亚热带生态所揭示水稻光合碳的微生物利用机制
由中国科学院亚热带农业生态研究所研究员吴金水领衔的农业生态过程方向研究团队近日在水稻光合碳的微生物利用机制方面取得了新进展。 作物光合碳以根际沉积物的形式进入土壤,是根际微生物的主要碳源和能量来源。根际微生物能够通过自身代谢活动将这部分碳源或以气体的形式返回大气,或以有机质的形式存储于土壤中。根际微生物对光合碳的利用能够显著影响土壤碳固定过程。因此,水稻光合碳的输入及其微生物利用机制研究对于输入理解水稻根际土壤碳循环和碳固定过程具有重要意义。 基于此,该团队利用短时间(6小时)的碳同位素(13C-CO2)脉冲标记技术结合氯仿熏蒸的微生物量测定的经典方法与磷脂脂肪酸的稳定同位素探针技术(13C-PLFA-SIP),发现水稻光合碳向土壤微生物生物量和磷脂脂肪酸组分快速转移的现象,揭示了真菌和革兰氏阴性菌是重要的光合碳的根际同化者,这两类微生物在水稻根际碳循环中起主要作用;同时水稻不同生育期光合碳的输入显著改变了水稻根际碳的微......阅读全文
青岛农业大学在光合固碳领域取得重要进展
在光合固碳研究领域取得重要进展 课题组供图 近日,青岛农业大学生命科学学院教授杨建明团队在光合固碳研究领域取得重要进展,相关研究结果发表在化学及绿色可持续发展技术领域的国际知名期刊《绿色化学》上。 CO2是地球上最主要的温室气体,但同时亦是自然界中最为丰富的C1资源。如何缓解CO
氧电极Nature发文光合碳同化关键酶Rubisco相变机制重要...
氧电极Nature发文光合碳同化关键酶Rubisco相变机制重要突破**23 January 2019;DOI:https://doi.org/10.1038/s41586-019-0880-5**核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)是光合作用碳同化关键酶,在藻类、植物以及部分光合
金属有机框架材料可提高光合作用固碳效率
在自然光合作用中,植物利用太阳光、水、二氧化碳合成生物质。但是,植物的光合作用效率主要受到光照质量和二氧化碳捕集与传输方面因素的限制,制约了光合作用合成生物质的效率。近日,中国科学院大连化学物理研究所李灿院士、副研究员王旺银等在提高微藻光合作用固碳方面取得了新进展。团队发现利用金属有机框架材料(
叶片碳调控滨海“蓝碳”形成的微生物机制获揭示
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/511849.shtm
叶片碳调控滨海“蓝碳”形成的微生物机制获揭示
中国科学院华南植物园海岸带生态系统过程与环境健康研究组揭示了红树林叶片碳组分调控海岸带“蓝碳”形成的微生物机制。近日,相关成果在线发表于《全球变化生物学》。 论文第一作者、中国科学院华南植物园副研究员卢哲表示,植树造林是减缓红树林损失及增强其生态系统服务的有效途径。然而,在造林过程,红树林土壤
土壤微生物生物量含量及其环境驱动的差异机制研究进展
热带和亚热带地区长期植稻过程中形成了特殊的人工湿地土壤,即水稻土。相比于旱地土,水稻土具有特殊的氧化还原过程,土壤中的有机质可以支撑更多的微生物生物量,然而,该现象的内在机制仍缺乏系统阐释。 中国科学院亚热带农业生态研究所研究员吴金水研究团队从Web of Science数据库中筛选了129篇
南京土壤所提出实现农田固碳减排有效措施
南京土壤所提出秸秆“旱重水轻”还田是实现农田固碳减排有效措施 秸秆还田是提高土壤碳含量、增加农田土壤固碳的主要途径。在我国,常规的秸秆还田是上茬作物秸秆直接还到下茬作物上,如稻麦轮作系统中小麦收获后,小麦秸秆在水稻种植前还田。这种农田秸秆还田方式可增加光合作用吸收碳在土壤中
微生物所揭示水稻识别稻瘟菌侵染机制
水稻是我国重要的粮食作物,但稻瘟菌的危害是影响水稻高产、稳产的一个重要因素。中国科学院微生物研究所刘俊课题组在前期的研究中发现,稻瘟菌侵染水稻时可以分泌众多的蛋白到水稻的质外体中。而植物对病菌的识别主要存在于两个层面,对病菌表面保守的分子特征物质(PAMP)的识别(PTI,PAMPs trigg
新研究揭示根际微生物调控水稻分蘖机制
近日,我国科学家在国家重点研发计划、中国科学院先导专项、国家自然科学基金等项目资助下,通过整合微生物组学、分子生物学、作物遗传学、天然产物化学及结构生物学等技术,首次系统揭示了根际微生物组调控水稻分蘖的功能与分子机制。研究发现,根际微生物组对水稻分蘖数具有显著影响,且这种影响依赖于植物激素独脚金内酯
