科学家破译共生根瘤菌识别豆科植物机制
中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员杰睿（Jeremy Murray）团队与张余团队合作，首次成功解析了豌豆根瘤菌转录因子NodD蛋白与类黄酮类化合物（橙皮素）结合的高分辨复合物晶体结构，解析了NodD识别类黄酮类化合物的机制，并揭示NodD中决定信号识别特异性的关键结构元件，开辟了人工设计高效固氮体系的新路径。1月9日，相关研究成果发表于《科学》。在自然界中，豆科植物的根部与根瘤菌通过共生互作形成的根瘤器官是高效的天然氮肥工厂。已有研究表明，豆科植物根系会分泌一种叫做“类黄酮类化合物”的化学信号，它如同一把特制的“信号钥匙”。NodD就像“分子锁”，能够识别与之匹配的“信号钥匙”，从而启动共生程序。然而，根瘤菌的“分子锁”如何特异性识别“化学信号钥匙”，一直是该领域备受关注且尚未完全阐明的科学问题。研究团队发现，豌豆根瘤菌NodD蛋白的配体结合结构域通过两个蛋白口袋识别橙皮素，其中一个结合口袋位于NodD蛋白的单体中，一个......阅读全文
科学家破译共生根瘤菌识别豆科植物机制
中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员杰睿（Jeremy Murray）团队与张余团队合作，首次成功解析了豌豆根瘤菌转录因子NodD蛋白与类黄酮类化合物（橙皮素）结合的高分辨复合物晶体结构，解析了NodD识别类黄酮类化合物的机制，并揭示NodD中决定信号识别特异性的关键结构元件，开辟了人工设计高效
科学家破译共生根瘤菌识别豆科植物机制
中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员杰睿（Jeremy Murray）团队与张余团队合作，首次成功解析了豌豆根瘤菌转录因子NodD蛋白与类黄酮类化合物（橙皮素）结合的高分辨复合物晶体结构，解析了NodD识别类黄酮类化合物的机制，并揭示NodD中决定信号识别特异性的关键结构元件，开辟了人工设计高效
科学家破译豆科植物与根瘤菌的共生之谜
在自然界中，豆科植物的根部与根瘤菌通过共生形成的根瘤器官，堪称一座“高效的天然氮肥工厂”。在这一共生关系中，植物为根瘤菌提供碳源，根瘤菌负责将空气中的氮气转化为植物可利用形式的氮肥。但是，豆科植物根系所处环境复杂，存在多种根瘤菌和其他细菌。植物如何精准识别并只允许“相匹配”的根瘤菌进入根部结瘤之谜，
上海生科院在豆科植物根瘤菌共生固氮研究中取得进展
8月12日，《自然-通讯》（Nature Communications）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王二涛研究组题为DELLA proteins are common components of symbiotic rhizobial and mycorrh
共生固氮菌的相关介绍
在与植物共生的情况下才能固氮或才能有效地固氮，固氮产物氨可直接为共生体提供氮源。主要有根瘤菌属（Rhizobium）的细菌与豆科植物共生形成的根瘤共生体，弗氏菌属（Frankia,一种放线菌）与非豆科植物共生形成的根瘤共生体；某些蓝细菌与植物共生形成的共生体，如念珠藻或鱼腥藻与裸子植物苏铁共生形
概述根瘤菌的共生过程
当豆科植物在幼苗期，土壤中的根瘤菌便被其根毛分泌的有机物吸引而聚集在根毛的周围，并大量繁殖。同时产生一定的分泌物，这些分泌物刺激根毛，使其先端卷曲和膨胀，同时，在根菌瘤分泌的纤维素酶的作用下，根毛细胞壁发生内陷溶解，随即根瘤菌由此侵入根毛。 在根毛内，根瘤菌分裂滋生，聚集成带，外面被一层粘液所包
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
根瘤菌的基本信息介绍
经过70年代和80年代初的研究，根瘤菌科的变化较大，现包括7属36种，但其中的放射土壤杆菌不能引起植物异常增生。根瘤菌属和慢生根瘤菌属 两属细菌都能从豆科植物根毛侵入根内形成根瘤，并在根瘤内成为分枝的多态细胞，称为类菌体。类菌体在根瘤内不生长繁殖，却能与豆科植物共生固氮，对豆科植物生长有良好作用
概述根瘤菌的生活习性
这种共生体系具有很强的固氮能力。已知全世界豆科植物近两万种。根瘤菌是通过豆科植物根毛、侧根杈口(如花生)或其他部位侵入，形成侵入线，进到根的皮层，刺激宿主皮层细胞分裂，形成根瘤，根瘤菌从侵入线进到根瘤细胞，继续繁殖，根瘤中含有根瘤菌的细胞群构成含菌组织。根瘤菌进入这些宿主细胞后被一层膜套包围，有
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
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
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
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
谢芳研究组揭示侵染线极性生长的分子机理
10月6日，The Plant Cell在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心谢芳研究组题为SPIKE1 Activates the GTPase ROP6 to Guide the Polarized Growth of Infection Threads in Lotus japoni
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
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
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
陈文新院士：生物固氮可促进农业持续发展
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；二是充分发挥生物固氮作用。通过这两项措施可大幅减少化学氮肥用量，既能培肥土壤，又能达
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
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
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
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
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。
关于氮的元素固定的介绍
由于氮是一种重要肥料，所以把氮气转化为氮的化合物的方法叫做氮的固定。主要用于农业上。又分生物、自然、人工固氮3种。 一种固氮的方式是利用植物的根瘤菌根瘤菌是一种细菌，能使豆科植物的根部形成根瘤在自然条件下，它能把空气中的氮气转化为含氮的化合物供植物利用。“种豆子不上肥，连种几年地更肥”就是讲的
关于豆血红蛋白的基本介绍
豆科植物根瘤中的血红蛋白，亦称为根瘤血红蛋白。这是1939年久保秀雄发现的。根瘤血红蛋白的分子量为15—17万，同一根瘤中见有复数的分子种。根瘤中的血红蛋白的含量与根瘤氮素固定活性呈平行关系。血红蛋白中血（hemo－）的部分由根瘤菌合成，而球蛋白（globin）的部分则是由寄主（豆科植物）所合成
关于根瘤菌的主要用途介绍
虽然空气成分中约有80%的氮，但一般植物无法直接利用，花生、大豆、苜蓿等豆科植物，通过与根瘤菌的共生固氮作用，才可以把空气中的分子态氮转变为植物可以利用的氨态氮。在种子发芽生根后，根瘤菌从根毛入侵根部，在一定条件下，形成具有固氮能力的根瘤，在固氮酶的作用下，根瘤中的类菌体将分子态氮转化为氨态氮，
细菌与生物链
大部分细菌是分解者，处在生物链的最底层。还有一部分细菌是消费者和生产者。比如硫细菌，铁细菌等，他们是化能合成异养型，属于生产者，可以利用无机物硫铁等制造自身需要的有机物。而根瘤菌则是消费者，它们与豆科植物互利共生，消耗豆科植物光合作用所生产的有机物，因此为消费者。当然，细菌最主要的作用还是分解者