光在钼影响蓝藻固氮中的作用

我们过去的工作曾指出,蓝藻及其离体异形胞的固氮是一个依赖于光的过程,光对蓝藻固氮酶的合成和活性有调节作用。此外,多年的生化研究也已确定,钼是包括蓝藻在内的一切固氮生物生长和参与固氮酶催化活性中心结构的必需与关键性的金属元素,它对钼铁蛋白有调控功能。这样,     

蓝藻的硫氧还蛋白

蓝藻(蓝细菌)是一种分布广泛,结构简单的原核生物。不象其它的光合细菌,蓝藻含有叶绿素a,并且象真核藻和高等植物一样,以分解水作为光合电子传递的电子源。有许多种蓝藻能够固氮。大多数丝状蓝藻具有营养胞和异形胞。异形胞是厌氧的固氮场所。       

高固氮酶活性的多变鱼腥藻异形胞的分离

多变鱼腥藻(Anabaena variabilis)是具有异形胞的固氮蓝藻。异形胞是由营养细胞分化而来,异形胞一般为营养细胞的5—10%。在有氮培养中营养细胞不分化为异     

东湖项圈藻异形胞的分离

异形胞(heterocysts)是丝状固氮蓝藻的一种分化细胞。由于其形态明显区别于其他细胞而引起注意。1966年,Fay和Walsby首次通过French压力室分离了有生活力的蓝藻异形胞。其原理在于利用异形胞和其他营养细胞在细胞壁结构上的差异,使用760apm高压处理引起营养细胞破裂而保留了异形胞。根据同样选择性地破坏营养细胞的原理,随后又产生了     

异形胞分化相关基因在点形念珠藻厚壁孢子中的转录表达

点形念珠藻(Nostoc punctiforme)ATCC29133是一种丝状固氮蓝藻,能分化产生异形胞、厚壁孢子、藻殖段等细胞类型。异形胞是一种提供微氧条件以进行固氮作用的特化细胞,厚壁孢子是在逆境下产生的能耐受干旱、冰冻等恶劣环境的细胞1。与异形胞相似,厚壁孢子的外被也具有多糖和糖脂成分2,3。厚壁孢子在某些蓝藻藻丝       

不同无机盐对柱胞鱼腥藻同工酶的影响

盐胁迫对蓝藻的影响已有广泛的研究,人们围绕着渗透胁迫(osmoticstress),研究了高浓度盐影响蓝藻的生长、光合作用、呼吸作用、固氮作用、蛋白质和RNA的合成等〔1～4〕;但迄今为止,尚未见到有关盐胁迫下蓝藻同工酶变化情况的报道。无机盐对同工酶影响无论对于盐胁迫反应生理及机制的研究,还是对于蓝藻基因表达调控等都有重要的意义。为此,我们在研究了无机盐对蓝藻的细胞学效应、固氮酶活性的影响〔5～7〕等之后,就无机盐对蓝藻同工酶的影响进行了初步研究。1　材料与方法试验用的柱胞鱼腥藻(Anabaenacylindrica)是一种具异形胞的丝状固氮…     

鱼腥藻 PCC7120外膜的纯化和外膜蛋白的鉴定

鱼腥藻(Anabaena sp.)PCC7120是一种丝状同氮蓝藻,在缺氮诱导条件下,沿着丝体约每隔10个营养细胞分化出一个固氮细胞即异形胞,在细胞分化中伴随着复杂的基因表达和调控,成为一维原核生物体细胞分化及图式形成研究的模式[1].     

铜尾矿废弃地生物土壤结皮固氮微生物多样性

生物土壤结皮能够有效提高矿业废弃地有机质和氮的积累,促进植被的恢复.本研究基于固氮微生物的nifH基因多样性,以铜陵铜尾矿废弃地3种类型的生物土壤结皮(藻结皮、藓结皮和藻-藓混合结皮)为对象,利用变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术研究生物土壤结皮中固氮微生物的多样性以及废弃地植物群落发育对其产生的影响.结果表明： 尾矿库裸地表面的藻结皮的固氮微生物多样性最高,其次为维管植物群落下的藻-藓混合结皮,苔藓结皮的固氮蓝藻多样性最低;随着维管植物群落高度和盖度的增加,固氮微生物多样性降低,铜尾矿废弃地的pH、水分、有机质、养分含量(氮和磷)以及有效态和总重金属浓度对固氮微生物多样性的影响均不显著.测序和系统发育分析表明,废弃地结皮中固氮微生物以蓝藻为主,主要为不具有异形胞的丝状蓝藻.
     

