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研究揭示淡水湖泊生态系统生物固氮

生物固氮作用为陆地及水生态系统提供了大量的氮源。目前,关于生物固氮作用的研究主要集中在陆地和海洋生态系统。然而,淡水湖泊生态系统生物固氮作用的研究相对较少。在国家自然科学基金与中国科学院前沿重点项目的资助下,中科院南京地理与湖泊研究所吴庆龙团队通过对抚仙湖表层和真光层固氮微生物空间分布特征进行研究,揭示了抚仙湖固氮微生物的空间分布的高异质性及影响因素。相关成果最近发表在生物领域国际期刊Microbial Ecology上。 研究结果显示,抚仙湖固氮微生物多样性高,主要类群为变形菌、浮霉菌、蓝藻、拟杆菌、疣微菌门等。这也是研究人员第一次在淡水生态系统中发现拟杆菌门和浮霉菌门中有固氮菌存在。表层水体岸带区和敞水区的固氮微生物群落有显著差异,而且固氮微生物多样性高及丰度高的区域出现在表层水体的岸带区(图)。总体来看,固氮微生物多样性与丰度呈现显著正相关关系。影响固氮微生物群落分布差异的主要因子为:浊度、亚硝态氮和总磷(图)。这也......阅读全文

研究揭示森林演替驱动生物固氮及其关键机制

  传统观点和理论研究认为生物固氮速率在森林演替初期或中期达到峰值,而演替后期生物固氮逐渐减弱甚至停止。这样的观点主要基于两个基本假设。其一,演替初期或中期土壤养分(尤其是氮)贫瘠,固氮植物和固氮微生物在生态系统中占有优势地位;但演替过程土壤氮逐渐累积增加,因此演替后期生物固氮已不具有竞争优势,固氮

中国农大王涛团队:质谱助力探索豆科植物结瘤固氮秘密

  分析测试百科网讯 今年2月,国际植物科学期刊《Plant Physiology》上在线发表了一篇题为“The MtDMI2-MtPUB2 negative feedback loop plays a role in nodulation homeostasis”的学术论文,中国农业大学农业生物技

南京土壤所揭示长期施肥抑制根际微生物固氮的作用机制

  生物固氮是地球上最重要的生态过程之一,在农田生态系统中,作物总生物量中大约24%的氮来源于微生物的非共生固氮过程。根际是农田土壤中微生物最为活跃的区域,根际中固氮微生物群落与作物的生长息息相关。然而,长期以来,大量化肥及有机物料的投入大大降低了农田土壤微生物的固氮作用。近年来,土壤固氮功能微生物

纳米二次离子质谱技术在 微生物生态学研究中的应用

纳米二次离子质谱技术(NanoSIMS)在 微生物生态学研究中的应用氮(N)、碳(C)、硫(S)等生命元素的生物地球化学循环过程主要由微生物所驱动。 耦合分析自然环境中 微生物遗传多样性与其代谢多样性是当今微生物生态学研究的难点和热点。 自然环境中的微生物多样性极 为丰富,每吨土壤中的微生物类

固氮基因研究获突破 能让植物自行合成氮肥

   美国圣路易斯华盛顿大学日前发布新闻公报说,该校研究人员通过移植固氮基因,成功使一种光合作用细菌获得了从空气中吸收氮的能力。这将有助于研究植物固氮技术,培育不需要施氮肥的农作物。 图片来源网络  一些细菌和古菌能直接吸收空气中的氮,生成有用的氮化合物,这一过程称为固氮。植物没

研究揭示长期施肥抑制根际微生物固氮的作用机制

  生物固氮是地球上最重要的生态过程之一,在农田生态系统中,作物总生物量中大约24%的氮来源于微生物的非共生固氮过程。根际是农田土壤中微生物最为活跃的区域,根际中固氮微生物群落与作物的生长息息相关。然而,长期以来,大量化肥及有机物料的投入大大降低了农田土壤微生物的固氮作用。近年来,土壤固氮功能微生物

研究揭示陆地生态系统生物固氮对养分输入的格局和机制

  中国科学院华南植物园生态中心博士后郑棉海在研究员莫江明的指导下,通过收集和整合分析全球不同自然生态系统(热带/亚热带森林、温带森林、北方森林、草地和苔原)、不同基质(土壤、凋落物、苔藓、地衣、叶片和根瘤)和不同固氮类型(自由固氮和共生固氮)对养分(氮、磷和微量元素)输入的响应格局;同时分析养分添

固氮作用(nitrogen fixation)

分子态氮被还原成氨和其他含氮化合物的过程。自然界氮(N2 )的固定有两种方式:一种是非生物固氮,即通过闪电、高温放电等固氮,这样形成的氮化物很少;二是生物固氮,即分子态氮在生物体内还原为氨的过程。大气中90%以上的分子态氮都是通过固氮微生物的作用被还原为氨的。生物固氮是固氮微生物的一种特殊的生理功

