使用偏好性分析

目前对于自生固氮菌和共生固氮菌的密码子使用特征已有较深入的了解,然而对于既可以进行自生固氮又可以共生固氮的固氮菌的认识仍十分有限。本研究采用对应分析、相关分析和卡方检验等方法对具有这一特征的茎瘤固氮根瘤菌ORS571基因组密码子进行分析,以期深入了解该类固氮菌密码子使用特征。以有效密码子数量(ENC)和密码子第3位GC含量(GC3s)分别为x、y轴绘制ENC-plot图谱,同时绘制描述仅受基因组碱基组成影响条件下的ENC和GC3s关系的期望曲线。结果发现,部分基因位于期望曲线上,说明该菌密码子偏好性受到了基因组碱基组成影响。对应分析和相关分析表明,包括固氮相关基因在内的全部基因在对应分析第1向量轴上的坐标值均与密码子适应指数和GC3s呈显著负相关(P<0.05),说明该菌码子偏好性还受基因表达水平和GC3s的影响。22个密码子的使用频率在高表达基因中显著增多,确定为最优密码子。其中21个密码子以G/C结尾,说明最优密码子有强烈的GC3s偏好。     

甘蔗联合固氮菌固氮酶的分析

分析了广西的不同地方、不同品种的甘蔗分离到的甘蔗联合固氮菌若干株的固氮酶活性,从中筛选出固氮酶活性较高的菌株,分析了水稻、甘蔗、玉米和花生的根提取物对这些固氮菌的固氮酶活性的影响。并测定了接种甘蔗联合固氮菌的甘蔗根组织的固氮酶活性。     

定位拟南芥中生物钟核心调控元件

生物钟在动物植物生理调节中都发挥着重要的作用,但是目前对于其调节机制的了解仍然十分有限。在植物中存在白昼和夜晚的振荡器,这些振荡器包含了拟南芥中已经发现的一些相关的生物钟基因。目前的模型认为白昼振荡器相关基因     

固氮芽孢杆菌N3的筛选鉴定及其对二月兰的促生效果

从山东泰安农田土壤中筛选获得1株固氮能力强的菌株N3,通过形态观察、生理生化特征以及16S rDNA基因序列分析,确定为巨大芽孢杆菌属(Bacillus megaterium),该菌株固氮酶活性达C2H428.33 nmol/(h·ml)。温室条件下进行二月兰盆栽试验,设置不接菌对照(CK)、接种巨大芽孢杆菌N3、接种产吲哚乙酸(IAA)菌CDL29和复合接种菌株N3+CDL29四个处理,探讨了接种不同植物促生菌对二月兰的促生效果。结果表明:接种植物促生菌均促进二月兰的生长,且单一接种固氮菌株N3的促生效果最好,其显著提高二月兰地上部氮、磷和地下部氮、钾的含量,相比对照,增幅分别为33.03%、55.56%和29.87%、51.11%,其他处理也有提高二月兰养分含量的趋势,但并不显著;单一接种菌株N3,土壤有机质、全氮和速效养分含量显著提高;接种植物促生菌均提高土壤微生物生物量碳(MBC)和氮(MBN)的含量,单一接种固氮菌株N3提升效果最佳,接种产IAA菌株CDL29和复合接种次之。此外,接种固氮菌株N3能够显著提升土壤固氮酶活性,接种菌株CDL29对土壤固氮酶活性没有显著影响。因此,单一接种固氮菌株N3在促进二月兰生长、养分含量提高及土壤理化和生物学性质改良上都具有显著的效果。     

从福州土壤中分离出一个固氮菌新种

Виноградский把所有的好气性固氮菌分为两类:一类是专性的固氮菌,如Azotobacter,另一类是非专性固氮的腐生菌。后者在缺乏化合态氮时不能生长,固氮作用微弱,并且不稳定^[1]。     

氮循环过程的微生物驱动机制研究进展

氮循环在生物地球化学中具有重要地位，与人类生活密切相关。氮循环在很大程度上依赖微生物驱动的氮素转化，而在转化过程中必然会造成不同形式氮的同位素效应。为更好地了解和溯源氮循环过程，本文从氮循环的物质通量、微生物作用及氮同位素效应等角度进行系统地论述，并对氧化亚氮 (N₂O) 分子内的特异同位素值区分微生物过程做了详细介绍。结果表明，人为固氮是环境中活性氮增加的主要原因，也进一步促进了氮素转化的各个环节。通过解析氮素循环中微生物过程的形成机理和评估每个过程的同位素效应，为进一步探索微生物的功能基因和氮素同位素效应的内在联系提供依据，对阐明氮循环过程中微生物驱动的分子机制具有重要意义，而两者的结合也为解决自然条件下氮素转化各过程的溯源难题指明了方向，也将成为今后研究的热点，并在揭示氮素转化机制中发挥越来越大的作用。     

重组耐铵固氮菌株的田间长期定点释放试验

以广泛分布于我国南方水稻田的固氮粪产碱菌为起始菌株，通过遗传重组手段构造了耐铵菌株Ａ１５１３和Ａ１５２３，田间累计释放面积已达万公顷以上。接种重组耐铵固氮菌株的增产幅度及田间固氮率（Ｎｄｆａ％）均高于野生型。长期定点释放试验证明：在不施肥条件下，长期施用固氮菌剂不影响土壤肥力，对土著微生物群落的生态平衡也不构成威胁。重组子所携带的抗性基因在自然条件下不能扩散，并在无选择压力下逐渐丢失。根据粪产碱菌     

土壤叶杆菌和红球菌菌株的分离鉴定及其自生固氮作用

非光合自生固氮细菌是一类自由生活在土壤有机质中不具有光合作用的固氮菌,也是促进植物生长根际细菌(PGPR)的重要组成分。自生固氮菌的固氮效率受土壤环境中有效碳源和种群数量限制。植物根分泌的许多简单有机化合物,可能被用作自生固氮菌的有效碳源,因而在植物根际存