铜尾矿优势先锋植物根际联合固氮特性

为了探明尾矿先锋植物的根际联合固氮特性,对安徽铜陵林冲新弃置铜尾矿主要优势先锋植物香蒲(湿生)、白茅(旱生)根际联合固氮特性进行系统性研究。研究结果表明:香蒲、白茅根际土柱固氮活性分别为32.43、19.27μmol/(m2·h),二者差异明显。分析2种植物根系和根际土固氮活性发现,香蒲根系和根际土的固氮活性大于白茅,表明植物根际联合固氮活性与植物种类有关。尾矿先锋植物不同部位固氮活性排序为:根系根际土根外土空白,表明植物根系是植物重要的固氮部位。从尾矿不同样品中共分离12株具有固氮活性的菌株,固氮活性在7.15~3 416.98 nmol/(m L·h)之间。对其中2株高活性的菌株ATWG5、ATWG9进行16S r DNA序列分析,结果表明ATWG5号菌株与Azorhizobium caulinodans亲源关系最近,相似性达到100%,ATWG9号菌株与Klebsiella oxytoca亲源关系最近,相似性达到98.75%。     

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。     

植物内生固氮菌的研究进展

植物内生固氮菌是指定殖于植物体内与宿主植物进行联合固氮的一类微生物,不但具有固氮作用,还有生物防治、促进植物生长的作用。对植物内生固氮菌的研究始于上个世纪80年代,至今已从甘蔗、水稻等多种作物中分离到多种内生固氮菌。综述了10多年来内生固氮菌的研究进展,对固氮醋酸杆菌(Acetobaterdiazotrophicus)等几种内生固氮菌的生理、生物学特性及其侵染方式、传播途径和固氮机理进行了较全面的概述,并对应用内生固氮菌的可能性和意义,以及需要注意的问题作了一些探讨。     

氧对内生固氮菌的调控及其防护机理

联合固氮菌在植物固氮中发挥了重要的作用,但由于受到多种环境因素的限制,固氮效率一般都较低,因此联合固氮菌对植物的主要贡献不是提供氮化合物,而是分泌植物激素,促进宿主的生长。植物内生固氮菌的发现为从事植物固氮方面的研究开辟了一个新的方向。植物内生固氮菌是指那些定殖在植物内部,并且可与植物宿主联合固氮的细菌。由于这些微生物定殖在植物体内,周围有充足的碳源和适合固氮的低氧分压,因此它们在固氮方面具有更大的优势。     

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。     

联合固氮工程菌E7在蔬菜上的应用效果

联合固氮工程菌E7是定植在植物根际的固氮细菌,其主要作用是能产生一些生理活性物质刺激植物发根和生长,增强植物对营养物质的吸收能力,同时固定空气中的氮气为有机氮,菌体死亡后其体内的有机氮可被植物吸收利用,增加植物的氮素营养.由于施用固氮菌后可节省部分氮肥,从而减轻了由于氮肥的过多施用而造成的环境污染.联合固氮工程菌E7在玉米、水稻等作物多年试验示范中效果显著,为研究联合固氮工程菌E7在蔬菜上的应用效果,2001年进行了本试验.     

非豆科植物固氮系统研究进展

生物固氮是地球上最大规模的氮肥生产工厂,其中豆科植物和根瘤菌的共生结瘤固氮已为人们所熟知。非豆科植物与与之共生的微生物组成的两大类固氮系统,一是共生结瘤固氮系统,分别由非豆科木本双子叶植物与弗氏放线菌、非豆科双子叶植物与根瘤菌、裸子植物与细菌组成;二是联合固氮系统,分别由单子叶植物与联合固氮菌、非豆科木本双子叶植物与联合固氮菌组成,它们都是陆地生态系统中的重要供氮者。     

国槐、剌槐幼苗根系固氮酶活性的研究

研究了刺槐(Robinia pseudoacacia)、国槐(Sophora japonica)一年生幼苗根系固氮酶活性的季节性变化,并且通过植物离体根尖接种根瘤菌试验和分析植物根系分泌物反映了国槐、刺槐根系固氮的某些特性。     

