豆科植物共生固氮过程中调控侵染线形成的新成员

10月30日,PLoS Genetics 杂志发表了中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所谢芳研究组题为SCARN a Novel Class of SCAR Protein That Is Required for Root-Hair Infection during Legume Nodulation 的研究论文。该工作揭示了豆科植物共生固氮过程中,宿主植物调控微丝骨架重排,从而起始调控侵染线的形成。 氮素是植物生长发育的重要营养元素,目前农作物主要通过施用工业氮肥获取氮源。随着世界人口的增长,人们对粮食作物的需求与日俱增,而大量施用工业氮肥,不仅耗费了大量的能源,同时也造成了对环境的污染。豆科植物与根瘤菌之间的共生固氮是植物获取氮素最为有效且经济的形式。研究豆科植物共生固氮的分子机理,不仅有助于理解共生固氮这种生命现象的本质,也为探索非豆科植物共生固氮的潜能提供理论基础。 谢芳研究组致力于共生固氮过程中根瘤......阅读全文

豆科植物共生固氮过程中调控侵染线形成的新成员

  10月30日,PLoS Genetics 杂志发表了中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所谢芳研究组题为SCARN a Novel Class of SCAR Protein That Is Required for Root-Hair Infection during Legume N

共生固氮菌的相关介绍

  在与植物共生的情况下才能固氮或才能有效地固氮,固氮产物氨可直接为共生体提供氮源。主要有根瘤菌属(Rhizobium)的细菌与豆科植物共生形成的根瘤共生体,弗氏菌属(Frankia,一种放线菌)与非豆科植物共生形成的根瘤共生体;某些蓝细菌与植物共生形成的共生体,如念珠藻或鱼腥藻与裸子植物苏铁共生形

科学家绘制根瘤单细胞图谱,发现共生固氮新机制

生物固氮是农业可持续发展的重要方向之一,其中,豆科植物与根瘤菌共生固氮是全球生物固氮总量贡献最大的模式。根瘤是豆科植物与根瘤菌共生固氮的场所,在这一特殊器官中发生着复杂的物质、能量、信息交流与转化。根瘤可分为定型根瘤(如大豆、百脉根等)和不定型根瘤(如苜蓿、豌豆等),其中不定型根瘤呈现为棒状,

研究阐明苜蓿共生固氮的氨基酸交换机制

    豆科植物与根瘤菌形成的共生固氮体系是自然界最高效的生物固氮方式之一。在这一过程中,根瘤菌通过侵染线进入植物细胞,随后被宿主的共生体膜包裹后形成可固氮的类菌体,这一功能单元被称为共生体。经典模型认为,植物为类菌体提供二羧酸盐作为碳源,类菌体则将固定的氮以氨态氮形式输送给植物。但越来越多证据表明

研究揭示结瘤因子受体复合体调控根瘤菌侵染的分子机制

  近日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心谢芳研究组在《自然-通讯》(Nature Communications)上发表了题为RinRK1 enhances NF receptors accumulation in nanodomain-like structures at root-hair t

谢芳研究组揭示侵染线极性生长的分子机理

  10月6日,The Plant Cell在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心谢芳研究组题为SPIKE1 Activates the GTPase ROP6 to Guide the Polarized Growth of Infection Threads in Lotus japoni

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

研究揭示松醇是根瘤侵染细胞渗透压调控关键角色

  中国科学院华南植物园农生中心能源植物课题组博士生田露、刘乐如在导师陈雅平副研究员和吴国江研究员的指导下,研究发现松醇转运体通过影响根瘤侵染细胞渗透压调控根瘤的发育。相关研究近日发表于《实验植物学杂志》。该杂志同期发表了牛津大学教授Philip. S. Poole对该论文的感悟和见解,表示华南植物

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

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

研究发现菌根网络和共生固氮协同促进植物间的氮素传输

近日,中国科学院植物研究所研究员刘玲莉团队通过整合稳定氮同位素标记试验,发现菌根网络和共生固氮共同促进了植物间的氮素传输。相关研究成果发表于《生态学快报》(Ecology Letters)。菌根和共生固氮是植物与微生物之间最常见的共生关系。共生固氮菌能将大气中的氮转化为植物可利用的形态,而菌根真菌则

上海生科院在豆科植物根瘤菌共生固氮研究中取得进展

       8月12日,《自然-通讯》(Nature Communications)杂志发表了中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所王二涛研究组题为DELLA proteins are common components of symbiotic rhizobial and mycorrh

科研人员分离并鉴定出一株新根瘤菌属新种

  根瘤菌是典型的固氮细菌,与豆科植物的共生关系,能诱导豆科植物根或茎形成根瘤并在根瘤内将氮气还原为氨,是地球上最有效的生物固氮系统,对农业的可持续发展、全球氮循环影响深远。截至目前,已知根瘤菌主要分布于α、β和γ-变形菌纲,涵盖3个目、9个科和21个属,常见的有慢生根瘤菌属、根瘤菌属等。  新根瘤

