用禾本科作物作参比估测大豆共生固氮量

在区域农业的氮平衡研究中,大范围估计豆科作物的共生固氮量,是必需进行的。以往采取按豆科作物种类设定单位面积共生固氮量而不考虑作物本身生长好坏,势必给这一估算带来很大误差。豆科作物共生固氮量的田间测定,迄今尚无完善的方法。用同位素~(15)N 稀释法或 A 值法测定豆科作物共生固氮量,常用不结瘤的豆科作物品系或非豆科作物作为参比作物以区别来自大气、土壤和肥科中的氮量。由于豆科作物与参比作物对肥料氮的利用能力不相同,因而往     

豆科植物中酰脲含量的测定

选育高固氮活性豆科作物品种是提高豆科作物固氮能力的一个有效途径。目前,采用测定固氮活性的乙炔还原法用于大田筛选,不仅需要挖出根系破坏植株,不利于单株选育,而且难以收集全部根瘤作出准确测定。     

生物固氮体系人工设计的研究进展

非豆科作物根际固氮能够给玉米和水稻等粮食作物提供生长所需的氮素,部分替代化学氮肥,在农业生产中应用意义重大。人工设计固氮和抗逆调控元件与功能模块,构建作物根际人工高效固氮体系并进行系统优化,是当前合成生物技术在农业中应用的一个重要研究方向。重点针对非豆科作物根际固氮体系的设计思路、研发动态和应用前景作简要综述。     

The Legume SHR-SCR Module Predetermines Nodule Founder Cell Identity

豆科植物-根瘤菌共生固氮是可持续性农业氮肥的最重要来源。根瘤作为豆科植物共生固氮的一种特化植物侧生器官, 提供了根瘤菌生物固氮必需的微环境, 是根瘤菌的安身之本, 因此, 根瘤的正常发育是实现豆科植物-根瘤菌共生固氮的结构基础。根瘤器官的从头发生主要起始于根瘤菌诱导的根皮层细胞分裂。通常认为豆科植物的根皮层具备有别于非豆科植物根皮层的某种特异属性, 从而响应根瘤菌并与之建立固氮共生, 但长期以来该属性决定的分子机制一直不明确。近日, 中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛团队以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)等豆科植物和拟南芥(Arabidopsis thaliana)等非豆科植物为研究对象, 发现豆科植物中保守的SHR-SCR干细胞模块决定了其皮层细胞分裂潜能从而赋予根瘤器官发生的命运。该研究揭示了豆科植物根瘤发育的全新机制, 提供了研究和理解植物-根瘤菌固氮共生进化的重要线索, 对提高豆科作物固氮效率和非豆科作物固氮工程具有重要意义。     

豆科植物SHR-SCR模块——根瘤“奠基细胞”的命运推手

豆科植物-根瘤菌共生固氮是可持续性农业氮肥的最重要来源。根瘤作为豆科植物共生固氮的一种特化植物侧生器官, 提供了根瘤菌生物固氮必需的微环境, 是根瘤菌的安身之本, 因此, 根瘤的正常发育是实现豆科植物-根瘤菌共生固氮的结构基础。根瘤器官的从头发生主要起始于根瘤菌诱导的根皮层细胞分裂。通常认为豆科植物的根皮层具备有别于非豆科植物根皮层的某种特异属性, 从而响应根瘤菌并与之建立固氮共生, 但长期以来该属性决定的分子机制一直不明确。近日, 中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛团队以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)等豆科植物和拟南芥(Arabidopsis thaliana)等非豆科植物为研究对象, 发现豆科植物中保守的SHR-SCR干细胞模块决定了其皮层细胞分裂潜能从而赋予根瘤器官发生的命运。该研究揭示了豆科植物根瘤发育的全新机制, 提供了研究和理解植物-根瘤菌固氮共生进化的重要线索, 对提高豆科作物固氮效率和非豆科作物固氮工程具有重要意义。     

磁化技术诱发非豆科作物结瘤、固氮的研究

最近几年,我国报刊上出现了关于磁化技术诱发非豆科作物结瘤、固氮问题的争论,在农业科技界引起酱遍的关心和注意,本文以黄瓜为试验材料,证明一定剂量的磁化处理有促进黄瓜植株鲜重增加,生长健壮的作用,但未观察到磁化诱导黄瓜植株结瘤、固氮现象。试验还首次证明根结线虫可以将根瘤菌引入黄瓜根结中,但进入黄瓜根结中的根瘤菌不能正常表达原有的固氮活性。     

哈茨木霉发酵液中肽类物质对豇豆根瘤结构和功能的影响

通过树脂吸附、离子交换、薄层层析、高效液相色谱系统等分离、纯化方法,从哈茨木霉(Trichoderm aharzianum)T2-16菌株发酵液中分离得到一种对豆科作物生长具促进作用的物质,通过质谱等方法鉴定为肽类物质。为探明该活性物质对豆科作物的促生机制,用该活性物质对豇豆种子浸种处理后,进行盆栽实验,通过对盆栽实验中根瘤结构与固氮活性变化的研究,结果显示,该活性物质可增加根瘤侵染组织的面积和根瘤细胞中类菌体的数量,降低根瘤细胞液泡化程度,促进根瘤中公共细胞周膜较多形成,加快类菌体的发育成熟,提高根瘤豆血红蛋白的含量,从而提高根瘤的固氮活性。     

根瘤菌竞争结瘤的研究进展

根瘤菌竞争结瘤的研究进展樊妙姬,马庆生（广西农业大学生物技术教研室,南宁５３０００５）根瘤菌剂接种豆科作物是一项普遍推广的农业技术。但由于土壤中含有固氮效率差别极大的土著根瘤菌群体,于扰和降低了接种根瘤菌的占瘤率,致使接种根瘤菌剂的增产效果不显著,［...     

