自养微生物光合同化碳层次分布与传输研究获进展

由中科院亚热带农业生态研究所主持工作副所长吴金水研究员领衔的农业生态过程方向研究团队近日在土壤自养微生物光合同化碳的层次分布与传输研究方面取得了新进展。 该团队在前期发现土壤微生物具有可观的碳同化能力的基础上,运用同位素连续标记技术结合分子生物学技术,对土壤自养微生物光合同化碳的层次分布与传输进行了进一步的深入探讨,发现土壤不同层次间的14C-SOC量随着土壤深度的增加而显著减少。第三层5-17cm的底层土壤,有近1/4的土壤未检测到14C 的存在,这可能与仅土壤表层很薄的一层能接受光能的原因有关。这说明土壤微生物的同化作用只发生在表层土壤,但是表层同化碳可以向下传输,传输能力因土壤而异,而且向下传输的同化碳,可能也为底层的化能自养微生物提供碳源和电子供体,从而在一定程度上可能诱导化能自养微生物参与碳同化过程。而且,不同层次间的土壤碳同化关键酶RubisCO酶活性、关键功能基因cbbL数量均随着土壤深度的增加而显著......阅读全文

微生物修复土壤低碳环保

  一块被污染过的土地是否只能惨遭遗弃?或许不用那么悲观。自然界最重要的污染物分解者——微生物已逐步被运用到治理土地污染中。  日前,在中国高科技产业研究会主办的新闻发布会上,土壤修复专家、北京三色微谷集团董事长王立平说,应用他们研发的“三色原菌剂”,可针对性改良因长期使用化肥、农药造成的土地板结,

南京土壤所贾仲君:与土壤微生物作战

  近年来,我国粮食产量每年增加近10%,但与之相对,每年化肥用量增速却高达51%。养分利用率低下致使我国每年仅氮肥损失就达140亿美元。  而最近,中国科学院南京土壤研究所贾仲君课题组发现了氨氧化古菌化能无机自养代谢的秘密,揭示土壤微生物是氮肥流失的“罪魁祸首”,并暗示研究研制相关硝化抑

南京土壤所贾仲君:与土壤微生物作战

  近年来,我国粮食产量每年增加近10%,但与之相对,每年化肥用量增速却高达51%。养分利用率低下致使我国每年仅氮肥损失就达140亿美元。   而最近,中国科学院南京土壤研究所贾仲君课题组发现了氨氧化古菌化能无机自养代谢的秘密,揭示土壤微生物是氮肥流失的“罪魁祸首”,并暗示研究研制相关硝化抑制剂,

研究揭示耕作方式对农田土壤微生物固定二氧化碳影响

  由中国科学院亚热带农业生态研究所研究员吴金水领衔的农业生态过程方向研究团队近日在耕作方式(免耕与翻耕)对亚热带稻田和旱地土壤自养微生物固定CO2功能与固碳微生物(细菌cbbL)数量的影响方面取得了新进展。  土壤耕作作为农田管理的重要技术措施,是改善土壤耕层质量、培肥地力的重要途径,对土壤生态环

植物光合碳同化的基本途径

大致可分为三个阶段,即羧化阶段、还原阶段和再生阶段。羧化阶段核酮糖-1,5-二磷酸(RuBP)在核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶(ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase,Rubisco)催化下,与CO2结合,产物很快水解为二分子3-磷酸甘油酸(3-PGA)反

碳同化的还原阶段的介绍

  3-磷酸甘油酸在3-磷酸甘油酸激酶(PGAK)催化下,形成1,3-二磷酸甘油酸(DPGA),然后在甘油醛磷酸脱氢酶作用下被NADPH还原,变为甘油醛-3-磷酸(GAP),这就是CO2的还原阶段。  羧化阶段产生的PGA是一种有机酸,尚未达到糖的能级,为了把PGA转化成糖,要消耗光反应中产生的同化

光合作用的碳同化

CO2同化(CO2assimilation)是光合作用过程中的一个重要方面。碳同化是通过和所推动的一系列CO2同化过程,把CO2变成糖类等有机物质。高等植物固定CO2的生化途径有3条:卡尔文循环、C4途径和景天酸代谢途径。其中以卡尔文循环为最基本的途径,同时,也只有这条途径才具备合成淀粉等产物的能力

碳同化自动催化调节作用

  CO2的同化速率,在很大程度上决定于C3途径的运转状况和中间产物的数量水平。将暗适应的叶片移至光下,最初阶段光合速率很低,需要经过一个“滞后期”(一般超过20min,取决于暗适应时间的长短)才能达到光合速率的“稳态”阶段。其原因之一是暗中叶绿体基质中的光合中间产物(尤其是RuBP)的含量低。在C

碳同化C4途径介绍

在前人研究的基础上,Hatch和Slack(1966)发现甘蔗和玉米等的CO2固定最初的稳定产物是四碳二羧酸化合物(苹果酸和天冬氨酸),故称为四碳二羧酸途径(C4 - dicarboxylicacidpathway),简称C4途径,亦称为Hatch-Slack途径。具有这种碳同化途径的植物称为C4植

同化作用的形式几种?

