豆科植物根瘤固氮能力与转录因子NLP家族有关

生物固氮作为潜在的新型氮肥来源,对于农业可持续发展具有重要意义。在豆科植物生物固氮中,豆血红蛋白的含量和组分直接影响根瘤内固氮酶的活性,发挥关键作用。中国科学院分子植物科学卓越创新中心杰里米·戴尔·默里研究组及合作团队首次发现转录因子NLP家族调控根瘤中豆血红蛋白基因表达的分子机制。10月底,相关成果在国际学术期刊《科学》上发表。 豆科植物大多能与固氮根瘤菌建立共生关系,形成高效的“固氮工厂”——根瘤,根瘤中含有大量的类菌体。类菌体内的固氮酶能够将空气中的氮气转变成植物可利用的氨,同时植物可提供根瘤菌需要的碳水化合物,从而互惠互利。然而固氮反应过程需要消耗大量的能量,不仅如此,固氮酶对氧气高度敏感,需要在低氧环境中才能工作,宿主细胞和根瘤菌本身的呼吸作用又需要大量氧气。为了同时满足固氮酶、宿主细胞与根瘤菌的不同需求,根瘤细胞通过合成大量的豆血红蛋白来调节氧气浓度。迄今为止有关根瘤内豆血红蛋白基因表达调控机制还尚无报道。 ......阅读全文

豆科植物生物固氮“氧气悖论”破解了

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所必需的,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

豆科植物生物固氮“氧气悖论”破解了

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所必需的,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

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

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

豆科植物根瘤固氮能力-与转录因子NLP家族有关

  生物固氮作为潜在的新型氮肥来源,对于农业可持续发展具有重要意义。在豆科植物生物固氮中,豆血红蛋白的含量和组分直接影响根瘤内固氮酶的活性,发挥关键作用。中国科学院分子植物科学卓越创新中心杰里米·戴尔·默里研究组及合作团队首次发现转录因子NLP家族调控根瘤中豆血红蛋白基因表达的分子机制。10月底,相

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

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 &

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

研究揭示影响大豆与根瘤菌共生建立的关键因素

近日,东北农业大学教授辛大伟、副教授王锦辉团队揭示了广宿主根瘤菌Sinorhizobium frediiHH103的III型效应因子NopC通过与GmRAC1互作影响共生信号传递,进而影响大豆与根瘤菌共生建立。相关成果发表在Plant Communications上。大豆是人类和畜牧业的重要蛋白质来

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,

生物固氮的环境响应机制获揭示

  中国科学院华南植物园生态中心鼎湖山站生态系统管理研究组副研究员郑棉海(课题组PI:莫江明研究员)首次系统地揭示了全球陆地生态系统生物固氮对环境变化的响应格局。相关研究近日发表于《全球变化生物学》。 生物固氮是地球生态系统重要的氮素来源之一,也是驱动陆地生态系统氮循环和净初级生产力的关键因素。

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

谁是大自然里的“小猪佩奇VS小羊苏茜”?

在我们的习惯认知中,自然界的生物处在错综复杂的食物链中,一物降一物,很难与“合作”联系起来,但其实“合作共赢”的模式最早就是来源于大自然,在植物、微生物和动物中比比皆是。它们彼此之间也会达成“共识”,一致对外,这种合作关系就叫“共生”,它们的共赢则是赢在获取养分、抵御外敌和传递花粉,赢在生存和繁衍。

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

生物固氮气吹扫仪氮三种

1.圆形电动氮吹仪采用微电脑智能温控器,可定时,调节采用PID技术并可实现超温报警及防干烧。2.采用国际认可的技术,通过将氮气吹入加热的样品表面从而进行样品浓缩,使分析时间缩短,满足了快速检测的需要。3.LED显示屏,双数字显示,温度同步显示、时间递减显示,操作简单方便。4.氮气吹扫仪的所有部件均匀

土壤微生物固氮机理研究获进展

中国科学院华南植物园副研究员郑棉海团队在国家重点研发-青年科学家项目、广东省基础与应用基础研究基金等项目的资助下,在土壤微生物固氮机理研究方面取得重要进展。相关成果近日分别发表于《微生物系统》(mSystems)和《地球物理研究通讯》(Geophysical Research Letters)。生物

研究揭示森林演替驱动生物固氮及其关键机制

  传统观点和理论研究认为生物固氮速率在森林演替初期或中期达到峰值,而演替后期生物固氮逐渐减弱甚至停止。这样的观点主要基于两个基本假设。其一,演替初期或中期土壤养分(尤其是氮)贫瘠,固氮植物和固氮微生物在生态系统中占有优势地位;但演替过程土壤氮逐渐累积增加,因此演替后期生物固氮已不具有竞争优势,固氮

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

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

研究破解豆科植物在“恐龙大灭绝”时期幸存密码

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/454882.shtm 中新社昆明3月22日电 (记者 胡远航)中国科学院昆明植物研究所22日发布消息称,该所科研人员参与的研究团队在豆科系统发育基因组学和根瘤菌固氮共生演化研究中取得新进展,破解豆科植

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

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

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

研究揭示陆地生态系统生物固氮对养分输入的格局和机制

  中国科学院华南植物园生态中心博士后郑棉海在研究员莫江明的指导下,通过收集和整合分析全球不同自然生态系统(热带/亚热带森林、温带森林、北方森林、草地和苔原)、不同基质(土壤、凋落物、苔藓、地衣、叶片和根瘤)和不同固氮类型(自由固氮和共生固氮)对养分(氮、磷和微量元素)输入的响应格局;同时分析养分添

研究揭示淡水湖泊生态系统生物固氮

  生物固氮作用为陆地及水生态系统提供了大量的氮源。目前,关于生物固氮作用的研究主要集中在陆地和海洋生态系统。然而,淡水湖泊生态系统生物固氮作用的研究相对较少。在国家自然科学基金与中国科学院前沿重点项目的资助下,中科院南京地理与湖泊研究所吴庆龙团队通过对抚仙湖表层和真光层固氮微生物空间分布特征进行研

大型安徽丝藻提供生物固氮的最早化石证据

  近日,中国科学院南京地质古生物研究所早期生命研究团队庞科博士等,发现了具有多细胞和细胞分化的大型安徽丝藻,认为其是早期生物固氮的最早化石证据,相关成果于2月2日在线发表在《细胞》出版集团《当代生物学》(Current Biology)杂志上。  据悉,庞科和唐卿(现为美国弗吉尼亚理工大学博士研究

陈文新:生物固氮可促进农业持续发展

  发展食用菌产业不仅可以致富,还能变废弃物为资源和促进有机农业的发展。陈文新  最近研究发现,化学氮肥用量的增加是中国空气中氨浓度稳步上升的重要原因,特别是在雾霾最严重的华北平原。  为尽快改变现状,我们建议,一是将动植物遗留的废弃物通过栽种食用菌等方式,将菌渣加适量化肥转变成农田肥料使用;二是充

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