高等植物尿素代谢及转运的分子机理

尿素广泛存在于自然界中, 是易于被许多生物(如植物)利用的生长氮源。该文通过概述尿素在不同生命系统中存在的基础生理意义及各类型尿素转运蛋白, 讨论了植物细胞中尿素合成与分解的各种途径及尿素在植物氮营养、代谢和运输中的生理作用。迄今为止, 在植物中已发现了2类转运尿素的膜蛋白, 即MIPs和DUR3, 它们分别在低亲和力、高亲和力尿素运输中发挥潜在作用。异源表达结果表明, MIPs介导了尿素的被动迁移; 而AtDUR3则参与拟南芥根系对尿素的吸收。对MIPs和DUR3转运尿素的酶学特征、亚细胞作用位点和表达调控状况等的研究表明: 它们的分子生物学功能与植物的氮营养及氮素再分配和利用相关。     

高等植物尿素代谢及转运的分子机理

尿素广泛存在于自然界中,是易于被许多生物（如植物）利用的生长氮源。该文通过概述尿素在不同生命系统中存在的基础生理意义及各类型尿素转运蛋白,讨论了植物细胞中尿素合成与分解的各种途径及尿素在植物氮营养、代谢和运输中的生理作用。迄今为止,在植物中已发现了2类转运尿素的膜蛋白,即MIPs和DUR3,它们分别在低亲和力、高亲和力尿素运输中发挥潜在作用。异源表达结果表明MIPs介导了尿素的被动迁移：而AtDUR3则参与拟南芥根系对尿素的吸收。对MIPs和DUR3转运尿素的酶学特征、亚细胞作用位点和表达调控状况等的研究表明：它们的分子生物学功能与植物的氮营养及氮素再分配和利用相关。     

镍在植物生命活动中的作用

FunctionsofNickelinPlantsFUHul－Hua,WANGYu,TIANGTing－Liang（许你MofBmp,CedndChaaN～U。。…,Who430070）提要介绍了镍在植物生命活动中的作用以及植物对镍的吸收、运输与分布的研究情况,并对这一问题的研究前景作了一些分析。自从1855年Forchhamer”喀次发现植物中存在镍以来,人们对镍在植物中的作用进行了许多研究。70年代已经明确,镍是某些低等植物,如细菌、蓝藻和绿藻的必需微量元素。l,5,33］。DIX00“’‘报道了高等植物中第,个含镍酶——刀豆脱酶。脉酶专一性地分解肥,在植物氮代谢中具有重要功能,从…     

镍对水培叶菜尿素同化的效应

在水培条件下,尿素态氮的肥效较硝态氮低。镍刺激青菜和对用莴苣的尿素同化,促进植株生长。营养液中镍浓度过高时,植株呈现心叶黄化的生长障碍症状,生长受到抑制。在无土栽培中,营养液中添加适量镍有利于提高水培叶菜类对尿素态氮的利用率。     

细菌尿素酶的生化和分子生物学特点

尿素酶属于镍金属酶,能够分解尿素成氨和二氧化碳.细菌尿素酶在氮素循环和致病性方面有重要的作用.本文讨论了细菌尿素酶的生物化学和分子生物学性质,并就尿素酶的活化和调控方式以及生物学效应进行阐述.     

幽门螺旋杆菌重组尿素酶B亚基的纯化及其免疫学性质的研究

目的:幽门螺旋杆菌(Hp)尿素酶是Hp重要的定制因子和致病因子,Hp尿素酶活性位点位于Hp尿素酶B亚基(UreB),研发基于UreB的Hp疫苗是一种很有前景的防治Hp感染的策略。方法:主要利用基因克隆技术从幽门螺旋杆菌标准菌株SS1(Hp SS1)获得Hp尿素酶B亚基基因,并构建含有重组Hp尿素酶B亚基(rUreB)基因的重组表达载体pET-rUreB及其重组菌株;重组菌株经蛋白表达和优化后,利用Ni-NTP镍离子亲和层析和DEAE Sepharose FF阴离子交换层析纯化重组尿素酶B亚基(rUreB),并进一步通过腹腔注射免疫BALB/c小鼠,研究rUreB的免疫学性质。结果:通过基因克隆技术成功获得了Hp尿素酶B亚基基因,并成功构建了重组表达载体pET-rUreB及其重组菌株BL21(DE3)/pET-rUreB,经蛋白表达优化及纯化,可获得高纯度(96.5%)的重组蛋白rUreB。重组蛋白rUreB辅以弗氏佐剂腹腔注射免疫BALB/c小鼠,经间接ELISA鉴定小鼠能够产生针对天然Hp尿素酶和UreB的高滴度特异性抗体,且能够显著性抑制Hp尿素酶的活性。结论:重组Hp尿素酶B亚基能够在大肠杆菌表达系统中获得较高水平的表达,具有较高的免疫学特异性,其抗体能够有效抑制Hp尿素酶活性。为研究基于尿素酶的防治Hp感染的Hp疫苗奠定了一定的实验基础。     

