大豆根瘤固氮分子机制研究取得新进展
大豆根瘤共生固氮是一个非常重要的科学问题,也是一个关乎大豆产量和品质的重要农艺性状。但是目前对大豆根瘤形成和固氮效率调控的分子机制的了解还非常少。 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心李霞课题组通过研究大豆miR172c的表达和功能,在大豆根瘤形成调控机制的研究中取得了重要进展。该研究发现在没有根瘤菌的情况下,大豆转录抑制子Nodule Number Control 1(GmNNC1)与结瘤调控因子ENOD40基因的启动子结合,抑制其表达;当根瘤菌侵染大豆根系时,诱导miR172c表达,miR172c进而通过剪切GmNNC1 mRNA减少GmNNC1的蛋白量,去除了转录抑制子GmNNC1对ENOD40的抑制,使得EOND40进一步激活了结瘤因子诱导的信号转导途径,从而启动了根瘤的发生发育。研究同时证明了抑制大豆超结瘤的自主调控途径(AON:Autoregulation)可通过Shoot-derived inh......阅读全文
大豆根瘤固氮分子机制研究取得新进展
大豆根瘤共生固氮是一个非常重要的科学问题,也是一个关乎大豆产量和品质的重要农艺性状。但是目前对大豆根瘤形成和固氮效率调控的分子机制的了解还非常少。 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心李霞课题组通过研究大豆miR172c的表达和功能,在大豆根瘤形成调控机制的研究中取得了重要进展。
首次揭示单细胞水平大豆根瘤基因表达的动态特征
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500742.shtm近日,中国农业科学院作物科学研究所大豆优异基因资源发掘与创新利用创新团队与国内高校合作,首次在单细胞水平解析了大豆根瘤成熟过程中基因表达的动态变化,并在未成熟的根瘤侵染细胞中成功鉴定到
最新研究揭示大豆与根瘤菌匹配性进化机制
1月15日,河南大学作物逆境适应与改良国家重点实验室教授王学路团队和华中农业大学教授李友国在《自然—植物》发表研究论文,揭示了大豆与根瘤菌共进化过程中,根瘤菌由裂隙侵染向根毛侵染方式转化的遗传、分子和进化机制,这种侵染方式的转变对于增强大豆共生固氮能力和提高大豆产量起到了重要作用。 该研究首
大豆芽孢杆菌慢生根瘤菌共生关系获揭示
近日,华南农业大学资源环境学院根系生物学研究中心研究员梁翠月课题组与云南农业大学教授梁泉合作,在国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的资助下,从植物-微生物互作层面揭示了芽孢杆菌抑制大豆-根瘤菌共生固氮效率的新机制。相关成果发表于《植物、细胞与环境》(Plant,Cell & Environme
硫化氢可维持大豆根瘤高效固氮和防止过早衰老
近日,西北农林科技大学生命科学学院韦革宏教授团队陈娟课题组研究发现,硫化氢(H2S)通过硫巯基化修饰过氧化氢(H2O2)解毒过程中的重要抗氧化酶抗坏血酸过氧化物酶(APX)Cys80残基增强其酶活性,同时特异性抑制转录因子GmMYB128的高表达,延缓大豆根瘤衰老,H2S在维持大豆根瘤的高效固氮和防
根瘤和菌根
(一)根瘤 豆科植物的根系上常常有一些瘤状结构,称为根瘤(图24-l)。根瘤是由于根瘤菌从根毛侵入,然后穿入皮层的细胞,大量繁殖,同时分泌一些刺激物质,使邻近的皮层细胞强烈分裂,体积膨大,在根上形成了瘤状突起。 根瘤菌一方面从皮层细胞吸取水分和养料,另一方面它能固定空气
东北地理所大豆根瘤菌遗传多样性及其驱动因子研究获进展
大豆是具有共生固氮功能的作物,其固氮效率的高低取决于土壤中根瘤菌的丰度、以及根瘤菌的有效性和高效性。然而土壤中的大豆根瘤菌的丰度、多样性主要受土壤环境因素影响。前人的研究均是在大尺度上通过广泛采集土壤样品,即利用土壤理化性质差异较大的土壤样品进行研究,从而找出影响大豆根瘤菌分布的土壤环境因子。
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
