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%。 这项新技术不同于以往大豆固氮技术的创新之处在于通过一种特定的根瘤菌,提高大豆根瘤和结子器官之间的氮流动,提高大豆生长必需的氮供给,提高大豆结子率,提升产量。 新技术不仅打破了以往科学家从土壤中固氮的传统思路,还可以通过豆类植株从空气中吸收利用天然氮而减少氮肥的施用,减轻农业生产对土壤、水等环境的破坏。该技术不仅适用于大豆生产,也适用于其它豆类植物的种植。 该研究成果发表在最近一期的《当代生物》(Current Biology)杂志上。......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。

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

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

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

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%

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。

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

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

科学家称有望利用大豆根部固氮细菌将一氧化碳变燃料

  北京时间8月11日消息,据国外媒体报道,美国科学家表示,一种存在于大豆根部的固氮细菌所产生的酶可能有望成为实现以空气为动力的新型汽车梦想的关键。这种酶名为钒固氮酶(Vanadium nitrogenase),还可以将常见工业副产品一氧化碳(CO)转化为丙烷。固氮菌将一氧化碳变燃料  丙

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,

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

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

固氮的主要分类

人工固氮人工固氮长期以来,人们期望着农田中粮食作物能像豆科植物一样有固氮能力,以减少对 化肥的依赖。70年代首先实现了细菌之间的固氮 ... 主要在合成氨中实现人工固氮(工业上通常用H2和N2 在催化剂、高温、高压下合成氨,化学方程式:N2 + 3H2=(高温高压催化剂)2NH3)。 所有的含氮化学

什么是人工固氮

固氮分子氮经自然界的固氮生物(如各种固氮菌)固氮酶的催化而转化成氨的过程。是氮循环的重要阶段1、人工固氮   工业上通常用H2和N2 在催化剂、高温、高压下合成氨   化学方程式:N2 + 3H2=(高温高压催化剂)2NH3   最近,两位希腊化学家,位于Thessaloniki的阿里斯多德大学的G

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

中国农科院重大科技任务推动大豆花生单产提升

记者4月25日从中国农业科学院获悉,该院重大任务局近日启动实施“大豆花生控毒固氮耦合绿色高效关键技术研究”重大科技任务,旨在聚焦大豆花生油料产能提升的国家重大战略需求,探索大豆花生控毒固氮、提质增产、绿色低碳发展新途径。任务首席科学家、中国农业科学院油料作物研究所研究员张奇介绍,当前,我国大豆、花生

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

植物固氮成本不菲

当谈到获取最重要的营养素时,有些植物会招募一些“小朋友”:生活在其根部隆起处、从空气中获取氮的土壤细菌。一项新研究表明,维持这些搭档的成本很高,以至于一些物种放弃了这些微生物园丁。来自10个植物家族的物种,包括花生、豆类和含羞草树,都能够在贫瘠的土壤中茁壮成长,因为它们与所谓的固氮细菌结合在一起。但

植物固氮成本不菲

含羞草树 图片来源:Olivier Vandeginste/Science Source 当谈到获取最重要的营养素时,有些植物会招募一些“小朋友”:生活在其根部隆起处、从空气中获取氮的土壤细菌。一项新研究表明,维持这些搭档的成本很高,以至于一些物种放弃了这些微生物园丁。 来自10个植物家族的

植物固氮成本不菲

含羞草树 图片来源:Olivier Vandeginste/Science Source 当谈到获取最重要的营养素时,有些植物会招募一些“小朋友”:生活在其根部隆起处、从空气中获取氮的土壤细菌。一项新研究表明,维持这些搭档的成本很高,以至于一些物种放弃了这些微生物园丁。 来自10个植物

固氮酶结构介绍

Fe蛋白Fe蛋白由 nifH基因编码 。对多种生物固氮酶铁蛋白的一级结构的测定结果表明 , Fe蛋白都不含色氨酸 ,酸性氨基酸的含量均高于碱性氨基酸 ,各属种间的同源性为 45% ~ 90%,说明铁蛋白的基本结构较为保守 。Fe蛋白是两个相同的亚基组成的 γ2型二聚体 。二聚体的分子量约为 59 ~

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

大气二氧化碳浓度升高影响大豆产量和品质的机制

  大气CO2浓度不断升高是全球气候变化的重要环境因子,根据计算大气CO2浓度已从工业革命前的270ppm升高到目前的412ppm(http://scrippsco2.ucsd.edu/#),预测到本世纪中叶大气CO2浓度将升高到550ppm,本世纪末达到700ppm。研究发现大气CO2浓度升高促进

科学家首次评估单细胞固氮蓝藻的全球固氮通量

  厦门大学教授史大林团队基于在西北太平洋副热带流涡区开展的高分辨率观测,定量分析了固氮生物群落的丰度、结构和固氮速率,进而应用广义加性模型刻画的优势固氮蓝藻的生态位特征预测了其在全球海洋的主要分布格局,首次系统性地评估了单细胞固氮蓝藻UCYN-B的全球固氮通量,揭示了其对海洋固氮的重要贡献。日前,

科学家首次评估单细胞固氮蓝藻的全球固氮通量

厦门大学教授史大林团队基于在西北太平洋副热带流涡区开展的高分辨率观测,定量分析了固氮生物群落的丰度、结构和固氮速率,进而应用广义加性模型刻画的优势固氮蓝藻的生态位特征预测了其在全球海洋的主要分布格局,首次系统性地评估了单细胞固氮蓝藻UCYN-B的全球固氮通量,揭示了其对海洋固氮的重要贡献。日前,相关

巴西Microquimica上市大豆种子解决方案-结合两款接种剂

  近日,巴西Microquimica公司上市了一种大豆种子解决方案,结合了两种接种剂AzzoFix(活性成分:固氮螺菌)和Atmo(慢生根瘤菌),以及一种生物保护剂SynFlex。  该解决方案已获得巴西农业、畜牧业和供应部(MAPA)登记批准,用于大豆种子处理。Microquimica技术总监R

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

固氮菌有哪些特性?

  在无氮培养、温度18~40℃时,菌株均能生长且有固氮酶活性,其最适生长及固氮的温度为26~37℃;在偏酸(pH值5.0)和偏碱(pH值8.0)的条件下,菌株均能保持较强的生长势和较高的固氮酶活性,并能通过调节自身代谢适应环境的酸、碱变化,使培养液趋近中性;培养液中NaCl浓度在0.5~2.5g/

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

大豆协会:转基因大豆与肿瘤高度相关

  在进口转基因大豆的冲击下,我国大豆业“奄奄一息”。15年来,转基因大豆在安全性争议声中,进口数量不断攀升。日前,农业部批准发放三个可进口用作加工原料的转基因大豆安全证书,又掀起了一场无解的争论。   转基因大豆进口争议中前行 协会称与肿瘤高相关   央视网(记者李文学