星星草(Puccinellia tenuiflora)人工草地氮素积累对松嫩盐碱草地植被演替的影响

通过对星星草(Puccinellia tenuiflora)生长不同年数盐碱土壤氮素营养状况的比较,研究氮素积累作用的机理,并探讨其在植被演替中的可能作用.结果表明:在一维生态位空间(土壤氮含量)星星草和羊草(Leymus chinense)之间具有较小的生态位分离值和较大的生态位重叠值,表明羊草对土壤高含氮量具有较强的竞争能力.这些也许是羊草以及其他植物在星星草生长一定年数后能够侵入碱斑土壤的机制.星星草作为盐碱土壤改良和植被恢复的先锋植物,它的生长增强了盐碱草地土壤氮素的矿质化作用和生物固氮强度,并减弱了氮素随地表径流的损失.最终促进了盐碱草地的氮素沉积,达到了适合于其它物种(如羊草)生长的水平,从而使碱斑植被得以恢复.     

外源供氮水平对大豆生物固氮效率的影响

采用稳定性同位素15N自然丰度(15N natural abundance)技术,以小麦为参照植物,研究了盆栽条件下,在外源供氮0、0.8、2.0、4.0 mmol·L-1水平下大豆的生物固氮百分率以及生物固氮数量对植物氮的贡献.结果显示:(1)0～2.0 mmol·L-1外源供氮可显著提高大豆的生物量和固氮百分率,且于2.0 mmol·L-1处理下地上生物量最高,达104 g·m-2,比CK增加了48%;(2)在0.8 mmol·L-1的供氮水平下大豆生物固氮量最高,为1.318 g·m-2,占大豆植株总吸氮量的70.4%,而在4.0 mmol·L-1供氮水平下生物固氮量仅占植株总吸氮量的44%;随供氮水平的升高,大豆生物固氮量占总吸氮量的比重下降,说明在高水平外源氮下,大豆生物固氮能力受到抑制;(3)大豆生物固氮百分率、固氮数量及吸氮数量与地上生物量间均呈显著正相关关系.结果表明,应用稳定性15N同位素技术可以定量大豆的生物固氮效率,根瘤菌接种配合低浓度外源氮有利于大豆生物固氮潜能的释放,对提高大豆产量、减少化肥投入有积极的指导意义.     

以茎尖组培苗检测甘蔗体内内生固氮菌的固氮活性

以巴西引进的甘蔗品种‘B1’、‘B3’、‘B5’、‘B8’以及广西地区栽培品种‘新台糖16号’和‘桂糖11号’的茎尖进行组织培养,对其继代4次的茎尖组培苗进行有氮与无氮培养比较以及于温室中无氮盆栽品种比较试验的结果表明,经茎尖培养的甘蔗品种其原有的固氮能力不丧失,4个巴西甘蔗品种的固氮能力和在无氮下的生长能力强于广西主栽品种‘新台糖16号’和‘桂糖11号’,无氮培养的巴西甘蔗品种氮含量较高,固氮活性较强,缺氮症状出现时间较迟;无氮盆栽的巴西甘蔗品种株高、分蘖、叶片的固氮活性等均优于‘新台糖16号’和‘桂糖11号’。     

植物内生固氮菌及其固氮机理研究进展

氮素是植物生长必不可少的元素,植物内生固氮菌不仅能够在植物体内产生氮素以供植物利用,而且在自然界氮素循环过程中发挥积极作用,对农业可持续发展具有重要意义。近年来,植物内生固氮菌逐渐成为研究热点。由植物内生固氮菌的发现、作物共生、侵入途径、固氮机理、促生作用机制等方面系统地综述了植物内生固氮菌的研究进展,探讨了植物内生固氮菌新的研究思路以及一些尚未解决的问题,以期为植物内生固氮菌及生物固氮研究提供参考。     

新疆苦豆子根瘤菌的数值分类研究

苦豆子(Sophora alopecuroides)对于干旱荒漠地区的畜牧业发展有着非常重要的意义,其生长特性与根瘤菌有密切关系。我们对分离自新疆苦豆子根瘤的67株根瘤菌及36个模式菌株进行了118项表型性状的测定,包括唯一碳源利用、唯一氮源利用、对抗生素和染料的抗性、耐盐性、初始pH值生长范围、生长温度范围及石蕊牛奶反应、氧化酶、过氧化氢酶和脲酶。对测定结果用聚类分析方法进行了分析,获得数值分类树状图。结果表明：新疆苦豆子根瘤菌在碳氮源利用、抗生素敏感性以及对染料的抗性程度等方面存在着差异。新疆苦豆子根瘤菌能耐受低温,并具有较强的耐盐、碱能力,所有供试菌株均能在初始pH值为9－12的YMA培养基上生长,92.5％的菌株能耐受3.0％的NaCl,91.0％的菌株能耐受4.0％的NaCl,有18株菌甚至能耐受5.0％和6.0％的NaCl。聚类结果表明, 在84.8%的相似性水平上,67个供试菌株构成了4个新的表观群,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类群分别有21、7、4、3个菌株,中心菌株分别为NWBC152、NWTKX101、NWYJS12、NWLP112。此外,数值分类结果还表明,苦豆子根瘤菌与模式菌株的相似性较低,它们所形成的4个独立群可能有新种出现。     

