英新技术:甘蔗细菌助农作物空中取氮
氮肥过度使用会给周边环境带来巨大压力。英国研究人员开发的新技术则有望降低这种压力,他们通过给农作物植入一种取自甘蔗的细菌,使作物从空气中获取营养成分氮,从而减少氮肥使用。 英国诺丁汉大学最新发表的公报说,植物会通过固氮作用将氮分子转化为氨,为生长提供必需的营养。然而绝大多数植物只能从土壤中获取氮,因此许多农作物都需施用氮肥。不过,一些植物可在固氮菌的帮助下从空气中直接获取氮。 该校研究人员在甘蔗上发现一种被称为“固氮醋杆菌”的特殊固氮菌菌株,这种菌株可移植到某些农作物植株上。植入这种细菌后,一些作物的细胞有可能具备固氮能力,从而“捕获”空气中的氮,合成所需营养。研究人员已用西红柿成功完成试验,目前正用小麦、油菜和玉米进行更大规模试验,以进一步验证其功效。 领导这项研究的诺丁汉大学教授爱德华·科金说,全球农业对化肥的依赖日益严重,而这种新技术有望使农作物在氮需求方面“自给自足”, 大幅减少氮肥使用,降低耕......阅读全文
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
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
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
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
南京土壤所揭示长期施肥抑制根际微生物固氮的作用机制
生物固氮是地球上最重要的生态过程之一,在农田生态系统中,作物总生物量中大约24%的氮来源于微生物的非共生固氮过程。根际是农田土壤中微生物最为活跃的区域,根际中固氮微生物群落与作物的生长息息相关。然而,长期以来,大量化肥及有机物料的投入大大降低了农田土壤微生物的固氮作用。近年来,土壤固氮功能微生物
科学家首次发现藻类固氮神“器”
美国研究人员在一藻类中发现了能将氮气转化为细胞生长可利用氮的细胞器。这种被称为硝化原生质体(nitroplast)的结构的发现,有助加大基因工程植物转化氮或固氮力度,从而提高作物产量、减少其对肥料的需求。相关研究成果4月11日发表于《科学》。据《自然》报道,“教科书上说,固氮过程只出现在细菌和古菌中
科学家首次发现藻类固氮神“器”
美国研究人员在一藻类中发现了能将氮气转化为细胞生长可利用氮的细胞器。这种被称为硝化原生质体(nitroplast)的结构的发现,有助加大基因工程植物转化氮或固氮力度,从而提高作物产量、减少其对肥料的需求。相关研究成果4月11日发表于《科学》。据《自然》报道,“教科书上说,固氮过程只出现在细菌和古菌中
研究揭示长期施肥抑制根际微生物固氮的作用机制
生物固氮是地球上最重要的生态过程之一,在农田生态系统中,作物总生物量中大约24%的氮来源于微生物的非共生固氮过程。根际是农田土壤中微生物最为活跃的区域,根际中固氮微生物群落与作物的生长息息相关。然而,长期以来,大量化肥及有机物料的投入大大降低了农田土壤微生物的固氮作用。近年来,土壤固氮功能微生物
固氮酶的多样性介绍
在 Bishop等发现第二套固氮系统以前 , 人们一直认为 ,钼铁蛋白和铁蛋白组成的固氮酶系统是固氮生物中起固氮作用的唯一系统 。 Bishop在对棕色固氮菌的研究中 ,发现存在另外一种固氮酶系统 , 使生物体在缺乏 Mo的条件下可以固氮生长 。这种含钒固氮酶只在无 Mo而有 V的条件下表达 ,由
工业上常用的固氮方法是什么
N2+3H2=2NH3(可逆反应,条件高温高压催化剂)工业上利用合成氨实现人工固氮,最常用的是哈伯法,也就是氮气与氢气在高温高压催化剂(铁)作用下发生化合生成氨,然后再经一系列的反应转化为其他有价值的化合物,如硝酸、氮肥、含氮炸药等等。
固氮酶组分2的基本-信息
中文名称固氮酶组分2英文名称nitrogenase 2定 义一种铁硫蛋白。接受来自铁氧还蛋白的电子传递给固氮酶组分1,伴随着ATP水解为ADP。分子质量50~60 kDa,由2个单体组成,含4个铁原子,十几个硫原子。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),酶(二级学科)
固氮酶的多样性分析
在 Bishop等发现第二套固氮系统以前 , 人们一直认为 ,钼铁蛋白和铁蛋白组成的固氮酶系统是固氮生物中起固氮作用的唯一系统 。 Bishop在对棕色固氮菌的研究中 ,发现存在另外一种固氮酶系统 , 使生物体在缺乏 Mo的条件下可以固氮生长 。这种含钒固氮酶只在无 Mo而有 V的条件下表达 ,由
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
关于固氮酶MoFe蛋白的介绍
Kennedy等人通过 SDS-PAGE法 ,发现钼铁蛋白含有两种亚基 , 已经确定其为异四聚体 (α2 β 2 ),分子量约 220k~ 240kD之间 (因不同来源而异 )。α亚基分子量为 55kD,由 nifD基因编码 , 大小约为 500个氨基酸 ,氨基酸序列的同源性在 47% ~ 66
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