用毛地黄皂苷分离异形胞及其对光合和固氮的某些特性的影响

本文叙述一种从多变鱼腥藻(Anabaena variabilis)中分离异形胞的简易方法。这种新方法是用毛地黄皂苷和甘露醇的 TES 缓冲液处理藻丝,破碎营养细胞,并结合分级离心的方法获得异形胞。所分离异形胞的纯度,在显微镜下观察达到90%左右。当提供 ATP 和Na_2S_2O_4时,能够测到所分离异形胞的固氮活性,其最大速率是5.31毫微克分子 C_2H_2/10~6异形胞/小时,为整体藻丝活性的10%。这种比活性,在4小时内,甚至更长的时间内,保持不变。但是,在氢气下和照光条件下,分离的异形胞缺乏受光促进的固氮活性。分离的异形胞在77°K下波长为430nm 光激发的荧光光谱和完整藻丝的相比,它缺乏属于光合系统Ⅱ的685nm 和695nm 的荧光发射峰,而仅具有光合系统 I 的730nm 荧光发射峰。当提供 DCIP 和抗坏血酸时,被压碎的异形胞能够光还原甲基紫精,其活性为360消耗 O_2的微克分子/毫克叶绿素/小时。上述结果表明用毛地黄皂苷法分离的异形胞具有较完整的 DCIPH_2→MV 的 PSI 活性。     

蓝细菌的固氮

蓝细菌又称蓝藻,有许多种,其中有些营自由生活,有些和其它生物营共生生活,其中有许多种类能够固氮,大都属于念球蓝细菌科(Nostoceae),胶须蓝细菌科(Rivulariaceae)和伪歧蓝细菌科(Scytonemataceae)及真枝蓝细菌科(Stigonemataceac)。本文介绍自由生活蓝细菌和营共生生活的蓝细菌固氮的一些问题。一、自生蓝细菌的固氮蓝细菌能生长于有光的无机培养基中,利用CO_2作为碳源,N_2作为氮源,并且能产氧。但这里显然有矛盾,因固氮作用的关健酶——固氮酶在有氧的情况下将失去活性,固氮将停止。那么这个矛盾是如何解决的,通过研究发现,已知的固氮的蓝细菌除少数种外,都是丝状体,丝状体中有一种特殊细胞——异形胞。实验证明固氮作用可以在异形胞中完成。这类专化性细胞与营养细胞有如下几点区别:1.有厚外衣,2.色素弱而不强,3.与营养细胞接合处有明显的折光性颗粒。另     

异形胞与蓝藻的固氮

一些丝状蓝藻具有异形胞,它们是由丝状体中的营养细胞转化而来的,异形胞能够直接固定大气中的Ｎ２（分子态）,形成可为植物利用的氮素化合物,具异形胞的丝状蓝藻在保持自然界中的氮素循环,增加土壤肥力,提高农作物产量等方面均有重要意义。     

土壤微藻的种类及其功能研究进展

微藻作为土壤生态系统中重要的生物类群之一,数量和种类非常可观,在生态学研究、农业生产、环境保护和治理、新资源开发利用等领域具有重要的理论研究意义和经济开发价值。介绍了土壤微藻的种类,影响其生长和分布的主要生态因子,以及固氮蓝藻、丝状蓝藻、集胞藻和硅藻等几种重要的土壤微藻类群的生态功能和应用价值。     

蓝藻Anabaena 7120的吸氢及其和固氮活力的关系

分子氢通过氢酶活动支持蓝藻固氮。氢酶活性高低变化规律与蓝藻固氮活性大小在趋势上是一致的。氢对固氮产生的效用与蓝藻本身所处的内外界生理条件也有一定的联系。但是,正如前文曾经指出过的,蓝藻的吸氢特性和包括固氮在内的其它生理生化功能的关系,都还没有得到完全的阐明。本文以具有不同固氮活力的蓝藻Ana-     

四唑（Tetrazolium）对固氮鱼腥藻固氮和氢代谢的影响

固氮鱼腥藻(Anabaena azotica Ley)细胞能还原无色的TTC和NBT分别成为红色或蓝色的甲zan(formazan)沉淀。异形胞还原TTC的速率高于营养细胞。前异形胞及异形胞附近的营养细胞对NBT的还原作用最强。而异形胞对NBT不起还原作用。无论在异形胞形成红色甲zan或在营养细胞形成蓝色甲zan后都抑制固氮酶活性。NBT甲zan对固氮酶活性的抑制作用大于TTC甲zan,因为NBT氧化还原电位低于TTC。TTC和NBT两者都明显地抑制固氮鱼腥藻完整细胞的放氢。因鱼腥藻的放氢是由固氮酶催化的结果。四唑抑制放氢推想是由于它截取了固氮酶催化系统中的电子的缘故。固氮微生物(包括蓝色细菌和根瘤菌)对四唑还原与吸氢酶之间有无相关是一个争论的问题。一些学者认为分离豆科植物体的一些根瘤菌株培养于含有TTC的琼脂培养基,如还原,便可证明这些根瘤菌株能氧化氢;换言之,应用TTC的还原可作为一些根瘤菌的菌落具有吸氢酶的验证。相反,我们发现固氮鱼腥藻还原TTC和NBT之后,都没有影响吸氢的能力。因此,我们推想固氮鱼腥藻对四唑之还原与吸氢酶是没有直接的关系。     