根系微生物协助水稻耐酸抗铝研究取得进展
近期,中国科学院南京土壤研究所梁玉婷研究员课题组联合美国加利福尼亚大学伯克利分校、中国科学院遗传与发育生物学研究所等,在合成菌群(SynComs)协助水稻耐酸抗铝的机理研究方面取得了重要进展。相关研究成果以Root microbiota confers rice resistance to al
根系微生物协助水稻耐酸抗铝研究取得进展
近期,中国科学院南京土壤研究所梁玉婷研究员课题组联合美国加利福尼亚大学伯克利分校、中国科学院遗传与发育生物学研究所等,在合成菌群(SynComs)协助水稻耐酸抗铝的机理研究方面取得了重要进展。相关研究成果以Root microbiota confers rice resistance to alum
袁隆平团队成员回应转基因水稻研究
日前,有媒体报道“杂交水稻之父”袁隆平在接受采访时称,自己正在将玉米的碳四基因转到水稻上面来,提高光合效率,提高产量;他还认为转基因是今后的发展方向,不能一概而论。这一消息引起社会关注。 1月3日,新华社记者就此采访了袁隆平先生的弟子、杂交水稻国家重点实验室首席科学家邓启云。邓启云表示,由
稻田和旱地土壤微生物生物量含量及其环境驱动的差异
热带和亚热带地区长期植稻过程中形成了特殊的人工湿地土壤,即水稻土。相比于旱地土,水稻土具有特殊的氧化还原过程,土壤中的有机质可以支撑更多的微生物生物量,然而,该现象的内在机制仍缺乏系统阐释。 中国科学院亚热带农业生态研究所研究员吴金水研究团队从Web of Science数据库中筛选了129篇
土壤微生物生物量含量及其环境驱动的差异机制获进展
热带和亚热带地区长期植稻过程中形成了特殊的人工湿地土壤,即水稻土。相比于旱地土,水稻土具有特殊的氧化还原过程,土壤中的有机质可以支撑更多的微生物生物量,然而,该现象的内在机制仍缺乏系统阐释。 中国科学院亚热带农业生态研究所研究员吴金水研究团队从Web of Science数据库中筛选了129篇文章
最新研究解析碳4解剖学结构形成机制
近日,中国农业科学院生物技术研究所作物高光效功能基因组创新团队研究发现控制水稻碳3、碳4小脉发育新机制,为在碳3水稻中有效组装碳4解剖学结构提供新的基因资源和理论基础。相关研究成果发表于《植物细胞》(The Plant Cell)上。中国农业科学院生物技术研究所博士生刘启明、已毕业滕守振博士和邓晨博
运用叶绿素计诊断水稻氮素营养
水稻是重要的粮食作物,近年来开始运用叶绿素计来 诊断水稻的相关状况,其中氮素营养在确定自然环境和农业环境下植物的光合能力中起着关键作用,并且氮素为植物光合作用和生态系统生产力提供着重要的支持,是作物的一种最重要的养分。除非氮素作为一种肥料施入,否则,氮素缺乏几乎到处都发生,并且在很多系统中,氮素作为
东北地理所揭示大豆光合碳在不同有机质黑土中的转化差异
光合碳在植物-土壤-微生物间的转化深刻影响土壤碳及全球碳循环。然而,大豆光合碳在不同土壤中的转化,以及对土壤碳沉积的贡献还鲜见报道。 中科院东北地理与农业生态研究所金剑研究员等开展研究,通过对生长在高、中、低有机质黑土上的大豆进行CO2标记,解析光合碳在地下部的动态去向。研究结果表明,在低
水稻土微生物残留物对氮素的响应研究获进展
微生物是土壤有机碳转化的重要参与者,其通过合成代谢作用将有机碳转化为自身细胞组成,待其死亡后以微生物残体形式在土壤中积累。其中,氨基糖是微生物细胞壁的重要组成部分,也是土壤稳定有机碳的重要来源。水稻土作为一种重要的碳汇场所。在淹水条件下,由于水中溶解氧的扩散作用,在水稻土表层形成一层约1cm深的
我国揭示稻田生态系统微生物残留物固碳的氮素调控因素
微生物是土壤有机碳转化的重要参与者,其通过合成代谢作用将有机碳转化为自身细胞组成,待其死亡后以微生物残体形式在土壤中积累。其中,氨基糖是微生物细胞壁的重要组成部分,也是土壤稳定有机碳的重要来源。水稻土作为一种重要的碳汇场所。在淹水条件下,由于水中溶解氧的扩散作用,在水稻土表层形成一层约1cm深的
分子植物卓越中心揭示磷转运蛋白调控叶片光合速率和水稻产量的作用