根瘤菌培养基的成分和适用范围
Rhizobium medium (根瘤菌培养基)AS 9Yeast eztract (酵母膏) 1g Soil eztract (土壤浸提液) 200mlMannitol (甘露醇) 10g Agar (琼脂) 15gDistilled water (蒸馏水) 800ml pH 7.2[Note]
科学家破解大豆发育“基因密码”助力精准分子育种
大豆是人类与家畜植物性蛋白质和油的重要来源。目前,利用分子设计育种策略加速大豆育种颇为重要,而揭示关键基因和大豆器官发育的调控网络则对分子设计育种至关重要。中国科学院遗传与发育生物学研究所田志喜研究团队与合作者,开创性地构建了宏观-单细胞-空间三级转录解析体系。研究基于314份全器官样本的Bulk
分子植物卓越中心揭示根瘤共生信号转导的机制
7月2日,Current Biology在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛课题组发表的题为Nod factor receptor complex phosphorylates GmGEF2 to stimulate ROP signaling during nodulation的
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,
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,对保障粮食生产安全有着重要
研究揭示孢囊线虫拮抗植物共生微生物的机制
6月17日,《自然—微生物》(Nature Microbiology)在线发表了中国农业科学院植物保护研究所/深圳基因组研究所研究员杨青团队与华中农业大学教授郭晓黎团队合作的研究论文。该研究揭示了大豆孢囊线虫通过分泌几丁质水解酶HgCht2拮抗根瘤菌和丛枝菌根真菌等共生微生物建立共生关系的分子机制,
研究揭示孢囊线虫拮抗植物共生微生物的机制
6月17日,《自然—微生物》(Nature Microbiology)在线发表了中国农业科学院植物保护研究所/深圳基因组研究所研究员杨青团队与华中农业大学教授郭晓黎团队合作的研究论文。该研究揭示了大豆孢囊线虫通过分泌几丁质水解酶HgCht2拮抗根瘤菌和丛枝菌根真菌等共生微生物建立共生关系的分子机
科学家精准改良结瘤固氮-大幅提高大豆产量和品质
近日,我国科学家通过基因编辑精准调控根瘤数量,实现碳氮平衡的高效固氮,从而在大田种植条件下大幅提高大豆产量和蛋白含量。他们同时提出“优化结瘤固氮促进高产优质”的精准育种新思路。相关研究发表于《自然-植物》(Nature Plants)。论文通讯作者、广州大学生命科学学院教授关跃峰表示,我国大豆80%
真菌相互作用促进质子释放
大多数豆科植物与真菌共生。丛枝菌根真菌(AM)对磷(P)的吸收和根瘤菌对氮(N2)的固定具有重要的农学和生态学意义。植物-AM真菌-根瘤菌三个共生如何高效吸收营养的机制受到很多关注。AM真菌和根瘤菌能够有效地增加固氮和植物对土壤中磷的吸收,但这破坏了根部阴阳离子平衡,过多的阳离子需要从根部分泌出
概述根瘤菌的生活习性
这种共生体系具有很强的固氮能力。已知全世界豆科植物近两万种。根瘤菌是通过豆科植物根毛、侧根杈口(如花生)或其他部位侵入,形成侵入线,进到根的皮层,刺激宿主皮层细胞分裂,形成根瘤,根瘤菌从侵入线进到根瘤细胞,继续繁殖,根瘤中含有根瘤菌的细胞群构成含菌组织。根瘤菌进入这些宿主细胞后被一层膜套包围,有
农业农村部部署大豆药剂拌种促进单产提升
5月9日,农业农村部种植业管理司会同全国农技中心在黑龙江省佳木斯市召开大豆药剂拌种现场会,观摩佳木斯市大豆种子包衣、根瘤菌剂接种及大垄密植耕作现场,交流大豆单产提升工作进展,安排布置今年重点工作。 会议指出,近年来我国大豆根腐病呈加重发生态势,抓好根腐病防控是促进大豆大面积单产提升的关键一环。要统
美科学家取得大豆固氮技术的重大突破