研究揭示转录因子NIN在根瘤菌侵染时的关键作用

  2月1日,Plant Physiology 杂志在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所、中国科学院-英国约翰·英纳斯中心植物和微生物科学联合研究中心(Center of Excellence for Plant and Microbial Sciences; CEPAM

研究揭示转录因子NIN在根瘤菌侵染时的关键作用

  2月1日,Plant Physiology 杂志在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所、中国科学院-英国约翰·英纳斯中心植物和微生物科学联合研究中心(Center of Excellence for Plant and Microbial Sciences; CEPAM

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。

研究发现调控根瘤细胞信号传递的“机关”

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505571.shtm7月19日,湖南大学生物学院教授潘怀荣课题组在Nature Communications上发表研究成果,报道了根瘤特异信号肽蛋白酶BID1在调控根瘤细胞内质网-共生体信号传递方面的重要

固氮酶的固氮的过程简述

固氮的过程中每个电子的传递需要消耗2~3个ATP,而且一般固氮生物在固氮的同时也会产生氢气,因此固氮的总反应式可写为:N2 + 8 H+ + 8 e- ---------> 2NH3 + H2此过程消耗16~24个ATP。

豆科系统发育基因组学和根瘤菌固氮共生演化研究获进展

原文地址:http://www.cas.cn/syky/202103/t20210322_4781822.shtml

这项研究为开发根际固氮微生物接种菌剂提供启示

近日,中国科学院成都生物研究所研究员尹华军团队以农田和森林土壤为试验对象,比较了不同种类和数量的碳源添加下非共生固氮速率的变化规律,并进而探讨了其微生物机制。相关研究成果发表于《应用土壤生态学》。非共生固氮(FLNF)是生态系统中普遍发生的重要氮输入过程。该过程需要大量能量,因而根系分泌物输入极可能

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

解剖结构随根级的变化对植物根系经济空间的影响获揭示

中国科学院植物研究所研究员白文明、副研究员周萌等详细阐明了单子叶和双子叶植物的根系经济空间特征,从解剖结构视角揭示了单子叶和双子叶植物独特的资源获取策略。相关研究成果近日发表于《生态学杂志》(Journal of Ecology)。根系性状二维经济空间的提出,为理解植物资源获取策略及其对生态系统功能

关于黄素氧还蛋白的作用性介绍

  生物固氮作用(biologicalnitrogenfixatio):大气中的氮被原还为氨的过程。生物固氮只发生在少数的细菌和藻类中。  估计全球每年生物固氮作用所固定的氮(N2)约达17500万吨,其中耕地土壤约有4400万吨,超过了每年施入土壤4000万吨肥料氮素(工业固氮)的量(Burris

自生固氮菌的简介和培养

  自生固氮菌  还有一些固氮菌,如圆褐固氮菌,它们不住在植物体内,能自己从空气中吸收氮气,繁殖后代,死后将遗体“捐赠”给植物,让植物得到大量氮肥。这类固氮菌叫自生固氮菌。  培养  在实验条件下培养自生固氮菌,培养基中只需加入碳源(如蔗糖、葡萄糖)和少量无机盐,不需加入氮源,固氮菌可直接利用空气中

研究发现协调氮素吸收直接和间接途径的新机制

2月19日,南京农业大学教授徐国华、陈爱群团队在《美国科学院院刊》(PNAS)上发表了最新研究论文,首次系统阐明了两个转录因子OsNLP3和OsPHR2协同调控硝酸盐转运蛋白复合体NAR2.1-NRT2s介导的氮素吸收直接途径和菌根途径的分子机制。这一突破性发现首次阐明了协调氮素吸收的直接途径和菌根

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

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

请问固氮菌有哪些用途?

  在形形色色的固氮菌中,名声最大的要数根瘤菌了。根瘤菌平常生活在土壤中,以动植物残体为养料,自由自在地过着“腐生生活”。当土壤中有相应的豆科植物生长时,根瘤菌便迅速向它的根部靠拢,并从根毛弯曲处进入根部。豆科植物的根部细胞在根瘤菌的刺激下加速分裂、膨大,形成了大大小小的“瘤子”,为根瘤菌提供了理想

氮气转化的方法

有三种将游离态的N2(大气中的氮气)转化为化合态氮的方法:生物固氮:是指固氮微生物将大气中的氮气转换成氨的过程 ,一些共生细菌(主要与豆科植物共生)和一些非共生细菌能进行固氮作用并以有机氮的形式吸收。工业固氮:在哈伯-博施法中,N2与氢气被化合生成氨(NH3)肥。化石燃料燃烧:主要由交通工具的引擎和

关于氮循环的氮气转化的介绍

  有三种将游离态的N2(大气中的氮气)转化为化合态氮的方法:  生物固氮:是指固氮微生物将大气中的氮气转换成氨的过程 [1] ,一些共生细菌(主要与豆科植物共生)和一些非共生细菌能进行固氮作用并以有机氮的形式吸收。  工业固氮:在哈伯-博施法中,N2与氢气被化合生成氨(NH3)肥。  化石燃料燃烧