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。     

固氮螺菌(Azospirillum)的研究进展

生物固氮是生物科学中一个重要的研究课题。对共生固氮微生物,如根瘤菌(Rhizo-bium),自生固氮微生物,如固氮菌(Azotobacter)的研究已有上百年的历史了。联合固氮(Associative Nitrogen Fixation)是近几年来才明确提出的一个概念,可以说是生物固氮中的一个新领域。联合固氮微生物不同于共生固氮微生物,它不与寄主植物形成特殊的组织。但也不同于自生固氮微生物,它紧密地附在根表,甚至有人报导它可存在于根组织内。目前发现的联合固氮类型都是细菌—植物联合固氮。固氮螺菌(Azospirillum)是其中一种主要的固氮细菌,由于它与禾木科作物联合固氮而受到重视。     

我国根瘤菌共生固氮遗传学研究动态

本文就我国根瘤菌固氮的遗传学研究动态做一综述，内容包括根瘤菌共生固氮的遗传基础研究，如根瘤菌结瘤基因和固氮基因的定位，外源质粒与根瘤菌共生质粒的相互作用与遗传重组等，根瘤菌与豆科植物的相访识别与作用；以及我国根瘤菌遗传学研究展望。     

联合固氮酶活性测定中酶促反应时间的控制方法研究

乙炔还原法是国际上普遍公认的测定生物固氮活性的方法,该法具有简便、快速、灵敏度高等优点.乙炔还原反应的温育时间不同,直接影响乙炔还原法测定固氮酶活性结果的可比性.为确保大批量的联合固氮酶活性测定条件的一致性,有必要选择一种固氮酶活性阻断剂,使联合固氮体系中的乙炔还原反应维持在特定时间后予以阻断.本文比较了3种灭菌剂对2株联合固氮菌的抑菌效果及其对水稻根际联合固氮酶活性阻断效果,结果表明,3.5%甲醛水溶液是一种理想的联合固氮酶活性阻断剂.     

延边水稻田固氮蓝藻资源研究

用液体培养和平板培养分离收集固氮蓝藻,用乙炔还原法测定它们的固氮活性.结果共分离鉴定了4属9种,说明延边地区水稻田分布着丰富的固氮蓝藻资源,其固氮活性为8.20~180.41μmolC2H4/hr.g.     

弗兰克氏菌Cel 517菌株固氮研究

由木麻黄（ＣａｓｕａｒｉｎａｅｇｕｉｓｅｔｉｆｏｌｉａＬ）根瘤中分离的内生菌ＦｒａｎｋｉａｓｐＣｅｌ５１７菌株,可在以丙酸为碳源的限定培养基中表现出较高的固氮酶活性。固氮周期在１８０ｈ达到高峰。蛋白胨与ＮＨ４Ｃｌ对固氮活性有抑制作用,氧分压为１０％～１５％时,固氮酶活性最高,泡囊的诱导时间对固氮酶活性影响较大。     

贵州固氮蓝藻室内培养及固氮力研究

为初步筛选出适合贵州气候特点的具有较高生物量和固氮力的蓝藻品系,以中国淡水藻种库(OCCFA)引进的鱼腥藻112、118、1017、1105、1042、HBl3和中华植生藻800,采用室内继代培养后制成的混合藻种A、B,经改进后的水生111无氮培养基,通过室内开放式通气培养和静置培养,测定不同水深条件下的生长率、固氮力。结果表明,固氮蓝藻的生长能改变环境pH值,使之适应藻种的生长;水深条件>10cm 有利于提高鲜藻产量;固氮蓝藻A组固氮力为7215kg·hm     

玉米联合固氮菌的固氮活性及联合固氮效果

盆栽实验表明,分属于固氮菌属(Azotobacter)、固氮螺菌属(Azospirillum)、克雷伯氏属(Klebsiella)、阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)的9株玉米联合固氮菌均能在玉米苗根际繁殖并有固氮作用,且能提高植株的含氮量和干重。但不同菌株的固氮活性和玉米的联合固氮效果不同。     

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     

新造地马铃薯根际固氮解磷微生物的分离与鉴定

【目的】揭示马铃薯根际土壤固氮解磷菌类群,分析其固氮酶活性和溶磷能力,为利用新造地作物根际促生菌提供依据。【方法】以采自延安市安塞区新造地的马铃薯根际土壤为供试样品,采用Ashby培养基和无机磷培养基分离纯化马铃薯根际固氮解磷菌,以16S rDNA基因分析马铃薯根际微生物类群组成,以乙炔还原方法测定其固氮酶活性,以溶菌圈法和钼蓝比色法测定其溶磷能力。【结果】从延安新造地马铃薯根际土壤中分离并筛选到9株固氮解磷菌,经鉴定分别属于假单胞杆菌属(Pseudomonas)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、红球菌属(Rhodococcus)、节杆菌属(Paenarthrobacter)、芽孢杆菌属(Bacillus)、贪噬菌属(Variovorax)、肠杆菌属(Kosakonia)和副球菌属(Paracoccus)等8个属;9株固氮解磷菌均具有固氮和溶磷特性,其固氮酶活性在11.88～95.08 nmol/h,其中菌株N34的固氮酶活性最高,且与其他菌株的固氮酶活性差异显著;9株固氮解磷菌株溶磷能力存在一定的差异,溶磷能力为22.05～54.9 mg/L,其中菌株N46的溶磷能力最好,7 d累积溶磷能力达到54.9 mg/L。【结论】分离纯化得到的9株固氮解磷菌均具有一定的固氮解磷能力,可用于开发马铃薯功能菌肥。     

