黑河上游固氮细菌群落结构与多样性研究获得进展

氮是高寒生态系统的限制性营养元素,对固氮细菌多样性及其影响因素的研究有助于解决高寒生态系统土壤氮缺乏的难题。 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所科研人员在祁连山区冰沟选择了两种典型植被进行样方调查和土壤样品采集。通过对其土壤理化性质进行测定,对两种植被土壤中的固氮细菌多样性和丰度用克隆文库(clone library)和定量PCR技术进行了检测。 固氮基因(nifH)克隆文库分析结果显示,所有可鉴定的固氮细菌均属于变形菌门,其中固氮螺菌(Azospirillum)是灌丛土壤中特有的固氮细菌;而荚瘤菌(Thiocapsa),德克斯氏菌(Derxia),外硫红螺菌(Ectothiorhodospira),中慢生根瘤菌(Mesorhizobium),克雷白氏杆菌(Klebsiella),剑菌(Ensifer),甲基细胞菌(Methylocella)和假单胞菌(Pseudomonas)是草甸土壤中特有的固氮细菌。系统发育分析......阅读全文

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

Chem封面:电池?固氮?

  氮气,作为地球大气层中含量最高的气体,可谓取之不尽用之不竭。但是,氮气分子中两个氮原子之间的N≡N三键十分强大,键能高达946 kJ/mol,在正常条件下相当稳定。因此将空气中的游离氮转化为化合态氮的固氮过程,对于化学工业来说很不容易。目前最成功的利用氮气和氢气制造氨的哈伯法(Haber-Bös

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

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

科学家称有望利用大豆根部固氮细菌将一氧化碳变燃料

  北京时间8月11日消息,据国外媒体报道,美国科学家表示,一种存在于大豆根部的固氮细菌所产生的酶可能有望成为实现以空气为动力的新型汽车梦想的关键。这种酶名为钒固氮酶(Vanadium nitrogenase),还可以将常见工业副产品一氧化碳(CO)转化为丙烷。固氮菌将一氧化碳变燃料  丙

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

甘蔗细菌助农作物空中取氮减少化肥使用

  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

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

细菌制成“思考土壤”有助防止建筑倒塌

  当一座大楼下的地面沉降时,其造成的代价极高,甚至会带来灾难性后果。然而,如果英国研究人员获得成功,基因工程微生物某一天或将防止这一问题发生。  受到研究生制作的修复混凝土的细菌——“修补杆菌”的启发,一名生物设计师与同事在努力推动生物水泥研究,这种物质可由定制土壤微生物生成,以应对土壤压力的变化

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

固氮作用(nitrogen-fixation)

分子态氮被还原成氨和其他含氮化合物的过程。自然界氮(N2 )的固定有两种方式:一种是非生物固氮,即通过闪电、高温放电等固氮,这样形成的氮化物很少;二是生物固氮,即分子态氮在生物体内还原为氨的过程。大气中90%以上的分子态氮都是通过固氮微生物的作用被还原为氨的。生物固氮是固氮微生物的一种特殊的生理功

固氮酶结构介绍

Fe蛋白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 ~

蓝细菌有核糖体吗

有70S核糖体蓝细菌 (cyanobacteria) 亦称蓝藻或蓝绿藻。它与高等绿色植物和高等藻类一样,含有光合色素 -- 叶绿素 a ,进行放氧性光合作用。一、形态与结构它的细胞核没有核膜,没有有丝分裂器,细胞壁与细菌相似,外层为脂多糖组成,内层由肽聚糖组成。革兰氏染色阴性。化学组成最独特之处是含

蓝细菌有核糖体吗

有70S核糖体蓝细菌 (cyanobacteria) 亦称蓝藻或蓝绿藻。它与高等绿色植物和高等藻类一样,含有光合色素 -- 叶绿素 a ,进行放氧性光合作用。一、形态与结构它的细胞核没有核膜,没有有丝分裂器,细胞壁与细菌相似,外层为脂多糖组成,内层由肽聚糖组成。革兰氏染色阴性。化学组成最独特之处是含