深根豆科植物生物固氮对盐分的响应研究获进展

  豆科植物具有结瘤固氮潜能,但在干旱区,多年生豆科植物生物固氮潜力表现出较大的空间变异。此前对塔克拉玛干沙漠和策勒绿洲过渡带的深根多年生草本豆科植物疏叶骆驼刺氮素代谢的研究发现,骆驼刺的生物固氮潜力表现出较大的空间变异,固氮植物的硝酸还原酶活性显著低于非固氮植物。据此推断,这可能是由于该地区的疏叶

陈文新:发展新型无废弃物农业 减少面源污染源

  过去的30年,中国利用占世界9%的耕地,解决了占世界总人口20%的13亿国人的吃饭问题,而且到2012年已经保持了粮食连续9年增产,为中国经济增长和社会稳定提供了保障。但这30年间,化肥、农药的使用量不断提升,牲畜粪尿、秸秆等废弃物也大量增加,已造成农村和农田的广泛面源污染和土壤肥力下降等严重问

生物所揭示非编码RNA协同调控固氮机制

  近日,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于《应用环境微生物学(Applied and Environmental Mic

非编码RNA Nfi调控水稻固氮酶活性

   近日,生物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。该成果发表在最新一期的经典微生物学杂志《应用环境微生物学(Applied and Environmental Micro

生物固氮的环境响应机制获揭示

  中国科学院华南植物园生态中心鼎湖山站生态系统管理研究组副研究员郑棉海(课题组PI:莫江明研究员)首次系统地揭示了全球陆地生态系统生物固氮对环境变化的响应格局。相关研究近日发表于《全球变化生物学》。 生物固氮是地球生态系统重要的氮素来源之一,也是驱动陆地生态系统氮循环和净初级生产力的

Chem封面:电池?固氮?

  氮气,作为地球大气层中含量最高的气体,可谓取之不尽用之不竭。但是,氮气分子中两个氮原子之间的N≡N三键十分强大,键能高达946 kJ/mol,在正常条件下相当稳定。因此将空气中的游离氮转化为化合态氮的固氮过程,对于化学工业来说很不容易。目前最成功的利用氮气和氢气制造氨的哈伯法(Haber-Bös

东北地理所:CO2浓度升高对大豆固氮微生物结构的影响

   CO2浓度升高会促进豆科植物的根瘤形成和氮素固定,从而影响土壤氮循环过程,而这些过程均与固氮细菌的群落结构密切相关。明确土壤固氮细菌群落结构组成对于提高豆科植物的固氮能力、提高氮素匮乏的土壤中固氮细菌的数量以及增加土壤氮素含量有着重要意义。  大豆是我国重要的农作物,对保障

东北地理所揭示CO2浓度升高对大豆根固氮微生物群落影响

CO2浓度升高会促进豆科植物的根瘤形成和氮素固定,从而影响土壤氮循环过程,而这些过程均与固氮细菌的群落结构密切相关。明确土壤固氮细菌群落结构组成对于提高豆科植物的固氮能力、提高氮素匮乏的土壤中固氮细菌的数量以及增加土壤氮素含量有着重要意义。  大豆是我国重要的农作物,对保障粮食生产安全有着重要意义,

我国研究人员在稻田生物固氮研究中取得进展

  生物固氮是稻田区别于旱地的本质特征,也是稻田生产力维持的关键。  中国科学院南京土壤研究所谢祖彬团队经过多年研究,创建了稻田生物固氮的田间原位直接定量技术;揭示了稻田生物固氮主要发生在0-5cm,尤其是0-1cm土壤表层;首次阐明了光合固氮和异养固氮对稻田生物固氮的贡献。提出了铝氧化物抑制念珠藻

北大学者PLoS Pathog发表有趣的“呕吐”机制

  来自北京大学的消息,北大生命科学学院王忆平课题组通过生物信息学、分子遗传学及生物化学等手段,对铜绿假单胞菌mexAB-oprM操纵子的表达调控进行了深入研究,发现了一种有趣“呕吐”机制,也就是说当细菌遭到抗生素攻击导致其细胞膜出现威胁生命的异常时,细菌将及时感应到的危机信号传输给CpxR蛋白,激

葡糖醋杆菌的研究最新进展

葡糖醋杆菌属(Gluconacetobacter)是醋酸菌科的一个重要属,与人类关系密切.一些葡糖醋杆菌属菌株如Ga.europaeus和Ga.entanii等在工业醋特别是高酸度醋的发酵中起重要作用;Ga.xylinus等是重要的细菌纤维素产生菌;而Ga.diazotrophicus等则具有固氮作