真盐生植物盐角草对不同氮形态的响应

盐角草(Salicornia europaea L.)是一种喜盐植物,其最佳生长的实现需要200—400 mmol/L NaCl。为了解盐渍环境下盐角草氮素吸收利用特点,在水培添加200或400 mmol/L NaCl情况下,从生长指标,光合参数,根系体积和活力,硝酸还原酶与谷氨酰胺合成酶活力,蛋白、总氮、硝态氮及铵态氮含量等方面检测了硝态氮、铵态氮和尿素3种氮形态对盐角草生长的影响。研究发现以氮摩尔浓度(mmol/L)计,在0.1—400 mmol/L浓度范围进行测试,盐角草在0.1 mmol/L低氮条件下仍能维持生长,同时,抑制盐角草生长的氮浓度域值较高,其中铵态氮、尿素和硝态氮分别为50、50及400 mmol/L。研究结果表明盐角草吸收利用氮素的能力强,对氮素的浓度耐受范围宽,3种氮形态都可作为氮源满足其生长需要,但有效促进生长的效果存在差异,总体顺序从高到低依次为硝态氮、铵态氮和尿素。研究为揭示盐生植物氮吸收利用特点提供了基础数据,对提高盐生植物生产力,指导沿海滩涂生态建设具有一定的指导意义。     

植物的共生固氮体系

氮是植物生命活动中不可缺少的重要元素之一。大气中的氮尽管为79％,但这种游离氮只有少数固氮细菌和蓝藻才能吸收利用,绿色植物却不能直接利用。这些细菌、蓝藻把大气中的游离氮固定转化为含氮化合物,成为植物所能吸收的氮,就称为生物固氮作用。固氮生物之所以能催化还原N2成NH3,是由于它含有固氮酶。固氮酶是一种结构复杂、功能特异的酶,由铁蛋白和钼铁蛋白组成。     

镍在籼稻"华03"中的分布

1975年Dixon等首次报道了刀豆豚酶是一种含锌的金属酶．镍位T－W酶的活性中心’“。由于晚酶广泛分布于高等植物中,在氮代谢中具有重要作用．冈此．研究镍在高等植物中的矿质营养作用日益受到人们重视”－‘’。已有的研究绝大多数以豆科植物为材料,何关非豆科植物,尤其是水稻中镍的立体分布规律的研究目前尚属少见。而深入了解镍在水稻中的分布及其与氮代谢之间的关系,对于水稻生产具有重要的理论指导意义。1材料与方法1．回供试材料税稻（OrJ。。asatival。subsP）“华03”．｛F中师范大学生命科学学院植物生理研究室提供。资助项…     

植物内生菌促进宿主氮吸收与代谢研究进展

内生菌与植物共生能够提高宿主的氮吸收与氮代谢水平,这可能是由于内生菌在植物体内引发的多种效应的综合结果.植物内生菌能够通过促进植物根系发育和固氮作用为宿主植物提供更多的无机氮素;能够通过分泌多种胞外酶系如漆酶、蛋白水解酶等使宿主植物更好地利用有机氮素;能够提高宿主氮代谢关键酶如硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)等酶的活性;能够提高宿主植物激素水平和维生素含量从而促进宿主氮代谢;能够通过影响宿主植物氮代谢促进宿主植物分蘖、提高宿主植物叶绿素含量和光合速率等等.综述了国内外关于植物内生菌促进宿主氮代谢的相关报道,归纳了植物内生菌影响宿主氮素吸收与代谢的可能机制,并展望了关于植物内生菌促进宿主氮代谢机制方面的研究方向.     