固氮蓝细菌束毛藻生物固氮策略研究进展

固氮蓝细菌束毛藻(Tricodesmium)是海洋中丰度最高的固氮微生物,贡献了约42%的海洋生物固氮,为海洋生态系统提供了新的氮源,驱动海洋初级生产力和食物网,在海洋生物地球化学循环中发挥重要作用。作为海洋中“新氮”主要贡献者,束毛藻是一种不产生异形胞的丝状固氮蓝细菌。因为生物固氮的关键酶固氮酶对氧气十分敏感,一般固氮蓝细菌通常产生异形胞或采用夜间固氮的方式进行生物固氮,避免氧气对固氮酶的抑制作用。近年来研究发现,束毛藻具有一套独特的生物固氮体系,能够使同一藻丝在白天同时完成光合作用和生物固氮,并具有复杂的调控机制。本文综述了近年来束毛藻生物固氮策略的最新研究进展,介绍了其生物固氮和光合作用之间的精密调控机制,对拓展固氮微生物尤其是海洋蓝细菌固氮机制的认识具有借鉴意义。     

四唑(Tetrazolium)对固氮鱼腥藻固氮和氢代谢的影响

固氮鱼腥藻(Anabaena azotica Ley)细胞能还原无色的TTC和NBT分别成为红色或蓝色的甲(月朁)(formazan)沉淀。异形胞还原TTC的速率高于营养细胞。前异形胞及异形胞附近的营养细胞对NBT的还原作用最强。而异形胞对NBT不起还原作用。无论在异形胞形成红色甲(月朁)或在营养细胞形成蓝色甲(月朁)后都抑制固氮酶活性。NBT甲(月朁)对固氮酶活性的抑制作用大于TTC甲(月朁),因为NBT氧化还原电位低于TTC。 TTC和NBT两者都明显地抑制固氮鱼腥藻完整细胞的放氢。因鱼腥藻的放氢是由固氮酶催化的结果。四唑抑制放氢推想是由于它截取了固氮酶催化系统中的电子的缘故。固氮微生物(包括蓝色细菌和根瘤菌)对四唑还原与吸氢酶之间有无相关是一个争论的问题。一些学者认为分离豆科植物体的一些根瘤菌株培养于含有TTC的琼脂培养基,如还原,便可证明这些根瘤菌株能氧化氢;换言之,应用TTC的还原可作为一些根瘤菌的菌落具有吸氢酶的验证。相反,我们发现固氮鱼腥藻还原TTC和NBT之后,都没有影响吸氢的能力。因此,我们推想固氮鱼腥藻对四唑之还原与吸氢酶是没有直接的关系。     

应用生物膜干涉技术检测鱼腥藻HetR结合靶DNA的亲和力

正鱼腥藻PCC7120是一种固氮丝状蓝藻,当环境中化合态氮源充足时,其藻丝只有进行光合作用的营养细胞;在环境中缺乏可利用的氮源时,部分营养细胞会在藻丝上以一种半规律的格式分化成异形胞(异形胞间隔约10个营养细胞),从而进行固氮作用。早在1984年,Wolk实验室通过与大肠杆菌接合转移的方式,成功地将穿梭质粒转入鱼腥藻PCC7120,建立了遗传转移系统~([1])。在2001年,日本Kazusa研究中心完成了对鱼腥藻PCC7120全基因组测序~([2])。有规律的细胞分化格式,成熟的遗传转移系统以及完整可用的基因组序列使得鱼腥藻PCC7120     

我国的几种蓝藻的固氮作用

湖北、湖南和江西等地采集的稻田蓝藻经过分离、培养、缺氮培养初步找到可能固氮的蓝藻后,进一步得出了无菌的纯培养的蓝藻藻种,经过试验和用微量凯氏法测定其产生的氮量,确定了四种蓝藻系固氮蓝藻。在100毫升无菌无氮培养基中生长四天的结果测定,水生686固氮蓝藻(Anabaena azotica)、水生678固氮蓝藻(A.azotica forma a)、水生670固氮蓝藻(Anabaena variabilis forma)和水生508固氮蓝藻(Nastoc Linckia forma)的固氮量分别为1.0146、0.938、0.8614和0.759毫克。     

固氮蓝藻肥效的研究及应用简介

蓝藻中某些能够吸收和利用空气中氮素的种类,统称固氮蓝藻。固氮蓝藻是地球上提供化合氮的重要固氮生物,也是可加以利用的重要生物氮肥资源。据估计,     

蓝藻Anabaena 7120固氮的光调节

蓝藻Anabaena 7120固氮是一个依赖于光的过程,暗中乙炔还原活性检测不出来。预先以强光、弱光或黑暗对蓝藻进行短期处理,也会引起其固氮活性呈现相应的高低差异。在蓝藻固氮反应中加入NH_4Cl、KNO_3或尿素等结合态氮时,乙炔还原活性即受到抑制,弱光加剧这种抑制,受尿素抑制的蓝藻固氮活性恢复时,强光下比弱光下快。一系列光合抑制剂对蓝藻固氮活性都有抑制作用,弱光下此种抑制加剧。尿素和此类抑制剂对蓝藻固氮活性呈现协同性抑制,其效应和弱光下尿素对固氮抑制加剧是一致的。受尿素抑制的蓝藻固氮活性恢复过程中,加入光合抑制剂的恢复慢,而且只能维持在一个很低的水平上。