氧敏感蛋白空间晶体生长的研究

为适应固氮酶蛋白等厌氧蛋白质空间晶体生长的要求,应在地面用简易而适用的厌氧加样装置以优化这类蛋白的结晶条件。用塑料袋或简易箱代替固氮酶实验室常用的笨重厌氧箱,获得了缺失nifZ因氮菌（Azotobacter vinelandii Lipmann）突变种的MoFe蛋白和含锰固氮培养基中生物的UW3的MnFe蛋白晶体,并在远离固氮酶实验室的地方,使用由小仪器塑料袋和急求用的氩气袋组成的更轻便的厌氧装置,用坐滴法也能使这两种蛋白结晶出来。结果表明,利用上述简易厌氧装置有望达到以上2种厌氧蛋白空间晶体生长的要求。     

氮锌硒肥配合施用对白三叶的固氮作用与氮转移的影响

在湖北省宜昌县百里荒草场山地黄棕壤上配合施用氮锌硒肥,研究其对混播白三叶,混播黑麦草及单播黑麦草的干重及混播白三叶的固氮作用和氮转移的影响,试验结果表明：（1）氮锌硒肥配合施用,混播黑麦草的干重均高于相应处理的单播黑麦草,混播牧草和单播黑麦草重最高的处理都是N46Zn0Se5,其干重辚25．38 g／盆和19．93g/盆。（2）施氮对混播白三叶,混播黑麦草及单播黑麦草的生长有明显的促进作用,施锌,硒对混播白三叶,混播黑麦草及单播黑麦草的生长作用不明显。（3）混播白三叶氮素的主要来源是固氮作用,占全氮产量的57．6000％－77．258％。（4）混播白三叶固定氮的转移量只占混播黑麦草的全氮产量的0．316％－12．251％,通过正交方差分析发现,适量氮肥（N30mg/kg)促进固定氮的转移,高量氮肥（N46mg/kg)抑制固定氮的转移。     

携带Paenibacillus polymyxa WLY78固氮基因簇(nif)的重组大肠杆菌Escherichia coli78-7转录组分析

[目的]来自Paenibacillus polymyxa WLY78的固氮基因簇（nifBHDKEfNXhesAnifV）可以转化入Escherichia coli中表达并使重组大肠杆菌合成有固氮活性的固氮酶。本文拟通过对重组大肠杆菌E.coli 78-7的转录组分析以提高其固氮能力。[方法]对固氮条件（无氧无NH₄⁺）和非固氮条件（空气和100 mmol/L NH₄⁺）培养的重组大肠杆菌E.coli 78-7进行转录组分析。[结果]nif基因在两种培养条件下显著表达,说明在重组大肠杆菌中可规避原菌中氧气和NH₄⁺对nif基因的负调控。对于固氮过程必需的非nif基因,如参与钼、硫、铁元素转运的mod、cys和feoAB,这些基因在两种培养条件下表达水平有差异。而参与铁硫簇合成的suf和isc基因簇在两条件下表达水平差异巨大。此外,参与氮代谢的基因在固氮条件下显著上调。[结论]重组大肠杆菌中与固氮相关的非nif基因在该菌的固氮过程中具有较大影响,本文对在异源宿主中调高固氮酶活性研究具有重要意义。     

影响紫云英根瘤菌入侵和根瘤发育的exo基因的克隆及分析

紫云英根瘤菌菌株１０７的３个胞外多糖缺陷突变株ＮＡ－０１、０２、０４不具备诱导宿主植物紫云英结瘤的能力。以ＮＡ－０１突变位点的ＤＮＡ面为探针,从可互补这３个变种的ｅｘｏＲ’－１１质粒上亚克隆到２．６ｋｂ的ＤＮＡ片段。互补试验表明,２．６ｋｂ的片段不仅可纠正突变株的胞外多糖缺陷表型,而且使变种恢复诱导宿主植物形成有效根瘤的能力,２．６ｋｂ片段经Ｔｎ５定位突变后丧失这种恢复能力,表明该片段带有对应于３