禾本科牧草根部固氮菌的研究(简报)

很多研究表明,许多禾本科作物和牧草的根际、根表面以及根组织内存在固氮微生物,所谓保持着联合共生关系,称为联合共生固氮作用。自70年代初巴西学者Dobereiner发现一些固氮细菌与野生禾本科植物的根系进行联合固氮以来,引起了许多学者的注意,并进行了很多工作,相继报道了固氮微生物同禾本科作物玉米、谷子、高梁、小麦、水稻以及禾本科牧草等根系的联合固氮。我们对羊草的根系联合固氮情况作了调查研究。     

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。     

玉米联合固氮菌剂接种效果初探

生物固氮是土壤氮素养分的主要来源,是弥补氮肥不足的重要措施。联合固氮是继自生固氮、共生固氮之后,70年代发现的新的固氮领域。其特征是某些固氮微生物与禾本科植物根系联合共生,但在形态上没有形成特异的共生构造,联合固氮为禾本科植物氮素来源开辟了新的途径。据巴西、美国、印度、以色列、埃及等国家试验,玉米、高粱、谷子、小麦等作物接种固氮螺菌(A—spirlum),植株干物     

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。     

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.     

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。     

生物所揭示非编码RNA协同调控固氮机制

正中国农业科学院生物技术研究所微生物功能基因组创新团队林敏课题组在水稻根际联合固氮施氏假单胞菌中发现新型非编码RNA参与协同调控固氮酶活性,为进一步揭示生物固氮网络调控机制奠定了重要理论基础。相关研究成果在线发表在《应用环境微生物学(Applied and Environmental Microbiology)》上。     

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。     

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。     

研究解析施氏假单胞菌固氮生物膜形成的网络调控机制

正近日,中国农业科学院生物技术研究所微生物智能设计与合成创新团队解析了水稻根际联合固氮菌——固氮菌农业科A1501固氮生物膜形成的网络调控机制。相关成果在线发表在《生物膜和微生物组(npj Biofilms and Microbiomes)》。该研究为解析根际固氮微生物与宿主作物之间相互作用机制、大幅度增强田间固氮效率并实现节肥增产增效奠定了重要的理论基础,同时为人工设计生物膜功能模块及高效固氮基因回路提供了重要的理论指导。     

研究解析施氏假单胞菌固氮生物膜形成的网络调控机制

正近日,中国农业科学院生物技术研究所微生物智能设计与合成创新团队解析了水稻根际联合固氮菌——固氮菌农业科A1501固氮生物膜形成的网络调控机制。相关成果在线发表在《生物膜和微生物组(npj Biofilmsand Microbiomes)》。该研究为解析根际固氮微生物与宿主作物之间相互作用机制、大幅度增强田间固氮效率并实现节肥增产增效奠定了重要的理论基础,     

生物固氮研究新进展

生物固氮是一项具有重大应用前景的基础研究,进入90年代以来,生物固氮的研究又有了许多新的进展: 一、固氮酶结构、固氮基因研究及高效固氮菌的培育 搞清生物固氮酶的结构和模仿生物固氮的过程,对生物固氮研究的突破有着重要意义。最近美国科学家在对固氮酶的结构研究方面取得重要进展,他们利用X光晶体学手段,已基本揭示出固氮酶内一种重要蛋白质的结构,对另外一种蛋白质的结构分析也已接近完成。固氮酶实际上是由两种不同蛋白质组成的二聚物,两种蛋白质中较小的一种为铁蛋白,另一种为铁——钼蛋白。美国加州理工学院的道格等人最近完成了对铁蛋白结构的分析,分辨率达3.0埃。他们的分析表明,铁蛋白的结构极不寻常,它看上去就     

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。     

高蛋白作物——翼豆

近几年来,各国科学家几乎一致认为,大力开发固氮微生物资源,寻找能应用于主要作物、绿肥、牧草和林木等的各种类型的固氮,是目前生物固氮工作的主要倾向。因此,起源于东南亚的一种高蛋白热带作物——翼豆(Wingeb bean),引起科学家们的广泛注意。     

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。     

酶法诱导根瘤菌进入小麦根系结瘤共生

使不能结瘤同氮的非豆科作物结瘤固氮,这是当今世界生物固氮研究的重大战略目标,而结瘤是共生固氮首要的一环。我们自1984年以来先后用不同的方法、手段诱导根瘤菌侵染非豆科作物根系,继外源激素促使小麦等作物结根瘤外,近两年来,我们采用酶法,试将根瘤菌导入小麦根皮层细胞内。研究结果表明,此法能有效地诱导根瘤菌进入小麦根细胞中,而单用酶处理不加根瘤菌的小麦小形成根瘤。将小麦根瘤经石腊切     

对微生物肥料应用的思考

微生物肥料的主要优点是能改良土壤,不污染环境,无毒副作用,是生产"绿色食品"的理想肥料。将微生物肥料应用在种子和土壤上,可增进土壤肥力,协助植物吸收营养,增强植物抗病及抗旱能力,节约能源,降低生产成本,减少环境污染。一、微生物肥料的分类1、固氮菌肥料能够自由生活的固氮的微生物为菌种生产出来的固氮菌肥料。按菌种及特性分为自生固氮菌肥料,根际联合固氮菌肥料,复合固氮菌肥料。固氮菌肥料适用于各种作物,特别是禾本科作物和蔬菜中的叶菜类作物,可作基肥,追肥,和种肥。     

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     

生物固氮与生态农业

生物固氮在生态系统中发挥着重要作用,合理利用生物固氮,开发生物质资源,实现氮素的合理转化及环境的有效保护,是实施生态农业的重要途径。     

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%。