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。     

15N测定甘蔗生物固氮能力研究

[目的]揭示来自巴西的甘蔗固氮品种在广西生态条件下的生物固氮能力,为国内甘蔗生物固氮研究和推广应用提供依据。[方法]以甘蔗脱毒茎苗为对照,温室施用15N同位素肥料而不施其他氮肥,通过15N同位素稀释法测定3个甘蔗品种的生物固氮能力。[结果]来自巴西的B8固氮百分率为26.91%,桂糖11和ROC16不具有固氮能力或固氮能力很弱。[结论]来自巴西的固氮甘蔗品种B8在广西生态条件下有一定的固氮能力。     

~(15)N测定甘蔗生物固氮能力研究(英文)

[Objective] The study aimed to reveal the biological nitrogen fixation capacity by sugarcane from Brazil under the ecological conditions of Guangxi,and to provide reference for study on the biological nitrogen fixation capacity by sugarcane and related generalization and application. [Method] The 15N isotopic fertilizer was solely applied on plants of three sugarcane cultivars planted in greenhouse with no other fertilizer forms applied,meanwhile virus-free stem seedling was regarded as control,to measure their biological nitrogen fixation capacity using 15N isotope. [Result] The nitrogen fixation rate of B8 from Brazil reached 26.91%,while Guitang 11 and RIC16 presented no or poor nitrogen fixation capacity. [Conclusion] The sugarcane cultivar B8 from Brazil showed some nitrogen fixation capacity under the ecological conditions of Guangxi.     

15N测定甘蔗生物固氦能力研究

[Objective] The study aimed to reveal the biological nitrogen fixation capacity by sugarcane from Brazil under the ecological conditions of Guangxi, and to provide reference for study on the biological nitrogen fixation capacity by sugarcane and related generalization and application. [Method] The 15N isotopic fertilizer was solely applied on plants of three sugarcane cuhivars planted in greenhouse with no other fertilizer forms applied, meanwhile virus-free stem seedling was regarded as control, to measure their biological nitrogen fixation capacity using 15N isotope. [Result] The nitrogen fixation rate of B8 from Brazil reached 26.91%, while Guitang 11 and RIC16 presented no or poor nitrogen fixation capacity. [Conclusion] The sugarcane cuhivar B8 from Brazil showed some nitrogen fixation capacity under the ecological conditions of Guangxi.     

花生根瘤菌固氮机理研究进展

综述了根瘤菌分类,影响根瘤固氮机制的因素、根瘤菌及其宿主基因型的遗传改良与筛选,提出了花生根瘤菌应用存在问题及研究对策。     

^15N测定甘蔗生物固氮能力研究

国内、外甘蔗生产中的氮肥施用量分别为500～750、100～200kg／hm^2。巴西甘蔗产量约为80t／hm^2，因使用固氮甘蔗品种和相应的固氮技术，其施用的氮肥量，仅为广西的1／10，氮肥投入量远远小于甘蔗收获从土壤中带走的氮素量。笔者在开展甘蔗品种固氮特性研究过程中，进行了^15N同位素稀释试验，以了解在广西生态条件下，甘蔗品种的固氮能力。     

慢生根瘤菌及其与花生共生机制研究进展

氮是植物生长发育所必需的大量元素之一,豆科植物通过与根瘤菌的共生固氮获得氮素.这种共生关系的建立包括结瘤和固氮两个过程,涉及复杂的互作调控机理,并受环境因素的显著影响.花生与慢生根瘤菌的共生对花生生产尤为重要,具有较多特异和未知的共生机制.本文综述了慢生根瘤菌及其与花生共生的相关内容,具体包括:(1)花生的慢生根瘤菌多...     

香根草固氮菌的一些生化性质研究

对香根草固氮菌的一些生化性质进行研究,这些结果为进一步研究香根草生物固氮奠定基础。     

Nitrogen acquisition,fixation and transfer in maize/alfalfa intercrops are increased through root contact and morphological responses to interspecies competition

Nitrogen(N) fixation by legumes and nitrogen transfer to cereals have been considered as important pathways for overyielding and higher N use efficiency in cereal/legume intercropping systems. However, the extent to which root morphology contributes to N fixation and transfer is unclear. A two-factorial greenhouse experiment was conducted to quantify the N fixation, transfer and root morphology characteristics of the maize/alfalfa intercropping system in two consecutive years using the 15 N-urea leaf labeling method, and combining two N levels with three root separation techniques. N application could inhibit N fixation and transfer in a maize/alfalfa intercropping system. Irrespective of the N application level, compared with plastic sheet separation(PSS), no separation(NS) and nylon mesh separation(NNS) significantly increased the total biomass(36%) and total N content(28%), while the N fixation rate also sharply increased by 75 to 134%, and the amount of N transferred with no root barrier was 1.24–1.42 times greater than that with a mesh barrier. Redundancy analysis(RDA) showed that the crown root dry weight(CRDW) of maize and lateral root number(LRN) of alfalfa showed the strongest associations with N fixation and transfer. Our results highlight the importance of root contact for the enhancement of N fixation and transfer via changes in root morphology in maize/alfalfa intercropping systems, and the overyielding system was achieved via increases in maize growth, at the cost of smaller decreases in alfalfa biomass production.     

施氏假单胞菌在玉米根际的固氮效率和促生效果研究

非豆科植物根际联合固氮作用广泛存在于水稻、玉米等根际,在农作物节肥增产方面具有巨大的应用潜力.施氏假单胞菌A1501 是一株分离自水稻根际的模式联合固氮菌,接种该菌对水稻和玉米均具有良好的促生效果.为了进一步研究根际固氮与促生效果的关系,利用突变型泌铵固氮菌株(1568/pVA3)和转基因氮高效利用玉米品系共同构建高效...