29种固氮树种生长量与固氮效率相关性研究

在对上海市固氮植物资源调查的基础上,选定29种有一定固氮能力的树种。以海滨木槿为对照,测定其年相对高生长量、年相对径生长量、固氮效率,并对生长量与固氮效率的相关性进行分析。分析结果表明:树种间测量指标差异显著;固氮效率与植物生长存在较强正相关性(相关系数0.839**、0.707**),固氮效率越高的植物,其相对高、径生长量越大。     

豆科和非固氮植物氮磷利用效率的比较研究

为深入理解物种养分利用策略,服务于农作物的施肥管理,选择固氮植物大豆及非固氮植物苋菜和稗草为研究对象,同时选择另一试验的苜蓿作为豆科植物的补充材料,利用温室施肥试验研究了固氮和非固氮植物氮(N)、磷(P)元素积累量与生长速率的关系以及NUE的差异。结果表明:豆科植物氮素利用效率在整个生育期显著低于非豆科植物;豆科植物苗期磷素利用效率高于其后几个时期。固氮植物中氮磷积累量每增加一倍对应的总生长速率平均增加0.5~0.7倍(大豆N:0.69,P:0.54;苜蓿N:0.52,P:0.53),显著低于非固氮植物总生长速率2~3倍的增加量(苋菜N:2.75,P:2.23;稗草N:2.87,P:2.10)。4种植物氮磷NUE的差异,体现了固氮与非固氮植物在其生活史中不同的养分利用和分配方式,及不同的环境养分适应策略,但差异背后的生理机制仍需进一步的研究。此外,若要提高化肥利用效率,应在豆科植物生长初期少施氮肥,增施磷肥。     

氧对内生固氮茵的调控及其防护机理

联合固氮菌在植物固氮中发挥了重要的作用,但由于受到多种环境因素的限制,固氮效率一般都较低,因此联合固氮菌对植物的主要贡献不是提供氮化合物,而是分泌植物激素,促进宿主的生长.     

运用遗传工程提高生物固氮能力

植物仅仅吸收利用土壤中的氮素还不能满足生长发育需要,必须施用化学肥料作补充。一些固氮细菌能直接利用空气中的氮,而植物则不能直接利用。1971年,生物学家Ray Dixon成功地用克氏杆菌将固氮基因转移到大肠杆菌,产生了一种新的固氮细菌。     

梵净山国家级自然保护区固氮维管束植物资源研究

应用个体生态学和种群生态学等生物多样性研究的原理与方法,对贵州省梵净山区域内的固氮维管束植物进行点与面相结合的系统调查,并对其生态分布特征进行研究。结果表明,梵净山固氮植物种类丰富多样,有固氮维管束植物10科44属104种(包括种下分类群),其中蕨类植物门1科1属4种,裸子植物门2科2属3种,被子植物门7科41属97种。其中木本植物73种,草本植物31种(包括水生植物4种)。梵净山低山林带、中山林带和高山林带等不同海拔高度分布着不同的固氮植物。     

固氮菌肥料在有机蔬菜生产上的应用

1品种与类型按菌种及特性分为自生固氮菌肥料、根际联合固氮菌肥料和复合同氮菌肥料。自生固氮菌是在土壤里能固定空气中的氮．供给作物氮素营养．又能分泌激素刺激作物生长的微生物．根际联合固氮菌是既依赖根际环境生长．又在根际中固定空气中的氮气．对作物的生长发育产生积极作用的微生物．联合固氮微生物生活在植物的根内、根表．可以利用一些禾本科植物．尤其是植物根分泌的一些糖类繁殖、固氮．也能进行自生固氮。     