光合作用是作物改良的重要目标之一。光合叶片中的无机磷(Pi)作为腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)合成原料并参与光合蛋白调控以及磷酸丙糖(TP)等光合产物周转,叶片中Pi含量在一定条件下可能成为光合作用高效运转的限制因素。实际上,田间光合作用的磷限制常发生在抽穗灌浆阶段、需要光合作用高效运转的时期。 叶
水稻土微生物残留物对氮素的响应研究获进展
微生物是土壤有机碳转化的重要参与者,其通过合成代谢作用将有机碳转化为自身细胞组成,待其死亡后以微生物残体形式在土壤中积累。其中,氨基糖是微生物细胞壁的重要组成部分,也是土壤稳定有机碳的重要来源。水稻土作为一种重要的碳汇场所。在淹水条件下,由于水中溶解氧的扩散作用,在水稻土表层形成一层约1cm深的
微生物所在水稻抗稻瘟病机制研究中取得进展
由稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是危害水稻最严重的真菌病害,每年给水稻生产带来巨大损失,严重发病的田块甚至绝产。在植物抗病机制研究过程中发现,多种植物激素在植物应对外界生物与非生物胁迫过程中发挥重要作用。其中,气体乙烯被认为是一类逆境激素而受到重视。以往有关乙烯对植物
稻田温室气体排放的碳铁耦合机制揭示
稻田土壤有机碳密度一般显著高于旱地土壤,因此其有机碳矿化的加剧将向大气释放大量温室气体CO2,进而影响全球气候变化。水稻根部表面通常沉积一层无定型铁氧化物(简称为铁膜,Fe plaque)。铁膜处于稻田好氧/厌氧交替界面,并且铁膜中的铁主要以微生物能利用的活跃非晶质氧化铁的形式存在,因此,铁膜上
基因界“尖子生”:高产早熟同步实现
过表达OsDREB1C基因的“日本晴”水稻高产早熟。受访者供图 从绿色革命改良作物株型,到杂交水稻大面积推广,粮食单产增长了一倍多。 然而,此前研究表明,全球约24~39%的玉米、水稻、小麦以及大豆种植区域单产处于停滞不前甚至下降的态势。 7月22日,《科学》在线发表了中国农业科学院作物科学研
“多面手”明星基因,同步实现高产早熟
从绿色革命改良作物株型,到杂交水稻大面积推广,粮食单产增长了一倍多。然而,此前研究表明,全球约24~39%的玉米、水稻、小麦以及大豆种植区域单产处于停滞不前甚至下降的态势。7月22日,《科学》在线发表了中国农业科学院作物科学研究所研究员周文彬团队在水稻中发现的高产基因(OsDREB1C),它能够同时
蓝细菌合成生物学研究进展
光合生物制造技术是指以光合生物为平台,将太阳能和二氧化碳直接转化为生物燃料和生物基化学品的技术,可以在单一平台、单一过程中同时取得固碳减排和绿色生产的效果。蓝细菌是极具潜力的光合微生物平台,相比较于高等植物和真核微藻,具有结构相对简单、生长快速、光合效率高、遗传操作便捷等优势,易于进行光合细胞工
微生物碳源利用效率对施肥的响应研究获进展
陆地生态系统中,微生物在调控碳循环过程中扮演着两种截然不同的角色:1)通过分解代谢作用使有机物矿化向大气释放CO2;2)将非稳态的有机碳通过微生物“碳泵”的形式不断形成稳定态有机碳库。微生物这种分解代谢与合成代谢的相对过程强弱可以通过碳源利用效率(CUE)反映,其决定了土壤中碳周转的去向。 中
微生物所在提高光合作用效率研究中取得进展
人们熟知的“万物生长靠太阳”现象,其基本原理是在高等植物、藻类和蓝细菌这些生物中发生放氧型光合作用。这些生物通过光合作用固定CO2,把太阳能转化为化学能储存下来,同时将水分子裂解并释放出氧气,供生物呼吸。光合作用是地球上最重要的生物化学反应,为地球生物提供赖以生存的物质基础。因此,提高光合作用效
土壤中氮元素在水稻生长中的作用
水稻的生产离不开养分,在水稻生产的每个时期我们都会根据其生长特性与需肥量来施用肥料,在这其中氮是最主要的元素之一,氮元素为水稻生产提供了必须的养分,缺乏氮元素水稻容易抗性降低、倒伏、减产。土壤中的氮元素含量可以用土壤养分测试仪来进行检测测定,分析出其中氮元素的含量。土壤中氮存在的主要形式是有机物,经
纳米活碳催化高效农业
“中国60年化肥施用量增百倍,有毒物质危及食品安全”,“化肥的利用率仅40%左右,大部分都形成了污染”,“ 长江生态系统已经崩溃,175种特有物种现在一半都不到”,“土壤重金属含量超标,何谈有机农业”。近段时间,媒体上有很多关于食品安全、生态环境的报道,越来越引起人们的关注和担忧。解决土壤污