深根豆科植物生物固氮對鹽分的響應研究獲進展
豆科植物具有結瘤固氮潛能,但在干旱區,多年生豆科植物生物固氮潛力表現出較大的空間變異。此前對塔克拉瑪干沙漠和策勒綠洲過渡帶的深根多年生草本豆科植物疏葉駱駝刺氮素代謝的研究發現,駱駝刺的生物固氮潛力表現出較大的空間變異,固氮植物的硝酸還原酶活性顯著低于非固氮植物。據此推斷,這可能是由于該地區的疏葉駱駝刺群落分化成了不同的基因型,不同的基因型擁有不同的硝酸鹽還原能力和固氮能力,但該推理的正確性還有待進一步驗證。 針對上述問題,中國科學院新疆生態與地理研究所荒漠與綠洲生態國家重點實驗室研究員曾凡江團隊繼續以塔克拉瑪干沙漠和策勒綠洲過渡帶的優勢豆科植物疏葉駱駝刺為研究對象,研究駱駝刺生物固氮的潛在影響因素。 研究發現,駱駝刺的生物固氮變異并非由遺傳因素主導,而是對環境因子根際鹽分的一種可塑性響應。駱駝刺結瘤固氮對鹽分脅迫具有較強耐受性,而硝酸鹽還原對鹽分比較敏感,因而,在鹽分含量較高的河岸帶,駱駝刺整個生育期的氮素來源主要依賴于......閱讀全文
深根豆科植物生物固氮對鹽分的響應研究獲進展
豆科植物具有結瘤固氮潛能,但在干旱區,多年生豆科植物生物固氮潛力表現出較大的空間變異。此前對塔克拉瑪干沙漠和策勒綠洲過渡帶的深根多年生草本豆科植物疏葉駱駝刺氮素代謝的研究發現,駱駝刺的生物固氮潛力表現出較大的空間變異,固氮植物的硝酸還原酶活性顯著低于非固氮植物。據此推斷,這可能是由于該地區的疏葉
新疆生地所在駱駝刺葉磷組分分配模式研究中獲進展
植物葉磷組分的重新分配被認為是植物應對磷限制的高效磷利用策略。多年生的荒漠植物駱駝刺作為豆科植物可從土壤和地下水中吸收氮素營養,也可以生物固氮的方式獲取氮。因此,駱駝刺需要吸收更多的磷素養分或采用高效利用體內磷素養分的方式來維持養分平衡。然而,當前對生長于不同磷有效性土壤上的駱駝刺葉磷組分分配模
生物固氮的環境響應機制獲揭示
? 中國科學院華南植物園生態中心鼎湖山站生態系統管理研究組副研究員鄭棉海(課題組PI:莫江明研究員)首次系統地揭示了全球陸地生態系統生物固氮對環境變化的響應格局。相關研究近日發表于《全球變化生物學》。 生物固氮是地球生態系統重要的氮素來源之一,也是驅動陸地生態系統氮循環和凈初級生產力的關鍵因素。
中科院疏葉駱駝刺光系統活性研究獲進展
記者日前從中科院新疆生地所獲悉,該所策勒國家站李向義研究團隊通過控制實驗,研究了策勒綠洲疏葉駱駝刺在不同高溫條件和光照條件下的光系統II活性特征。相關成果分別發表在《植物生理學報》和《樹木:結構和機能》雜志上。 據介紹,光照和溫度是影響植物生長的重要環境因子。疏葉駱駝刺是塔克拉瑪干沙漠南緣
豆科植物生物固氮“氧氣悖論”破解了
根瘤被稱為豆科植物的“固氮工廠”,反映豆科植物與固氮根瘤菌的共生關系。豆血紅蛋白(又稱共生血紅蛋白)存在其中,是根瘤中調節氧氣濃度的“開關”,氧氣是豆科植物和根瘤菌呼吸所必需的,但根瘤菌中的固氮酶更喜歡低氧環境,“氧氣悖論”就產生了。這一悖論始終懸而未決,也就是說迄今為止有關根瘤內豆血紅蛋白基因表達
豆科植物生物固氮“氧氣悖論”破解了
根瘤被稱為豆科植物的“固氮工廠”,反映豆科植物與固氮根瘤菌的共生關系。豆血紅蛋白(又稱共生血紅蛋白)存在其中,是根瘤中調節氧氣濃度的“開關”,氧氣是豆科植物和根瘤菌呼吸所必需的,但根瘤菌中的固氮酶更喜歡低氧環境,“氧氣悖論”就產生了。這一悖論始終懸而未決,也就是說迄今為止有關根瘤內豆血紅蛋白基因表達