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

简述蓝细菌的分布范围

  蓝细菌分布极广,普遍生长在淡水、海水和土壤中,并且在极端环境(如温泉、盐湖、贫瘠的土壤、岩石表面或风化壳中以及植物树干等)中也能生长,故有“先锋生物”的美称。许多蓝细菌类群具有固氮能力。一些蓝细菌还能与真菌、苔蕨类、苏铁类植物、珊瑚甚至一些无脊椎动物共生。如地衣即被看作是真菌与蓝藻共生的特殊低等

发现土壤细菌产生抗生素关键机制

    临床上使用的抗生素大多来自于土壤细菌,它们利用类似于激素的小分子严格控制其抗生素的生产。但由于细菌在实验室培养基中将停止生产抗生素,因此其机制难以被探明。来自英国的科学家们首次将土壤细菌中抗生素的产生和控制机制可视化。他们研究了一类特定的细菌激素 AHFCAs,及其控制放线菌-辅酶链霉菌生产

雨后泥土芳香,土壤细菌却随雨滴“飞扬”

  尽管雨后泥土的芳香令人沉迷,但据英国《自然通讯》杂志近日发表的一项环境研究,美国麻省理工学院(MIT)利用超高速摄影机发现,土壤中的细菌可通过雨滴在空气中扩散,且细菌可在空气中存活逾1小时。目前还没有进一步证据明确表明,该传播机制会在下雨过后导致人类疾病增加。  过去的研究已经证明,雨滴“砸”向

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

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

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

蓝细菌属于细菌吗

蓝细菌是细菌。蓝细菌就是蓝藻,是细菌,细菌就是原核生物,没有成型的细胞核。蓝细菌是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素a,但不含叶绿体(区别于真核生物的藻类)、能进行产氧性光合作用的大型单细胞原核生物。特点:蓝细菌分布极广,普遍生长在淡水、海水和土壤中,并且在极端环境(如温泉、盐湖、贫

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

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

直接从空气中“提取”燃料将成可能

  据美国广播公司网站8月8日报道,科学家表示,利用从一种常见的土壤细菌中提取的酶,稀薄空气可以转变成汽车燃料。该方法有望实现以低成本制造出碳中立的环保燃料,同时无需对汽车发动机的原有设计进行大幅改动。   生活在大豆等粮食作物根系土壤中的名为棕色固氮菌的微生物会制造一种酶——钒固

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

固氮菌有哪些特性?

  在无氮培养、温度18~40℃时,菌株均能生长且有固氮酶活性,其最适生长及固氮的温度为26~37℃;在偏酸(pH值5.0)和偏碱(pH值8.0)的条件下,菌株均能保持较强的生长势和较高的固氮酶活性,并能通过调节自身代谢适应环境的酸、碱变化,使培养液趋近中性;培养液中NaCl浓度在0.5~2.5g/

氮添加对生物固氮的负效应随土壤有机碳的增加而减弱

传统观点认为,由于生物固氮是一个消耗能量的化学反应,当土壤可利用氮浓度增加时,兼性固氮者下调固氮速率(转而利用土壤氮),而专性固氮者被淘汰或取代。基于这样的认识形成的“氮富集抑制生物固氮”理论观点已被广泛接受和证实。然而,自然界中仍存在与此相悖的现象,即有很多富氮的生态系统高效固持外源氮。导致该“悖

氮添加对生物固氮的负效应随土壤有机碳的增加而减弱

传统观点认为,由于生物固氮是一个消耗能量的化学反应,当土壤可利用氮浓度增加时,兼性固氮者下调固氮速率(转而利用土壤氮),而专性固氮者被淘汰或取代。基于这样的认识形成的“氮富集抑制生物固氮”理论观点已被广泛接受和证实。然而,自然界中仍存在与此相悖的现象,即有很多富氮的生态系统高效固持外源氮。导致该“悖

生物光伏电池板-靠土壤细菌产能

  一种生物光伏电池板被安装在西班牙加泰罗尼亚高等建筑研究所(IAAC)Valldaura中心,它由一个能利用周围土壤中的细菌产生能量的电池组成。   土壤中的细菌依靠植物光合作用的副产品存活。这些细菌分解植物营养成分,向土壤中释放氢质子和电子。电子被“抓取”,进入配合微生物燃料电池使用的电路中。