树叶固氮不是梦 细菌固氮新说挑战传统理论

   在热带雨林之外生长最快的树木是白杨。这种树高而细长,在不到10年的时间里就可以长到30米高,即便是生长在它们似乎并不适宜的环境里,如焚烧的土地以及多沙的河岸。  Sharon Doty说,这样的生长速度得益于其叶片和其他组织中的微生物。当白杨的叶子细胞忙着把日光转化为能量时,叶子细胞中的细菌会

葡糖醋杆菌的研究最新进展

  葡糖醋杆菌属(Gluconacetobacter)是醋酸菌科的一个重要属,与人类关系密切.一些葡糖醋杆菌属菌株如Ga.europaeus和Ga.entanii等在工业醋特别是高酸度醋的发酵中起重要作用;Ga.xylinus等是重要的细菌纤维素产生菌;而Ga.diazotrophicus等则具有固

黑河上游固氮细菌群落结构与多样性研究获得进展

  氮是高寒生态系统的限制性营养元素,对固氮细菌多样性及其影响因素的研究有助于解决高寒生态系统土壤氮缺乏的难题。   中国科学院寒区旱区环境与工程研究所科研人员在祁连山区冰沟选择了两种典型植被进行样方调查和土壤样品采集。通过对其土壤理化性质进行测定,对两种植被土壤中的固氮细菌多样性和丰度用克隆文库(

南京古生物所等发现生物固氮的最早化石证据

  近日,中国科学院南京地质古生物研究所早期生命研究团队博士庞科等,在安徽省寿县新元古代约8亿年前的碳质膜化石中发现了具有多细胞和细胞分化的“大型安徽丝藻”。研究者认为这是早期生物固氮的最早化石证据,相关研究成果在线发表于《当代生物学》(Current Biology)杂志。  作为地球上最古老的生

德国应用化学:金属有机框架材料光催化固氮研究新进展

  近日,中国科学院高能物理研究所多学科中心核能化学课题组在金属有机框架材料光催化固氮研究领域取得进展,研究员石伟群团队报道了两例基于紫精配体的自由基MOFs材料Gd-IHEP-7和Gd-IHEP-8。  此MOFs材料均表现出优异的光催化固氮活性,氨生成速率分别为128和220 μmol h-1

谁是大自然里的“小猪佩奇VS小羊苏茜”?

在我们的习惯认知中,自然界的生物处在错综复杂的食物链中,一物降一物,很难与“合作”联系起来,但其实“合作共赢”的模式最早就是来源于大自然,在植物、微生物和动物中比比皆是。它们彼此之间也会达成“共识”,一致对外,这种合作关系就叫“共生”,它们的共赢则是赢在获取养分、抵御外敌和传递花粉,赢在生存和繁衍。

南京古生物所等发现生物固氮的最早化石证据

  近日,中国科学院南京地质古生物研究所早期生命研究团队博士庞科等,在安徽省寿县新元古代约8亿年前的碳质膜化石中发现了具有多细胞和细胞分化的“大型安徽丝藻”。研究者认为这是早期生物固氮的最早化石证据,相关研究成果在线发表于《当代生物学》(Current Biology)杂志。  作为地球上最古老的生

全自动定氮仪分析土壤氮是大豆氮源的主要来源

大豆在生长过程中最主要的养料之一就是氮素,它的来源比较复杂,通过长期的分析发现, 主要来自根瘤固氮、土壤氮和肥料氮三个部分。为此对大豆种植氮素来源的研究需要严谨的进行。本实验利用15N同位素示踪技术,针对东北春大豆主产区,选用 不同品质类型品种,对于春大豆氮素来源进行较系统的研究,从而掌握大豆氮素来

大连理工大学在化学模拟生物固氮研究取得新进展

  在国家自然科学基金(项目资助号:20676019,20972023,21076037,21231003)的大力支持下,大连理工大学精细化工国家重点实验室曲景平教授的“小分子活化与仿生催化”研究团队,在化学模拟生物固氮研究方面取得新进展。他们设计合成了一类新型邻苯二硫酚桥联双核铁配合物,建立了双铁

海洋优势固氮类群束毛藻对海洋酸化响应研究取得新进展

  在“全球变化及应对”重点专项的支持下,“海洋生态系统储碳过程的多尺度调控及其对全球变化的响应”项目团队在海洋优势固氮类群束毛藻对海洋酸化响应研究方面取得新进展。  该专项中厦门大学史大林教授团队分析了束毛藻对海洋酸化响应的细胞生理及分子生物学实验数据,并在此基础上建立了一个束毛藻“资源最优化分配

版纳植物园揭示干热胁迫对附生蓝藻地衣生物固氮酶影响

  在许多自然林生态系统中,附生蓝藻地衣(即含有蓝藻共生藻的地衣)是重要的附生生物类群,具有较强的固氮能力,地衣生物固氮是自然林中氮素来源的重要途径之一。附生蓝藻型地衣的固氮酶活性受湿度、温度以及其自身的光合有机物储量等因素影响。目前相关的研究集中于地衣生物量和固氮总量的估算等方面,而关于气候变化条