大豆和花生根瘤菌引种和鉴定及应用技术的研究

大豆和花生是我省的重要豆科油料作物,栽培面积近几百万亩,约占我省耕地面积的六分之一。由于它们和根瘤菌间的共生固氮作用在自然界氮索平衡,提供作物营养和提高土壤肥力上具有重要意义,因此,世界各国的土壤微生物学工作者对豆科作物根瘤菌共生固氮在农业上的应用     

几种豆科作物根瘤菌放氢现象的调查研究

本文对蚕豆、豌豆、箭筈豌豆、紫云英、毛苕子、大豆、花生等七种豆科作物根瘤菌在自然条件下放氢的情况,进行了调查。结果表明所采集的样品,全部都能测出氢的释放;其平均固氮相对效率为0.754。这说明用于放氢大约需消耗25％的能量。     

非豆科植物固氮研究概况

由于氮素化肥能源耗费和环境污染问题的日趋严重,人们逐渐认识到农林业生产完全依赖化肥终非良策,于是生物固氮研究日益受到世界各国的重视。豆科植物有与根瘤菌天然结瘤固氮的能力。长期以来人们一直希望非豆科植物也能结瘤固氮,以减少对化肥的依赖。对于人工诱导非豆科作物结瘤固氮的研究,国内外开展的研究工作较多。早在30年代初至60年代中期（1933－1967年）,许多学者就试验用离体的豆科植物根、愈伤组织和细胞培养物与相应的根瘤菌联合培养,以探索二者在体外共生的可能。但限于当时的技术条件,在30多年内一直未能证明根瘤菌能在…     

科技信息与服务

转基因苏云金杆菌杀灭象虫象虫属鞘翅目昆虫,象虫幼虫特别喜爱啃咬豆科植物根系,尤其喜食固氮根瘤,给与豆科作物生产危害巨大。美国华盛顿大学的科学家近期通过遗传工程途径已成功地将杀灭象虫幼虫的苏云金芽孢杆菌毒素的基因,转移到根瘤菌的不同植株内,使之达到防治农业害虫象虫的目的。     

转基因作物研究、开发和市场预测

迄今已证明,遗传操作禾本科作物比操作双子叶植物困难多,而操作根瘤菌又比操作其它的细菌难度大。运用遗传工程赋予非豆科作物以固氮特性,以期在近期内能取得突破性进展,似乎是不现实的。二磷酸核酮糖羧化酶在植物行光合作用时干与CO_2固定,通过蛋白质工程降低或钝化其酶活,以提高植物的光合作用效率,也不是短时期内所能做到的。     

全国首届非豆科作物固氮研讨会纪要

由中国微生物学会和中国土壤学会主办的“全国首届非豆科作物固氮研讨会”于1988年5月17～20日在济南市召开。来自全国12个省市29个科研和教学等单位共54人出席了会议。国家计委科技局、国家科委生物工程中心、农业部科技司的主管同志及光明日报、科技日报、中国经济信息报和自然杂志的记者也参加了会议。     

耐酸性银合欢根瘤菌的选育和研究

银合欢是热带及亚热带木本豆科作物,它生长迅速成材快而且固氮力高,其叶又是极好的饲料及有机肥料。银合欢树枝燃烧能产生大量的热和少量的烟及灰,是很好的烧柴。银合欢还是高级纸浆和纤维工业的原料。银合欢有广泛的用途,因此世界上对银合欢普遍很重视,有人称之为“奇迹树”。银合欢根系上长着大量根瘤,据估计,银合欢每年每亩可提供     

令人瞩目的细菌和植物的相互作用

<正> 目前,有关细菌-植物相互作用的分子生物学的大多数研究可分为两方面。1984年6月4～8日在美国康奈尔大学举行的细菌-植物相互作用的第二次学术讨论会上,这两方面都受到极大注意。会上提出的大部分论文都涉及到豆科作物(如大豆或三叶草)根系中固氮根瘤细菌功能的研究。在数量上接近第二位的是有关Ti细菌质粒的论文,该质粒在植物上引起冠瘿肿瘤,已成为重要的遗传工程工具。这些学术论文中,德国的两篇论文有些不同寻常。拜鲁兹大学的研究人员Mahavir Siagh和Walter Klingmüller研究了土壤中与小麦根系有密切关系的一种固氮微生物Enterbacter agglomerans,他们发现这种菌带有质粒,而固     