固氮基因nifHDK启动子的功能在大肠杆菌中的验证

近年来,在对肺炎克氏杆菌(Klebsiella pneumoniae)nifA产物研究的基础上已建立了固氮基因调控的模型。固氮基因(nif)的表达受氮调节系统ntr和nifAL操纵子的两个系统的调控。本实验将固氮基因nifHDK启动子、aphA-6基因和rbcL3’构建aphA-6基因表达盒,克隆到pSK.KmR载体,将其转入到大肠杆菌中验证nifHDK启动子的表达活性。结果表明,只有在转入外源nifA基因时,nifHDK启动子才具有转录活性,aphA-6基因才能表达。验证了NifA蛋白和σ54因子是固氮基因的正向调节蛋白,为下一步固氮生物工程研究提供了理论基础。     

转PEPC基因水稻接种固氮菌的效应

利用~(15)N-同位素技术研究转PEPC基因水稻及无PEPC基因水稻在接种不同固氮菌后的光合特性、产量性状和固氮能力的变化。结果表明:接种水稻联合固氮工程菌处理与未接种固氮菌处理相比,转PEPC基因水稻的PEPC活性、PS Ⅱ光化学效率(Fv/Fm)、净光合速率均明显提高,生物学产量和经济产量也相应增加了38.08％和26.86％;与无PEPC基因水稻相比,转PEPC基因水稻能明显提高水稻联合固氮工程菌的固氮效率。这种水稻光合与固氮相互促进的机理值得深入研究。     

用细胞融合法组建新固氮植物的可能性

用生物技术新手段,开辟生物固氮新资源,尤其是诱导非豆科植物产生固氮能力的研究是近十多年来,农业生物学最富有挑战性的课题之一。美国、新西兰等国生物学家首先开展了此项研究。Bargoou A. C.(1975),Giles.K.L.(1976),John,C.(1978)、Bradley,P.M.(1979)等作了报道。国内一些单位虽已开展基因重组的遗传工程和细胞融合的研究,但还未应用细胞工程将固氮蓝藻融合到高等植物细胞的研究。     

小麦根基联合固氮菌剂

河北省科学院微生物研究所自1980～1984年进行小麦根系取合固氮微生物的应用研究,从小麦根系分离到43(肺炎克氏杆菌)、43—2(产气肠杆菌)和91(粪产碱菌)三株固氮活性较强的固氮细菌,并对这三个菌株的生理、生化特征进行了比较深入的研定。于1981～1984年度进行了     

内生固氮细菌与禾本科植物的关系

内生固氮细菌与禾本科植物的关系四川师范大学生物系韩善华早在５０年代就有非豆科牧草与细菌相互作用，进行联合固氮的报道。６０年代，这一研究得到了进一步发展，不过此时多数学者是集中研究生活在植物根际的固氮细菌。首先发现，Ａｍｍｏｐｈｉｉａａｒｅｎａｒｉａ有...     

固氮类芽孢杆菌的分离鉴定及其促生、抑菌活性的测定

固氮类芽孢杆菌是一类能产生芽孢、具有固氮能力的革兰氏阳性细菌。这类菌除固氮活性和抗逆力强外,有些菌株还具有促进植物生长、对植物病原菌有抑制作用、耐贮藏等特点,被认为是制备微生物肥料的优良菌种之一,但目前经过鉴定的菌种资源十分有限。从全国20个省不同地理环境、不同种类植物根际采集分离筛选获得500个菌株,从中鉴定出60个具有固氮结构基因(nif H)的分离株,通过对其中17个分离株的nif H和16S rRNA基因序列的比对分析,初步确定了它们的系统发育地位,17个分离株均属于固氮类芽孢杆菌,而且这17个菌株全部具有固氮酶活性,最高达到2 109.9±131.1 nmol/mg·h。进一步分析,其中5株具有IAA分泌能力,最高为49.908±3.6μg/m L,11株对4种常见植物病原菌表现出抑制作用。在17个分离株中,共发现了5株兼具固氮、分泌IAA以及抑制植物病原菌的特点,其中IAA分泌能力最低的BJ-18对番茄幼苗仍具有显著的促生作用。分离和鉴定的固氮类芽孢杆菌丰富了固氮微生物菌种资源,发现的兼具固氮、分泌IAA以及抑制植物病原菌的固氮类芽孢杆菌在农业生产中具有潜在的广泛应用前景。