氮是植物生长必不可少的营养素。美国国家科学基金会(NSF)日前发布消息称,华盛顿州立大学的生物学家成功开发出一种全新的植物固氮技术,利用空气中的天然氮显著提高大豆的产量和质量。实验证明,用这项技术可以使温室培植的大豆植株从大气中吸收相当普通大豆植株2倍的氮,大豆结子率高达36%。 这项新技
根瘤菌的基本信息介绍
经过70年代和80年代初的研究,根瘤菌科的变化较大,现包括7属36种,但其中的放射土壤杆菌不能引起植物异常增生。根瘤菌属和慢生根瘤菌属 两属细菌都能从豆科植物根毛侵入根内形成根瘤,并在根瘤内成为分枝的多态细胞,称为类菌体。类菌体在根瘤内不生长繁殖,却能与豆科植物共生固氮,对豆科植物生长有良好作用
关于根瘤菌的基本信息介绍
根瘤菌(Rhizobium)主要指与豆类作物根部共生形成根瘤并能固氮的细菌,一般指根瘤菌属和慢生根瘤菌属;两属都属于根瘤菌目。 根瘤菌细胞皇杆状,有鞭毛和荚膜,不生芽孢。革兰氏染色阴性。在根瘤中生活的菌体呈梨形、棍棒形或“T”“X”“Y”等形状,这种变形的菌体称类菌体。每种根瘤菌都只能在一种或
控毒固氮绿色增产关键技术助力大豆单产提升
9月26日,中国农业科学院在黑龙江嫩江召开重大科技任务“大豆花生控毒固氮耦合绿色高效关键技术研究”现场观摩暨工作推进会。现场测产专家组大面积机械化实打实收现场验收结果显示,北大荒集团七星泡农场(第五积温带)1200余亩连片大豆应用上述关键技术,亩产达257.48公斤,增产10.06%,且诱导大豆结瘤
概述根瘤菌的共生过程
当豆科植物在幼苗期,土壤中的根瘤菌便被其根毛分泌的有机物吸引而聚集在根毛的周围,并大量繁殖。同时产生一定的分泌物,这些分泌物刺激根毛,使其先端卷曲和膨胀,同时,在根菌瘤分泌的纤维素酶的作用下,根毛细胞壁发生内陷溶解,随即根瘤菌由此侵入根毛。 在根毛内,根瘤菌分裂滋生,聚集成带,外面被一层粘液所包
关于根瘤菌的主要用途介绍
虽然空气成分中约有80%的氮,但一般植物无法直接利用,花生、大豆、苜蓿等豆科植物,通过与根瘤菌的共生固氮作用,才可以把空气中的分子态氮转变为植物可以利用的氨态氮。在种子发芽生根后,根瘤菌从根毛入侵根部,在一定条件下,形成具有固氮能力的根瘤,在固氮酶的作用下,根瘤中的类菌体将分子态氮转化为氨态氮,
45种培养基配方(细菌培养基与植物培养基)-(一)
THE COMPOSITION OF MEDIA 培养基及成分 1. Acetobacter Medium (醋酸菌培养基) Glucose (葡萄糖) 100g Yeasst extract (酵母膏) 10g CaCO3 20g Agar (琼脂) 15g
大豆如何做到平衡施肥
根据大豆需肥特点,合理施肥是大豆优质高产的主要栽培措施之一。大豆施肥技术如下: 1.拌种。大豆常用拌种方法有两种,一是根瘤菌粉拌种,即每5公斤种子用根瘤菌粉20~30克、清水250克,在盆中把种子与菌粉充分拌匀,晾干后播种;二是微肥拌种,播种前按每5公斤种子,称取钼酸铵5~10克,用250克温水充
在绿肥产业中纳入根瘤菌研究
紫云英照片(左图为未接种高效菌剂对照植株,右图为接种高效菌剂植株) 张俊杰摄近年来,农业中不断使用化肥造成了许多问题,很多专家建议采用可再生能源和可持续能源的耕作方法。这些方法包括有机和动物肥、农家肥、堆肥和绿肥等,其中绿肥应用最为广泛。绿肥是指直接或经堆沤后施入土壤作为肥料使用的栽培或野生绿
大豆凝集素的基本信息
大豆凝集素 ( S B A) 主要存 在于大豆子叶细胞的 蛋 白体 内 ,约 为大 豆蛋 白质 总量 的 10%。研究发现大豆中含有两类大豆凝集素:第一类大豆凝集素是对 N -乙酰基-D- 半乳糖胺和 D- 半乳糖有结合性特异。分子量约为 1 2 0 k D a 一类 的糖 蛋白。是大豆中主要的抗营
我国学者破解豆科植物能量和共生固氮调节之谜
12月2日,河南大学省部共建作物逆境适应与改良国家重点实验室王学路团队在《科学》发表研究论文,揭示了豆科植物根瘤固氮能力调节的分子机制。在研究中,该团队发现一种新的能量感受器蛋白可以通过重新调整根瘤内部碳源的分配,调节豆科植物共生固氮能力。生物固氮是自然界生物可用氮的最大天然来源,豆科植物与根瘤菌可