气生根黏液藏“心机”,微生物固氮控病有新招
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499642.shtm植物的茎或叶上所发生的根叫气生根,它是一种很特别的根系类型与变态器官,而有些植物气生根上则会附着大量黏液,从而形成了一种神奇的微环境。最近,中国科学院西双版纳热带植物园(以下简称版纳植
固氮酶组分1的基本信息
中文名称固氮酶组分1英文名称nitrogenase 1定 义一种钼铁蛋白,接受来自固氮酶组分2的电子催化双氮还原为氨。存在于具有固氮能力的细菌和蓝藻中,根据来源不同,大小有一定的差异,分子量约为二十几万,由4个单体组成,含1~2个钼原子、十几个铁原子和十几个硫原子。应用学科生物化学与分子生物学(一
固氮酶组分1的基本信息
中文名称固氮酶组分1英文名称nitrogenase 1定 义一种钼铁蛋白,接受来自固氮酶组分2的电子催化双氮还原为氨。存在于具有固氮能力的细菌和蓝藻中,根据来源不同,大小有一定的差异,分子量约为二十几万,由4个单体组成,含1~2个钼原子、十几个铁原子和十几个硫原子。应用学科生物化学与分子生物学(一
关于固氮菌的基本内容介绍
固氮菌属于细菌的一科。菌体杆状、卵圆形或球形,无内生芽孢,革兰氏染色阴性。好氧,厌氧,兼性厌氧均有,有机营养型,能固定空气中的氮素。包括固氮菌属、氮单孢菌属、拜耶林克氏菌属和德克斯氏菌属。固氮菌肥料多由固氮菌属的成员制成。 固氮菌是细菌的一科。菌体杆状、卵圆形或球形,能固定空中的氮素。氮是植物
固氮酶组分2的基本信息
中文名称固氮酶组分2英文名称nitrogenase 2定 义一种铁硫蛋白。接受来自铁氧还蛋白的电子传递给固氮酶组分1,伴随着ATP水解为ADP。分子质量50~60 kDa,由2个单体组成,含4个铁原子,十几个硫原子。应用学科生物化学与分子生物学(一级学科),酶(二级学科)
美发明可识别固氮细菌的选择剂
据《每日科学》网站8月25日报道,美国科学家发明了一种识别固氮细菌的方法,无需经过基因组测序或者遗传修饰,这将有利于更好地产生清洁能源氢气。 固氮细菌是以空气中的氮气为养料,形成自身蛋白质的微生物,它们生活在土壤以及某些植物的根部,把空气中的氮转化成化学养分来供植物生长。固氮细菌是氢的重要微生物来
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。
固氮酶结构Fe蛋白的相关介绍
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 ~
简述固氮酶的防氧保护机制
固氮菌在进化过程中,发展出多种机制来解决既需氧又防止氧对固氮酶的操作损伤的矛盾。 1、固氮菌以较强的呼吸作用迅速地将周围互不干涉中的氧消耗掉,使细胞周围处于低氧状态,保护固氮酶不受损伤。 2、在根瘤菌中,以豆血红蛋白与氧气结合的方式使豆血红蛋白周围的氧气维持在一个极低的水平。 3、有些固氮
概述固氮酶的多样性介绍
在 Bishop等发现第二套固氮系统以前 , 人们一直认为 ,钼铁蛋白和铁蛋白组成的固氮酶系统是固氮生物中起固氮作用的唯一系统 。 Bishop在对棕色固氮菌的研究中 ,发现存在另外一种固氮酶系统 , 使生物体在缺乏 Mo的条件下可以固氮生长 。这种含钒固氮酶只在无 Mo而有 V的条件下表达 ,
固氮酶的防氧保护机制介绍
1、固氮菌以较强的呼吸作用迅速地将周围互不干涉中的氧消耗掉,使细胞周围处于低氧状态,保护固氮酶不受损伤。2、在根瘤菌中,以豆血红蛋白与氧气结合的方式使豆血红蛋白周围的氧气维持在一个极低的水平。3、有些固氮菌能形成一个阻止氧气通过的粘液层。
研究人员揭示氢化钡固氮反应机制
近日,中科院大连化学物理研究所研究员陈萍、研究员郭建平团队和丹麦技术大学教授Tejs Vegge团队合作,通过实验设计与理论计算相结合, 揭示了非过渡金属基氢化钡(BaH2)固氮及加氢产氨过程的反应机理。相关成果发表在《德国应用化学》。氨是基础化工原料之一,是合成氮肥以及几乎所有重要含氮化学品的氮源
给农作物施肥的时候有哪些注意事项
充足的肥料是作物正常生长的保证,但是,如果施肥的时间,方式等不合理,或者不同类型的肥料组合不当,就会导致肥料减少和失效。甚至对作物造成损害。因此,施肥时应注意以下事项: di yi、要注意肥料的适用范围。 例如,含氮复合肥不应过多地施用于豆类作物,否则会抑制豆科作物中固氮根瘤菌的活性
聚焦转基因作物
摘要: 编者按:转基因植物或动物自出现以来,都受到全世界的关注,关于转基因的争论从未停止。最终决定权在政府手里,各国政府如何对待这一备受争议的产物。 全球 有关转基因生物潜在危害的赔偿责任和补救问题的生物安全性法规 参加于德国波恩举行的卡塔赫纳生物安全议定书第四次缔约方会议的与会者就有关转基因
超级作物赛事正酣
拥有这一特征的植物在全球范围内有着巨大的需求潜力,以增加粮食产量以及维持可持续发展。 发展中国家的农民或可受益于营养高效的农作物。 Jonathan Lynch喜欢透过表面向下看。在其寻求培育更加优质农作物的道路上,这名植物生理学家花费了大量时间挖掘植物的根系,了解是什么让一些作物种类可以更好地从