豆科植物固氮“氧气悖论”破解

根瘤被称为豆科植物的“固氮工厂”,反映豆科植物与固氮根瘤菌的共生关系。豆血红蛋白(又称共生血红蛋白)存在其中,是根瘤中调节氧气浓度的“开关”,氧气是豆科植物和根瘤菌呼吸必需的,但根瘤菌中的固氮酶更喜欢低氧环境,“氧气悖论”就产生了。这一悖论始终悬而未决,也就是说,迄今为止有关根瘤内豆血红蛋白基因表达的调控机制仍不清楚。 10月29日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心(以下简称分子植物卓越中心)Jeremy Dale Murray团队成功破解固氮“氧气悖论”,他们首次发现转录因子NLP家族调控根瘤中豆血红蛋白基因表达的分子机制。研究成果发表于《科学》。“氧气悖论”悬而未决 在自然界,植物生长除了需要外界氮肥外,也会“自给自足”。如大豆等豆科植物,它们和细菌互利共生固氮,自我施肥。这就是豆科植物与固氮根瘤菌的共生关系产生的结果。 “氧气悖论”......阅读全文

农杆菌的生存形状相关介绍

  根癌农杆菌生活在土壤,特别是耕种过的田地里,因为经过耕种的土壤疏松,适宜根癌农杆菌生长。根癌农杆菌的菌体为棒状,有两三个微米长,靠几根鞭毛运动,鞭毛一般生在侧边。用显微镜放大到1000倍时,人们就能把它看得很清楚了。  在许多双子叶植物靠近地面的根茎交界处,根癌农杆菌能诱发一种帽状肿瘤,人们称之

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

不同海拔梯度豆科植物根瘤相关细菌多样性研究获进展

  尽管学界关于豆科植物-根瘤共生体的研究越来越多,但对我国西北干旱区与豆类植物根瘤相关的细菌研究较有限。针对这一问题,中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室研究员曾凡江团队依托昆仑山中段北坡不同海拔梯度综合观测研究样带,以昆仑山中段北坡豆科植物根瘤相关细菌为研究对象,系统研究了

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

科学家发现玉米的核心细菌微生物组具有固氮能力

与人类微生物组类似,植物微生物组被称为植物的第二个基因组,对植物生长发育、养分吸收、病虫害抵御等至关重要。  近日,科学家发现了定殖于玉米茎木质部伤流液内具有固氮能力且高度保守的核心细菌微生物组,它们为玉米提供了氮素营养并促进根系生长。相关研究成果由中国农科院农业资源与农业区划研究所(以下简称资划所

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

比砒霜还毒,如何从源头上避免花生受黄曲霉毒素污染?

  花生是我国重要的油料作物与经济作物,但花生在田间生长、收获和储运过程中,极易受到黄曲霉毒素污染。近年来,湖北襄阳通过引进花生ARC控毒固氮提质增产关键技术,探明ARC微生物菌剂对花生增产增效的作用,建立了万亩连片应用示范田,实现了花生的减肥增效。  8月24日,全国农业技术推广服务中心、中国农业

玉米“肠道菌群”:未开发的生物固氮资源

玉米伤流液采集           中国农科院供图 与人类微生物组类似,植物微生物组被称为植物的第二个基因组,对植物生长发育、养分吸收、病虫害抵御等至关重要。 近日,科学家发现了定殖于玉米茎木质部伤流液内、具有固氮能力且高度保守的核心细菌微生物组,它们为玉米提供了氮素营养并促进根系生长。相关

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

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

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,

关于氮循环的氮的相关介绍

  氮(N)是天然湿地生态系统中最重要的组成成分和一种重要的生态影响因子,其主要来源有径流输入、大气沉降和生物固氮。天然湿地中N的迁移和转化主要发生在湿地演替带,演替带是生物地球化学活动比较强烈的缓冲区,常被视为湿地的N源、N汇和N转化器。演替带中N衰减主要是通过反硝化、厌氧氨氧化和湿地植被吸收等方

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

研究发现硝酸盐抑制共生结瘤的新机制

10月8日,Nature Plants 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谢芳研究组题为NIN interacts with NLPs to mediate nitrate inhibition of nodulation inMedicagotruncat

谢芳研究组发现硝酸盐抑制共生结瘤的新机制

  2018年10月8日,《Nature Plants》在线发表了中科院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所谢芳研究组题为“NIN interacts with NLPs to mediate nitrate inhibition of nodulation inMedicagotrunca

活体生理检测仪验证根瘤促多氯联苯降解

2018年年初,中科院南京土壤研究所滕应研究员、骆永明研究员针对植物修复多氯联苯(PCBs)污染的研究成果,在Environmental Science & Technology (IF 6.653)上发表,研究标题为“Coupling between nitrogen fixation and t

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

研究揭示豆科植物共生互作中核内钙信号的编码机制

  8月16日,《美国国家科学院院刊》(PNAS)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/中科院植物分子遗传国家重点实验室谢芳研究组撰写的题为Constitutive activation of a nuclear-localized calcium channel com

研究揭示豆科植物共生互作中核内钙信号的编码机制

  8月16日,《美国国家科学院院刊》(PNAS)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/中科院植物分子遗传国家重点实验室谢芳研究组撰写的题为Constitutive activation of a nuclear-localized calcium channel com

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

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

河南大学博后首篇《科学》!3年课题曾无疾而终

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/1/492209.shtm 和许多人一样,柯小龙最开始对未来也会迷茫。在科研这条路上,也曾磕磕绊绊。 他在读研期间投入全部精力做了3年的课题无疾而终。承受着巨大的压力与痛苦,他依然没有放弃这项事业,沉醉

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

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

植物氮素来源全攻略

  众所周知,植物生长需要阳光、空气、水分和养料,其中养料又包括种类众多的营养元素。氮素(N)作为植物营养的三大要素之一,是构成蛋白质的主要成份,也是叶绿素的组成成份,因此氮的多寡会直接影响植物的各项生命活动。如果缺乏氮素,绝大多数植物会表现出植株矮小,叶色发黄,最终导致其不能正常生长。 由此看

细菌门的价值意义

  在自然界的物质循环中,细菌起着重要的作用。地球上动植物的尸体和排泄物,必须经过腐生细菌的分解腐烂,使复杂的有机物变为无机物,重新为植物吸收利用,使物质不断地循环。与豆科植物共生的根瘤菌属(Rhizobium)和固氮菌属(Azotobacter)都能摄取大气中的氮,制成有机氮,直接或间接供绿色植物

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

乳酸菌和根瘤菌是细菌还是真菌

乳酸菌和根瘤菌都是细菌。乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)是一类能利用可发酵碳水化合物产生大量乳酸的细菌的统称。这类细菌在自然界分布极为广泛,具有丰富的物种多样性,至少包含18个属,共200多种。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

研究发现锑氧化依赖的化能自养固氮过程

  广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员孙蔚旻团队发现了锑氧化依赖自养固氮的全新生物地球化学过程,同时利用DNA-SIP和宏基因组分箱确定了微生物红环菌科(Rhodocyclaceae)和根瘤菌科(Rhizobiaceae)参与此过程。相关研究发表于Environmental Science &