依同化作用的方式不同,可把生物分成自养型和异养型两类。人们把摄取现成有机物而生活的生物称为异养型生物; 把能从环境中吸收简单无机物同化为复杂有机物的生物称为自养型生物。根据所需能源和碳源的不同,又可把生物分为四大类型。1.光能自养型以光为能源, 以CO2或碳酸盐为主要碳源的生物称为光能自养型生物。这

南京土壤所土壤真核微生物海拔分布研究取得进展

  大型真核生物(如宏观动植物)的多样性一般随海拔升高而降低,而土壤原核微生物(如细菌)却并不一定呈现出明显的海拔分布模式。因此,细胞结构与生物尺寸大小的差异可能对生物多样性随海拔的分布模式产生重要的影响。  中国科学院南京土壤研究所褚海燕研究员课题组通过454高通量测序技术深入研究了长白山土壤真核

南京土壤所揭示土壤微生物多样性维持机制

  长期施用化学肥料常常会导致土壤退化,有机肥与化肥的联合施用可以缓解土壤退化,提升土壤生产力,然而其中内在的土壤微生物学机制并不清楚。  砂姜黑土主要分布在黄淮海平原南部地区,是我国重要的粮食及棉、油、菜等作物产区,但由于肥力水平低下,严重制约着农业生产。中国科学院南京土壤研究所褚海燕课题组以安徽

南京土壤所揭示土壤微生物多样性维持机制

  长期施用化学肥料常常会导致土壤退化,有机肥与化肥的联合施用可以缓解土壤退化,提升土壤生产力,然而其中内在的土壤微生物学机制并不清楚。  砂姜黑土主要分布在黄淮海平原南部地区,是我国重要的粮食及棉、油、菜等作物产区,但由于肥力水平低下,严重制约着农业生产。中国科学院南京土壤研究所褚海燕课题组以安徽

喀斯特稻田土壤微氧生物研究获进展

  水稻根际等微氧条件土壤中微生物驱动亚铁氧化过程较为普遍,形成的铁氧化物表面正电荷丰富,可有效阻止重金属从土壤向植物体迁移。然而,微氧环境过程及其多元素耦合循环研究,由于研究手段限制及关键证据获取的难度,未能有效明确。中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室研究员刘承帅课题组与广东省科学

研究绘制非洲土壤微生物地图

   来自10个国家的1000份土壤样本将成为撒哈拉以南非洲首个大规模土壤微生物调查的基础。牵头该项目的非洲土壤微生物工程,希望这些数据有朝一日能有助于规范该地区的农业操作,以及保护生态系统和农业。  “土壤至关重要,土壤健康与人类和动物生存息息相关。”该项目负责人、南非比勒陀利亚大学微生物生态和基

土壤微生物的分离与纯化

实验概要本实验介绍了土壤微生物分离与纯化的实验原理和方法。了解血球计数板的构造、计数原理和计数方法,掌握显微镜下直接计数的技能。实验原理测定微生物细胞数量的方法很多,通常采用的有显微直接计数法和平板计数法。显微计数法适用于各种含单细胞菌体的纯培养悬浮液,如有杂菌或杂质,常不易分辨。菌体较大的酵母菌或

微生物将砷“锁”在土壤中

  该成果可有效防治砷从土壤进入作物和水体   中国科学院新疆生态与地理研究所的研究团队成功攻克干旱区盐碱土砷(As)污染的微生物控制技术难题,相关技术的推广可降低人们来自土壤中砷中毒的风险。这项技术成本低,不会造成环境的二次污染。4月12日,中国科学院新疆生态与地理研究所向媒体发布这一信息。

让微生物安心回到土壤的家

木瓜硕果累累。万宁市龙滚镇菊花生产基地的工人正在给菊花施微生物肥料。  冬天的海南,依旧暖和。阳光下,东方市感城镇布磨村的800亩有机蔬菜基地,绿意盎然。海南省有机农业协会秘书长蔡明浩从树上摘下一颗西红柿,不洗不擦,就直接吃起来。“特别有记忆中的西红柿味道。”  近年来,病害危及海南省农作物,导致绿

土壤中微生物怎样分离纯化培养

1、土样采集:取10cm左右深层土壤10g备用。 2、制备土壤稀释液:称取土壤1g,放入有99mL无菌水的三角瓶中,振荡均匀,即为稀释10-2的土壤悬液。然后进行十倍梯度稀释,依次制备 10-3、10-4、10-5、10-6 、10-7 稀释度的土壤稀释液。                     

