亞熱帶生態所揭示水稻光合碳的微生物利用機制
由中國科學院亞熱帶農業生態研究所研究員吳金水領銜的農業生態過程方向研究團隊近日在水稻光合碳的微生物利用機制方面取得了新進展。 作物光合碳以根際沉積物的形式進入土壤，是根際微生物的主要碳源和能量來源。根際微生物能夠通過自身代謝活動將這部分碳源或以氣體的形式返回大氣，或以有機質的形式存儲于土壤中。根際微生物對光合碳的利用能夠顯著影響土壤碳固定過程。因此，水稻光合碳的輸入及其微生物利用機制研究對于輸入理解水稻根際土壤碳循環和碳固定過程具有重要意義。 基于此，該團隊利用短時間（6小時）的碳同位素（13C-CO2）脈沖標記技術結合氯仿熏蒸的微生物量測定的經典方法與磷脂脂肪酸的穩定同位素探針技術（13C-PLFA-SIP），發現水稻光合碳向土壤微生物生物量和磷脂脂肪酸組分快速轉移的現象，揭示了真菌和革蘭氏陰性菌是重要的光合碳的根際同化者，這兩類微生物在水稻根際碳循環中起主要作用；同時水稻不同生育期光合碳的輸入顯著改變了水稻根際碳的微......閱讀全文
亞熱帶生態所揭示水稻光合碳的微生物利用機制
由中國科學院亞熱帶農業生態研究所研究員吳金水領銜的農業生態過程方向研究團隊近日在水稻光合碳的微生物利用機制方面取得了新進展。 作物光合碳以根際沉積物的形式進入土壤，是根際微生物的主要碳源和能量來源。根際微生物能夠通過自身代謝活動將這部分碳源或以氣體的形式返回大氣，或以有機質的形式存儲于土壤中。
水稻光合碳在土壤中的固定機制
水稻土是全球重要的碳匯，對緩解全球氣候變化具有重要意義。光合碳(通過根際沉積作用)是水稻土壤高碳庫的重要有機碳來源，對維持稻田土壤的碳匯功能起到十分重要的作用。水分和養分管理會影響水稻土光合碳分配和穩定性，優化水分和養分管理能夠促進光合碳向土壤有機碳的轉化和固定。 為此，中國科學院亞熱帶農業生
中科院亞熱帶所水稻根際沉積碳微生物利用研究獲進展
中科院亞熱帶農業所研究人員發現了水稻根際沉積碳在水稻不同生育期內的周轉特征，相關論文近日發表在《國際土壤科學雜志》上。 根際沉積過程可為土壤微生物提供易于利用的碳源和能源，其在生態系統中調節土壤碳和養分循環中起重要作用，并對碳的固定作用產生強烈影響。水稻根際碳在水稻生長過程中的動態變化過程及其
生育期和施氮對水稻根際沉積碳的微生物利用機制
根際沉積過程可為土壤微生物提供易于利用的碳源和能源，其在生態系統中調節土壤碳和養分循環中起重要作用，并對碳的固定作用產生強烈影響。水稻根際碳在水稻生長過程中的動態變化過程及其在微生物群落中的分配以及氮肥對該過程的影響機制尚不清楚。研究稻田土壤中水稻根際碳氮循環及其對微生物群落結構的調節有利于科學
生育期和施氮對水稻根際沉積碳的微生物利用機制獲進展
根際沉積過程可為土壤微生物提供易于利用的碳源和能源，其在生態系統中調節土壤碳和養分循環中起重要作用，并對碳的固定作用產生強烈影響。水稻根際碳在水稻生長過程中的動態變化過程及其在微生物群落中的分配以及氮肥對該過程的影響機制尚不清楚。研究稻田土壤中水稻根際碳氮循環及其對微生物群落結構的調節有利于科學
水稻根際沉積碳的輸入和土壤固持對施氮的響應研究
水稻根際沉積碳是稻田土壤有機質的重要來源，在土壤有機碳的固持與周轉過程中發揮重要作用，但由于其代謝周轉快，具有復雜性和多變性，盡管已有一些研究，但還不十分清楚這部分碳的命運。 根際沉積碳的輸入受作物生長時期和施肥（如施氮）的影響較大。然而，不同生育期的碳同位素標記的估算有可能使光合碳（通過根際
稻田生態系統持續生產力研究通過驗收
“稻田生態系統持續生產力與生態功能協調機制研究”通過驗收 3月15日，中科院亞熱帶農業生態研究所吳金水研究員主持的中科院知識創新工程重要方向性項目“稻田生態系統持續生產力與生態功能協調機制研究”通過了課題驗收。專家組由華中農業大學、中科院南京土壤所、中科院生態環境中心等單位組成。
光合作用的碳同化
CO2同化（CO2assimilation）是光合作用過程中的一個重要方面。碳同化是通過和所推動的一系列CO2同化過程，把CO2變成糖類等有機物質。高等植物固定CO2的生化途徑有3條：卡爾文循環、C4途徑和景天酸代謝途徑。其中以卡爾文循環為最基本的途徑，同時，也只有這條途徑才具備合成淀粉等產物的能力