生物固氮氣吹掃儀氮三種
1.圓形電動氮吹儀采用微電腦智能溫控器,可定時,調節采用PID技術并可實現超溫報警及防干燒。2.采用國際認可的技術,通過將氮氣吹入加熱的樣品表面從而進行樣品濃縮,使分析時間縮短,滿足了快速檢測的需要。3.LED顯示屏,雙數字顯示,溫度同步顯示、時間遞減顯示,操作簡單方便。4.氮氣吹掃儀的所有部件均勻
玉米“腸道菌群”:未開發的生物固氮資源
玉米傷流液采集? ? ? ? ? ?中國農科院供圖 與人類微生物組類似,植物微生物組被稱為植物的第二個基因組,對植物生長發育、養分吸收、病蟲害抵御等至關重要。 近日,科學家發現了定殖于玉米莖木質部傷流液內、具有固氮能力且高度保守的核心細菌微生物組,它們為玉米提供了氮素營養并促進根系生長。相關
研究揭示森林演替驅動生物固氮及其關鍵機制
傳統觀點和理論研究認為生物固氮速率在森林演替初期或中期達到峰值,而演替后期生物固氮逐漸減弱甚至停止。這樣的觀點主要基于兩個基本假設。其一,演替初期或中期土壤養分(尤其是氮)貧瘠,固氮植物和固氮微生物在生態系統中占有優勢地位;但演替過程土壤氮逐漸累積增加,因此演替后期生物固氮已不具有競爭優勢,固氮
新疆生地所研究發現人類活動對疏葉駱駝刺再生長的影響
隨著人類活動對生態環境的影響日益劇增,干擾對生物個體、種群動態、群落結構和生態系統功能的影響機理逐漸成為當今生態學研究的熱點和難點,其中植物對土地利用過程中的人類干擾的反應是生態學上的一個關鍵問題。各種干擾事件如放牧、火燒、風沙、砍伐和刈割對植被的作用都是干擾的生態作用研究的組成部
大型安徽絲藻提供生物固氮的最早化石證據
近日,中國科學院南京地質古生物研究所早期生命研究團隊龐科博士等,發現了具有多細胞和細胞分化的大型安徽絲藻,認為其是早期生物固氮的最早化石證據,相關成果于2月2日在線發表在《細胞》出版集團《當代生物學》(Current Biology)雜志上。 據悉,龐科和唐卿(現為美國弗吉尼亞理工大學博士研究
研究揭示淡水湖泊生態系統生物固氮
生物固氮作用為陸地及水生態系統提供了大量的氮源。目前,關于生物固氮作用的研究主要集中在陸地和海洋生態系統。然而,淡水湖泊生態系統生物固氮作用的研究相對較少。在國家自然科學基金與中國科學院前沿重點項目的資助下,中科院南京地理與湖泊研究所吳慶龍團隊通過對撫仙湖表層和真光層固氮微生物空間分布特征進行研
陳文新:生物固氮可促進農業持續發展
發展食用菌產業不僅可以致富,還能變廢棄物為資源和促進有機農業的發展。陳文新 最近研究發現,化學氮肥用量的增加是中國空氣中氨濃度穩步上升的重要原因,特別是在霧霾最嚴重的華北平原。 為盡快改變現狀,我們建議,一是將動植物遺留的廢棄物通過栽種食用菌等方式,將菌渣加適量化肥轉變成農田肥料使用;二是充
南京古生物所等發現生物固氮的最早化石證據
近日,中國科學院南京地質古生物研究所早期生命研究團隊博士龐科等,在安徽省壽縣新元古代約8億年前的碳質膜化石中發現了具有多細胞和細胞分化的“大型安徽絲藻”。研究者認為這是早期生物固氮的最早化石證據,相關研究成果在線發表于《當代生物學》(Current Biology)雜志。 作為地球上最古老的生
