固氮蓝藻对水稻肥效的初步研究

在农业增产中,氮肥的充足与否起着决定性的作用。在我国广大面积的耕地上,氮肥来源主要靠粪便肥、厩肥、绿肥和部分的化学肥料,因此一般都感到氮肥不够充足。在提高农作物的产量上,如何增加氮肥肥源,便成为当前生产上的关键问题了。     

我国的几种蓝藻的固氮作用

蓝藻植物的分布很广,在热带和寒带,在海水和淡水中,在温泉或冰雪中,在潮湿土地上或直射阳光下的干燥岩石上,到处都有。最引人注意的是在平滑坚固的岩石表面,看来是很难得到营养料的地方,有些蓝藻还可以生长繁殖;在新开辟的土面,和火山爆发后流出的冷却岩浆表面,最先生长出来的生物也是蓝藻。     

施用有机肥料以繁殖浮游生物

在我国主要淡水养殖鱼类中,鲢和鳙是以浮游生物作为食料的。水体中浮游生物的种类和数量,是决定这两种鱼产量的主要因素之一。因此,提高湖泊和池塘中浮游生物的产量,是保证鲢鱅产量的一个有效方法。     

制约蓝藻种群的生态因子

藻类和微生物作为水体生态系统中的成员,它们之间的相互影响是关系生态平衡不容忽视的重要因素之一。本文报道了不同类型的11株抑制或溶解蓝藻的微生物,描述了它们的溶藻特点及其它生物学特性。它们在分类上分别属于粘球菌、溶解杆菌、屈挠杆菌、鞘丝菌、芽孢杆菌及链霉菌等6个属,其中包括直孢鞘丝菌、中华屈挠杆菌两个本文作者发表的新种。鞘丝菌能溶藻是第一次记载。研究结果进一步揭示了对蓝藻起制约作用的微生物类群的多样性;为了解此类生态系统中微生物类群提供了新的信息。     

中华屈挠杆菌的分离和鉴定

由眉藻(Calothrix)培养池中分离得到一株宽变均一、长度不等(0.4一0.5×4.0--16.0μm以上)的屈挠杆菌,在0．5％胰胨液体培养基中呈长丝状,长度可超过60μm。细胞有时聚集成团。兼性厌氧。革兰氏阴性,无内生芽孢及其它形式的休眠细胞。滑行运动。能利用多种糖类作为碳源,但不分解琼脂、几丁质和纤维素。可以Noi-、NHt、酪蛋白水解物作为唯一氮源。不液化明胶。在胰胨琼脂上形成粉红一橙色粘性菌落。色素光谱测定最高吸收峰值为4 84nm(正己烷提取);在乙醇提取物中为484、510hm。DNA中G+C含量为34·2克分子％。对固氮蓝藻营养细胞有溶解能力。对四环素以外的多种抗菌素均具有相当强的耐受性。与已知的屈挠杆菌有明显的差异,认为是一新种,命名为中华屈挠杆菌(Flexibacter chinenses sp. Nov.)。模式 株FCA存于中国科学院永生生物研究所。     

蓝藻固氮酶钼铁蛋白的研究

改进了蓝藻固氮酶的分离、提纯方法。首次用小型厌氧聚丙烯酰胺凝胶制备电泳法,代替常用的层析法,获取了电泳纯的蓝藻固氮酶钼铁蛋白,简化了程序,缩短了实验周期。SDS凝胶电泳和分子筛凝胶过滤测定分子量结果表明,钼铁蛋白分子量为360,000,由4个分子量为90,000的同一类型亚单位构成。每个钼铁蛋白分子含1个钼,18个铁和3290个氨基酸残基。其中酸性氨基酸占优势。研究了柱孢鱼腥藻(Anabaena cylindrica)固氮酶粗提物和钼铁蛋白的某些特性,其结果是:米氏常数为3.33×10~(-3)大气压乙炔,等电点为5—5.5。紫外、可见光谱与其它固氮生物的类似。盐对蓝藻固氮酶较之对其它固氮生物的固氮酶有更大的抑制作用。     

固氮蓝藻Anabaena sp.7120的叶绿素蛋白复合体的分离和光谱特性的研究

用光合膜片增溶和SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳方法,从固氮蓝藻Anabaena sp.7120分离到7条色素带。迁移率较慢的五条叶绿素蛋白复合体带,具有相同的吸收光谱和室温荧光光谱特性。它们的红区最大吸收峰在676nm;蓝区最大吸收峰在438nm。它们的室温荧光发射最高峰在672—673nm;在710,732和740nm都有小峰。这些是CPⅠ叶绿素所特有的。我们认为这5条带都是属于光系统Ⅰ的叶绿素蛋白复合体。另一条迁移率稍快的叶绿素蛋白复合体带为CPⅡ。它的红区最大吸收峰在672nm;蓝区最大吸收峰在436nm。与CPⅠ带相比,两个峰均向短波端偏移。它们的室温荧光发射最高峰在675nm,没有CPⅠ所特有的小峰。这些性质说明此带和CPⅠ带不同,而是和光系统Ⅱ反应中心相关的一个复合体。迁移率最快的带是游离色素带。     

水稻田中固氮蓝藻固氮活力的昼夜变化

蓝藻的固氮和光合作用密切联系,为了解固氮蓝藻在田间固氮活力的变化,我们对田间的蓝藻在不同生境下的固氮活力和昼夜变化进行现场(in situ)测定发现: 1.在不同生境中生长的各种固氮蓝藻的固氮活力的昼夜变化节律不尽相同,一般为一天出现一个活力高峰,在薄膜复盖培养池中高峰出现在中午(13∶00),而露田则在9∶00—12∶00之间;个别还出现两峰现象。2.不同种类的固氮蓝藻在田间的固氮活力有明显差别,混合藻种的酶活力最高,类颤鱼腥藻次之。3.不同生长期的类颤鱼腥藻的酶活力有明显不同。生长旺盛的活力高,衰老的活力低。4.稻田中不同小生境对蓝藻固氧酶活力有显著的影响,在水底生长的类颤鱼腥藻移至水面,其活力明显降低。根据蓝藻在田间的固氮活力的昼夜交化以及生境改变和生长状态对活力的影响,依估算生长良好的蓝藻在水田的固氮量最高可达285克氮/天/1000斤藓藻,最低51克氮,平均163克氮。假如在田间生长连续10天,即可固定1630克氮,相当于16.3斤的硫酸铵。但和测定的较高固氮活力(=258克氮/天相当于25.8斤硫铵)相比,固氮活力的潜力是相当大的。如能提高固氮蓝藻在田间的产量, 则其固氮量可大大增加。     

土壤藻类及其生理生态

人类对土壤藻类的认识至少可以追溯到三千多年前的我国诗经时代。Prescott1引用Porterfield2的研究并阐述说:尽管藻类学作为一门科学是由西方文化中诞生的,但最早的文字记载出现在中国的古典著作中,在诗经中人们可以发现采集和食用念珠藻(Nostoc)的文献记录……。他们还提到,古希腊的贤哲对念珠藻也有过观察。       

蓝裸甲藻有性生殖的初步观察

早在1879年,Joseph就描述了Peridinium stygium的配子融合现象.之后的近八十年中,对甲藻生活史中是否存在有性生殖一直存在着争论.直至Von Stosch(1964)报道了Ceratium horridium和C. cornutum有性生殖核配的详细过程后,甲藻的有性生殖才得到公认.迄今,至少已在15属30种甲藻的生活史中观察到有性阶段.