广东省豆科植物结瘤固氮及根瘤菌资源的初步研究

于2000～2001年在广东省境内54个县（市、区）进行了豆科植物结瘤固氮资源的调查及根瘤菌的采集工作。共采集到豆科植物根瘤样品484份,隶属于37属78种;根瘤的形状以圆形、椭圆形、珊瑚状和姜状居多,大小一般在1～10 mm之间,颜色多为淡红色或黄色。用乙炔还原法对24种93份根瘤样品进行了固氮酶活性测定,结果表明,大多数样品的固氮酶活性在1～10 μmol C₂H₄·g^-1 fresh nodule·h^-1之间。从采集到的根瘤中分离纯化出410株根瘤菌,对其中312株进行了回接试验,回接成功率为93.3 %。调查发现广东省现有栽培豆科作物种类与《广州植物志》的记载相似,所以本研究在豆科栽培作物方面有一定的代表性。在调查采集到根瘤的豆科植物中,三尖叶猪屎豆（Crotalaria micans）、毛排钱草（Phyllodium elegans）、细长柄山蚂蝗（Podorcarpium leptopus）等在本研究之前未见到有结瘤固氮的报道。     

细菌-植物联合固氮研究进展

生物固氮过程对农业生产的重要意义是众所周知的。工业固氮一年约提供4千万吨氮肥,而生物固氮则每年贡献约1亿吨。从生态学观点看,自然界存在三种固氮体系:自生固氮(如自生固氮菌),共生固氮(如根瘤菌和豆科植物共生)和联合固氮(如雀稗和雀稗固氮菌的联合)。本文只介绍联合固氮体系的研究进展。联合固氮体系是自生固氮和共生固氮体系的中间类型。固氮细菌与相应联合的植物之间具有较密切的     

撕裂蜡孔菌HG2011对光叶紫花苕结瘤固氮的影响及其潜在机制

【目的】 在我国南方尤其是西南地区,光叶紫花苕(Vicia villosa Roth.)作为重要的青饲和绿肥两用豆科作物被广泛种植,有助于提高土壤氮素和后茬作物的产量品质。接种有益微生物是促进豆科作物生物固氮和生长的重要措施之一。为此,本文研究了一株自主分离获得的白腐真菌¾¾撕裂蜡孔菌(Careporia lacerata HG2011)对光叶紫花苕结瘤固氮和生长的影响,并揭示其潜在机制。【方法】 采用微生物培养、植物培养和田间试验,研究C. lacerata磷铁活化能力、代谢产物构成、与根瘤菌Rhizobium sophorae S3的相互作用,及其对光叶紫花苕结瘤、生长、产量、品质和土壤有效磷铁的影响。【结果】 C. lacerata和根瘤菌之间无拮抗作用。液相色谱-质谱(liquid chromatography-mass spectrometry, LC-MS)分析发现,C. lacerata发酵液含有氨基酸、有机酸和类黄酮等化感物质,能增强根瘤菌的趋化性并促进生物膜形成。此外,C. lacerata还能释放生长素、赤霉素、水杨酸和铁载体,活化难溶性有机和无机磷。在植物培养试验中,单独接种C. lacerata或根瘤菌均能促进光叶紫花苕生长,但以共接种处理效果最佳。C. lacerata定殖于光叶紫花苕根际,导致根长、根系表面积和结瘤数显著增加。田间试验发现,接种C. lacerata显著提高了光叶紫花苕单株根瘤数、根瘤质量和固氮酶活性,以及土壤有效磷铁含量和磷酸酶活性,产量比常规施肥处理增加12.15%且品质无显著变化。【结论】 C. lacerata能够在光叶紫花苕根际定殖,通过分泌化感物质、生长素和活化土壤磷铁等机制促进结瘤固氮和生长发育。C. lacerata易于培养,菌剂制备成本低廉,施用简便,对提高豆科作物产量品质具有一定应用价值。     

城市景观水体中固氮微生物多样性及固氮活性检测

为探究城市景观水体中固氮微生物群落结构、多样性及固氮活性, 揭示水体中固氮蓝藻的固氮贡献, 研究选取新乡市牧野湖和人民公园水体两个小型水体进行研究。通过理化指标测定, 发现两个水体均处于富营养化状态, 借助高通量测序, 对两水体中微生物的16S rDNA和固氮酶nifH基因进行测序, 并利用乙炔还原法测定水体中固氮微生物的固氮速率。结果表明: 牧野湖水体中的原核生物类群共检测出32个门, 275个属; 固氮微生物共检测出9个门, 66个属。人民公园水体中的原核生物类群共检测出31个门, 238个属; 固氮微生物共检测出4个门, 13个属。固氮蓝藻在两个水体固氮微生物类群中分别占有3%和9.3%, 牧野湖固氮微生物丰富度相对较高, 与人民公园水体固氮微生物多样性差异较大。乙炔还原法测固氮速率结果显示, 两水体均未检测到固氮活性, 推测在富营养化的水体中固氮活性可能被抑制。