亚热带生态所揭示水稻光合碳的微生物利用机制

  由中国科学院亚热带农业生态研究所研究员吴金水领衔的农业生态过程方向研究团队近日在水稻光合碳的微生物利用机制方面取得了新进展。  作物光合碳以根际沉积物的形式进入土壤,是根际微生物的主要碳源和能量来源。根际微生物能够通过自身代谢活动将这部分碳源或以气体的形式返回大气,或以有机质的形式存储于土壤中。

光合仪测定作物光合作用速率的原则

  1、测定时间应据作物、生育期等不同而不同,同化箱内CO2浓度下降值宜在30@10-6~60@10-6。测定时间过短,CO2浓度降幅小,测试的稳定性差;时间过长,箱内温、湿度升高过多,膜上易产生雾滴;同时,CO2浓度过低,影响气孔活动而影响光合测试结果。   2、对于使用人工光源和需测定时间过长

群体光合的测定方法

大田条件下群体光合测试技术与注意事项:  1)同化箱宜用铝合金框架和同化膜组成,同化膜一般用聚脂薄膜,透光率在85%以上,且短期内(一般测试的2min左右内)不形成雾滴而影响透光。  2)同化箱的大小可根据作物种类、种植方式、生育期等而定。同化箱的高度一般比冠顶高度高出10一12cm较为理想。  3

碳同化的再生阶段的相关介绍

  是由GAP经过一系列的转变,重新形成CO2受体RuBP的过程。这里包括了形成磷酸化的3-、4-、5-、6-、7-碳糖的一系列反应(见图3-10)。最后一步由核酮糖-5-磷酸激酶(Ru5PK)催化,并消耗1分子ATP,再形成RuBP,构成了一个循环。C3途径的总反应式为:  3CO2 + 5H2O

碳同化的光调节作用介绍

  碳同化亦称为暗反应。然而,光除了通过光反应提供同化力外,还调节着暗反应的一些酶活性。例如Rubisco、PGAK、FBPase、SBPase、Ru5PK属于光调节酶。在光反应中,H+被从叶绿体基质中转移到类囊体腔中,同时交换出Mg2+。这样基质中的pH值从7增加到8以上,Mg2+的浓度也升高,而

喀斯特稻田土壤研究获进展

  水稻根际等微氧条件土壤中微生物驱动亚铁氧化过程较为普遍,形成的铁氧化物表面正电荷丰富,可有效阻止重金属从土壤向植物体迁移。然而,微氧环境过程及其多元素耦合循环研究,由于研究手段限制及关键证据获取的难度,未能有效明确。中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室研究员刘承帅课题组与广东省科学

土壤微生物与土壤养分之间的相关关系分析

土壤养分是土壤微生物生存的物质基础,所以土壤养分的好坏和成分决定了微生物量的大小,土壤微生物量C、N被认为是土壤活性养分的储存库,是植物生长可利用养分的重要来源,土壤养分的组成与好坏,酸碱度、盐度、氮磷钾含量等都可以使用土壤养分测试仪来进行测定。土壤微生物量对土壤养分的转化和供应起重要作用。试验中土

植物物种多样性有益于喀斯特森林土壤氮转化速率

植物物种多样性支撑生态系统结构和基本功能,是开展植被修复工程必须考虑的关键问题。多项证据显示,增加植物物种多样性有助于改善生态系统碳汇功能。现有研究表明,增加生态系统植物物种多样性可提高土壤有效氮水平,但在部分案例中,土壤有效氮水平也可能随着植物物种多样性的增加呈现出减少或保持不变的现象。这种不确定

植物物种多样性有益于喀斯特森林土壤氮转化速率

植物物种多样性支撑生态系统结构和基本功能,是开展植被修复工程必须考虑的关键问题。多项证据显示,增加植物物种多样性有助于改善生态系统碳汇功能。现有研究表明,增加生态系统植物物种多样性可提高土壤有效氮水平,但在部分案例中,土壤有效氮水平也可能随着植物物种多样性的增加呈现出减少或保持不变的现象。这种不确定

土壤细菌的主要特征介绍

  土壤细菌(soil bacteria)是一类微生物,包括土壤自养细菌(soil autotrophic bacteria)和土壤异养细菌(soil heterotrophic bacteria)。  土壤细菌(soil bacteria)在土壤微生物中数量最多、分布最广。自养细菌能直接利用光能或

冬季施用微生物菌肥要结合土壤情况

在寒冷的冬季,使用生物菌肥不仅可以活化在土壤中被固定的营养元素,且有利于根系的生长,但是不可盲目使用,应该根据不同的棚室土壤的环境情况来确定,否则很可能就会花了钱却得不到效果。一是土壤湿度。    土壤含水量过大或不足都会影响生物菌肥的施用效果。因为生物菌肥内的生物菌大部分是好氧菌,它在土壤见干见湿