南京古生物所等發現生物固氮的最早化石證據
近日,中國科學院南京地質古生物研究所早期生命研究團隊博士龐科等,在安徽省壽縣新元古代約8億年前的碳質膜化石中發現了具有多細胞和細胞分化的“大型安徽絲藻”。研究者認為這是早期生物固氮的最早化石證據,相關研究成果在線發表于《當代生物學》(Current Biology)雜志。 作為地球上最古老的生
陳文新院士:生物固氮可促進農業持續發展
最近研究發現,化學氮肥用量的增加是中國空氣中氨濃度穩步上升的重要原因,特別是在霧霾最嚴重的華北平原。 為盡快改變現狀,我們建議,一是將動植物遺留的廢棄物通過栽種食用菌等方式,將菌渣加適量化肥轉變成農田肥料使用;二是充分發揮生物固氮作用。通過這兩項措施可大幅減少化學氮肥用量,既能培肥土壤,又能達
我國研究人員在稻田生物固氮研究中取得進展
生物固氮是稻田區別于旱地的本質特征,也是稻田生產力維持的關鍵。 中國科學院南京土壤研究所謝祖彬團隊經過多年研究,創建了稻田生物固氮的田間原位直接定量技術;揭示了稻田生物固氮主要發生在0-5cm,尤其是0-1cm土壤表層;首次闡明了光合固氮和異養固氮對稻田生物固氮的貢獻。提出了鋁氧化物抑制念珠藻
氣生根黏液藏“心機”,微生物固氮控病有新招
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/499642.shtm植物的莖或葉上所發生的根叫氣生根,它是一種很特別的根系類型與變態器官,而有些植物氣生根上則會附著大量黏液,從而形成了一種神奇的微環境。最近,中國科學院西雙版納熱帶植物園(以下簡稱版納植
深根豆科植物根際微生物對水分和氮素變化的響應機制
植物與微生物的相互作用有助于植物的營養、免疫和進化,對維持生態系統的穩定至關重要。氮(N)沉降和干旱是全球變化的主要驅動因素,兩者通過改變資源的可利用性獨立或交互地影響土壤微生物。雖然通過分析土壤微生物的性質可以將全球變化與生態系統養分通量聯系起來,但是要想充分理解環境變化與植物生產力之間的復雜
研究揭示長期施肥抑制根際微生物固氮的作用機制
生物固氮是地球上最重要的生態過程之一,在農田生態系統中,作物總生物量中大約24%的氮來源于微生物的非共生固氮過程。根際是農田土壤中微生物最為活躍的區域,根際中固氮微生物群落與作物的生長息息相關。然而,長期以來,大量化肥及有機物料的投入大大降低了農田土壤微生物的固氮作用。近年來,土壤固氮功能微生物
沙雷氏菌參與砷氧化依賴的生物固氮過程獲揭示
近日,廣東省科學院生態環境與土壤研究所研究員孫蔚旻團隊發現了砷氧化驅動生物固氮的全新生物地球化學過程。同時,該團隊利用DNA-SIP和宏基因組分箱,確定了微生物Serratia(沙雷氏菌)參與了此過程及相應代謝途徑。相關研究發表于《環境科學與技術》。 尾礦是一種極端寡氮環境。生物固氮在提供生物
研究揭示陸地生態系統生物固氮對養分輸入的格局和機制
中國科學院華南植物園生態中心博士后鄭棉海在研究員莫江明的指導下,通過收集和整合分析全球不同自然生態系統(熱帶/亞熱帶森林、溫帶森林、北方森林、草地和苔原)、不同基質(土壤、凋落物、苔蘚、地衣、葉片和根瘤)和不同固氮類型(自由固氮和共生固氮)對養分(氮、磷和微量元素)輸入的響應格局;同時分析養分添