植物营养中的矿质肥和有机肥

植物是活的有机体,需要不断地进行新陈代谢,不断地从外界环境中吸收养料才能生存。现已弄清,植物生长发育的必需元素共有17种,即碳、氢、氧、氮、磷、钾、硫、钙、镁、铁、锌、锰、铜、钼、镍、硼和氯。碳、氢、氧从空气和水中获得;其它14种元素基本上由土壤供应,称为矿质元素。前面9种由于植物的需要量大,常称为大量元素;铁以后的8种元素,植物所需的数量很少,称微量元素。人们根据千百年来的生产实践,科学地总结出了“有收无收在于水,收多收少在于肥”这一道理。时至今日,各种单一高纯的、混合多效用的、专用配方的矿质肥和有…     

稻麦根系结合性共生固氮的研究(初报)

氮肥是粮食稳产高产的主要保证,大气中约80%是氮素,但植物本身无法直接利用,只有通过固氮微生物或者固氮微生物与植物实现共生的时候才能利用它。据估计,生物固氮约占地球氮周转率的90%以上,因此通过生物固氮途径为稻麦等粮食作物提供氮肥是很有意义     

植物铵态氮同化及其调控机制的研究进展

氮是维持植物生长发育最重要的矿质营养元素之一, 在植物整个生命进程中发挥着重要作用。在植物体内, 氮同化既是植物利用氮素的一个中心环节, 也是导致植物氮利用效率不高的因素之一。氮同化主要分为硝态氮(NO3–)和铵态氮(NH4+)同化, 其中铵态氮同化是氮同化中最为关键的一步。按照不同来源, 植物体内铵态氮同化又可分为一次同化和二次同化, 但两者都是通过谷氨酰胺/谷氨酸合成酶(GS/GOGAT)途径进行。植物铵态氮同化不仅需要大量的能量, 而且需要大量的碳源, 所以其在转录、转录后以及翻译后等各个水平上都受到严格调控。该文综述了目前关于植物铵态氮同化及其调控机制的最新研究进展。     

植物氮形态利用策略及对外来植物入侵性的影响

氮是影响外来植物入侵性的重要因素之一, 但相关研究多关注土壤氮水平的效应, 较少考虑氮形态的作用。为从土壤氮形态利用的角度阐释外来植物的入侵机制, 本文在植物氮形态利用策略分析的基础上, 综述了外来植物氮形态利用的偏好性及其对入侵性的影响。植物的氮形态利用策略有偏好性和可塑性两种, 这可能与植物对土壤氮形态特性的长期适应有关; 植物不仅可以对土壤氮形态做出响应, 而且还能改造土壤氮形态, 并对改变后的土壤氮形态做出反馈响应。很多外来植物入侵硝态氮占优势的干扰生境, 偏好硝态氮的外来植物与本地植物竞争硝态氮; 而偏好铵态氮的外来植物通过抑制土壤硝化作用, 营造铵态氮环境, 促进自身生长, 同时抑制偏好硝态氮的本地植物生长。然而, 植物氮形态利用策略不是一成不变的, 而是受多种生物和非生物因素共同作用影响的复杂过程, 今后应加强多因素交互作用对外来入侵植物氮形态利用策略的影响及机制研究, 更好地揭示氮形态利用策略, 尤其是氮形态利用的可塑性与外来植物入侵性的关系。     

尿素类型和耕作方式对玉米氮水利用及产量的影响

提高氮和水的利用效率对中国农业可持续发展尤为重要,本研究主要研究了控释尿素和深松对氮、水利用效率和产量的耦合效应,评价了籽粒和秸秆产量、土壤硝态氮、氮和水的利用效率。结果表明,成穗阶段施用控释尿素处理的土壤硝态氮含量低于常规尿素;开花后,施用控释尿素的处理土壤硝态氮含量明显高于常规尿素。并且控释尿素的处理增加了地上部分氮的吸收和玉米的水分利用效率。在相同尿素类型下,深松提高地上部分的氮吸收,增加水分利用和生物量产量。     

Shifts in chemical and microbiological properties belowground of invader Ageratina adenophora along an altitudinal gradient

入侵植物紫茎泽兰根围土壤化学及微生物属性海拔变化格局 热带地区山地生态系统是外来植物入侵的重要区域,是研究外来植物扩散机制的“天然实验室”。本研究试图探明入侵植物紫茎泽兰(Ageratina adenophora)根围土壤化学(pH及土壤养分)和微生物(酶活性和细菌群落)特性沿海拔梯度的变化规律。本研究以哀牢山(1400–2400 m)不同海拔梯度分布的紫茎泽兰为研究对象,采集根围土,测定土壤有机碳及养分含量,以及植物根系碳和氮含量。分析与土壤有机碳、氮及磷循环的酶活性,通过计算土壤酶化学计量参数,探究微生物生长代谢利用碳、氮及磷的规律。借助高通量测序技术对16S rDNA的V4区测序,分析细菌群落结构。研究结果显示,海拔显著影响紫茎泽兰根系氮及及其根围土壤有机碳含量,且这些测量指标在海拔2000 m  出现拐点。处在低海拔,入侵植物快速生长耗竭土壤中相对缺乏的磷,磷素是限制微生物生长的重要养分元素;而在高海拔,微生物需要投入更多的能量降解有机质获取碳,导致微生物生长的碳限制。细菌群落β多样性及pH  是决定不同海拔酶化学计量参数差异的重要因子;变形菌门和酸杆菌门是决定微生物养分利用状况的主要细菌门类。这些结果阐明了不同海拔梯度上紫茎泽兰根围土壤微生物的养分利用规律,有助于认识入侵植物沿海拔扩散机制。     

用聚乙烯亚胺絮凝和在布上粘附实现降解尿素细胞的固定化

近年来,排除和控制废水中含氮物质,对保护和维持环境有重大意义.尿素肥料工业的产品是尿素和氨以及丰富的含氮废水.尿素废水能用高压水解塔(气提塔)处理,然而该工艺耗资太大.通常,尿素残水经处理后可进一步利用或贮於泻湖晒干.虽然已提出,尿素残水处理可利用固相酶通过生物降解作用来清除氨,但利用固相酶或固定化尿素降解微生物的有关报告则甚少.     

Congeneric invasive versus native plants utilize similar inorganic nitrogen forms but have disparate use efficiencies

入侵植物与同属本地植物利用相似的无机氮但具有不同的利用效率 土壤无机氮对外来植物入侵具有重要作用。虽然沿完整无机氮梯度研究入侵植物与本地植物的氮利用策略对理解入侵成功很有必要,但相关研究依然相对不足。为此,我们选择6对入侵植物和同属本地植物(即12种植物)开展盆栽实验,设置11种硝铵比(每种比例包含低水平和高水平)形成完整的氮梯度(一端完全是硝态氮而另一端完全是铵态氮)。本实验中每种植物-氮组合重复8次,共栽培2112株植物。我们测定生物量及其分配、生长优势、叶绿素含量和低氮耐受性。结果显示,入侵植物和本地植物在任何一种硝铵比条件下均能正常生长,两者的生长、分配和耐受性反应随硝铵比梯度接近平行。入侵植物比本地植物长得更大,具有更高的叶绿素含量、根生物量分配和低氮耐受性。这些结果表明,入侵植物与同属本地植物利用相似的无机氮形态但具有不同的利用效率。这些氮利用对策在一定程度上有助于外来植物入侵。     

氮、磷、钾在植物体中的主要生理作用及植物对养分的吸收

氮是构成蛋白质的主要成分,而蛋白质又是细胞原生质中最主要的组成部分。大家知道,蛋白质是所有生命过程的物质基础。氮也是叶绿素的组成部分,而叶绿素是植物进行光合作用所不可缺少的。氮也存在于维生素和许多酶中,维生素和酶以它们的活跃性质调节着生物体的各种生理过程。此外,氮还存在于核酸、磷脂、生物碱等化合物中。由此可见,氮在植物的生命活动中占有首要地位。     

氮素形态对小麦叶片谷氨酸合成酶的影响

植物可以利用的两种主要结合态氮NO_3~-和NH_4~+对植物的生长和代谢有不同的效应。一个多世纪以来,人们对这个问题进行了不少研究,但主要侧重于植物的吸收和各种中间代谢物含量的分析,对各代谢途径的酶研究很少。