南京土壤所揭示長期施肥抑制根際微生物固氮的作用機制
生物固氮是地球上最重要的生態過程之一,在農田生態系統中,作物總生物量中大約24%的氮來源于微生物的非共生固氮過程。根際是農田土壤中微生物最為活躍的區域,根際中固氮微生物群落與作物的生長息息相關。然而,長期以來,大量化肥及有機物料的投入大大降低了農田土壤微生物的固氮作用。近年來,土壤固氮功能微生物
氮添加對生物固氮的負效應隨土壤有機碳的增加而減弱
傳統觀點認為,由于生物固氮是一個消耗能量的化學反應,當土壤可利用氮濃度增加時,兼性固氮者下調固氮速率(轉而利用土壤氮),而專性固氮者被淘汰或取代。基于這樣的認識形成的“氮富集抑制生物固氮”理論觀點已被廣泛接受和證實。然而,自然界中仍存在與此相悖的現象,即有很多富氮的生態系統高效固持外源氮。導致該“悖
氮添加對生物固氮的負效應隨土壤有機碳的增加而減弱
傳統觀點認為,由于生物固氮是一個消耗能量的化學反應,當土壤可利用氮濃度增加時,兼性固氮者下調固氮速率(轉而利用土壤氮),而專性固氮者被淘汰或取代。基于這樣的認識形成的“氮富集抑制生物固氮”理論觀點已被廣泛接受和證實。然而,自然界中仍存在與此相悖的現象,即有很多富氮的生態系統高效固持外源氮。導致該“悖
關于黃素氧還蛋白的作用性介紹
生物固氮作用(biologicalnitrogenfixatio):大氣中的氮被原還為氨的過程。生物固氮只發生在少數的細菌和藻類中。 估計全球每年生物固氮作用所固定的氮(N2)約達17500萬噸,其中耕地土壤約有4400萬噸,超過了每年施入土壤4000萬噸肥料氮素(工業固氮)的量(Burris
研究揭示砷氧化依賴自養固氮及相應代謝途徑
近日,廣東省科學院生態環境與土壤研究所研究員孫蔚旻團隊利用DNA-SIP和宏基因組分箱確定了微生物硫桿菌屬(Thiobacillus)和厭氧菌屬(Anaeromyxobacter)參與砷氧化依賴自養固氮及相應代謝途徑。相關研究發表于Journal of Hazardous Materials。
荒漠優勢植物對干旱區主要生境因子變化響應策略研究
地下水和其中的養分維持著荒漠深根植物的生存。在種子萌發后立即進行根系的快速伸長是荒漠深根植物獲得深層水源和養分以避免水養脅迫的關鍵。然而,在荒漠深根植物根系到達地下水之前,幼苗對表層土壤中水分和養分的響應策略是怎樣的,相關研究較少。荒漠生態系統的氮(N)富集具有施肥效應,而干旱會限制土壤養分的移
版納植物園揭示干熱脅迫對附生藍藻地衣生物固氮酶影響
在許多自然林生態系統中,附生藍藻地衣(即含有藍藻共生藻的地衣)是重要的附生生物類群,具有較強的固氮能力,地衣生物固氮是自然林中氮素來源的重要途徑之一。附生藍藻型地衣的固氮酶活性受濕度、溫度以及其自身的光合有機物儲量等因素影響。目前相關的研究集中于地衣生物量和固氮總量的估算等方面,而關于氣候變化條
中美學者成功合成與鐵鉬輔酶相關雜配體FeS簇合物
在國家自然科學基金項目(項目編號:21671104)等資助下,南京師范大學陳旭東課題組與美國哈佛大學Richard H. Holm課題組合作,在生物固氮酶鐵鉬輔酶化學合成模擬方面取得重要進展。研究成果以“Ligand Metathesis as Rational Strategy for the