植物光合碳同化的基本途徑
大致可分為三個階段，即羧化階段、還原階段和再生階段。羧化階段核酮糖-1,5-二磷酸（RuBP）在核酮糖二磷酸羧化酶/加氧酶（ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase,Rubisco）催化下，與CO2結合，產物很快水解為二分子3-磷酸甘油酸（3-PGA）反
研究發現水稻土微生物量碳含量是旱地土壤兩倍
水稻土壤和旱地土壤有何不同？中國科學院亞熱帶農業生態研究所首席研究員吳金水研究團隊的一項科研成果發現，水稻土中的有機質可以支撐更多的微生物生物量，其微生物量碳含量是旱地土壤的兩倍。 熱帶和亞熱帶地區長期植稻過程中形成了特殊的人工濕地土壤，即水稻土。相比于旱地土，水稻土具有特殊的氧化還原過程，土
碳四植物光合作用特點
在C4植物葉肉細胞的葉綠體中，在有關酶的催化作用下，一個CO2被一個叫做磷酸烯醇式丙酮酸的C3(英文縮寫符號是PEP)固定，形成一個C4。C4進入維管束鞘細胞的葉綠體中，釋放出一個CO2，并且形成一個含有三個碳原子的有機酸——丙酮。這種能夠固定CO2的酶，叫做磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，簡稱PEP羧化酶
新發現！水稻土微生物量碳含量是旱地土壤兩倍
水稻土壤和旱地土壤有何不同？中國科學院亞熱帶農業生態研究所首席研究員吳金水研究團隊的一項科研成果發現，水稻土中的有機質可以支撐更多的微生物生物量，其微生物量碳含量是旱地土壤的兩倍。 熱帶和亞熱帶地區長期植稻過程中形成了特殊的人工濕地土壤，即水稻土。相比于旱地土，水稻土具有特殊的氧化還原過程，
我國東部水稻土中微生物殘留物對有機碳積累的貢獻研究
微生物可以通過合成代謝作用將不穩定的有機碳轉化為自身細胞組成，通過細胞的生長和死亡過程最終以微生物殘留物形式對穩定有機碳庫有重要貢獻，但真菌和細菌殘留物在此過程中的貢獻隨氣候帶的改變不清楚。我國水稻土從北向南跨越中溫帶、暖溫帶、亞熱帶和熱帶四個氣候區，不同氣候區耕作強度和氣候條件差別巨大，微生物
碳四植物光合作用的特點
在C4植物葉肉細胞的葉綠體中，在有關酶的催化作用下，一個CO2被一個叫做磷酸烯醇式丙酮酸的C3(英文縮寫符號是PEP)固定，形成一個C4。C4進入維管束鞘細胞的葉綠體中，釋放出一個CO2，并且形成一個含有三個碳原子的有機酸——丙酮。這種能夠固定CO2的酶，叫做磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，簡稱PEP羧化酶
科學家將給水稻“整容”
正在北京參加第七屆國際作物科學大會的國際水稻所所長馬修·莫雷爾博士17日接受采訪時表示，國際水稻研究所正組織全球的農業科學家對水稻進行“整容”，力爭讓水稻從碳3作物變成碳4作物或者具有碳4作物高效高產的特性。 馬修·莫雷爾介紹，這項研究已經進行了7年，取得明顯進展，但攻克這一技術難關還需全球合
不同微生物生物量水稻土有機碳礦化對鐵氧化物響應進展
長期淹水管理導致水稻土多處于厭氧狀態，因此其有機碳礦化過程及其關鍵影響因子與旱地土壤相比具有特殊性。厭氧有機碳礦化多與氧化還原過程耦合，其中鐵的異化還原對厭氧有機碳礦化的貢獻可高達80%，這過程中涉及到許多特殊的功能微生物，土壤微生物生物量不同意味著這些功能微生物群落大小上的差異。然而，土壤微生
固碳新技術支撐有機水稻額外碳匯“第一拍”
日前，江蘇省首張農業碳票在南京市高淳區東壩街道成功交易。現場，通過碳匯有償競價拍賣，標值130.67噸二氧化碳當量的農業碳匯，最終由紅寶麗集團以每噸75元的價格成功拍下，總價9800.25元。江蘇首張碳票誕生。南京農業大學供圖這也是全國首次基于生物質炭在有機水稻上應用產生的額外碳匯進行的有償競價“第
碳四植物和碳三植物哪個光合作用的效率更高？
一般植物中，二氧化碳同化時固定的第一個產物是具有3個碳原子的磷酸甘油酸，采用這種途徑的植物稱碳3植物,，如大豆、棉花、小麥和稻等。而有些植物中，二氧化碳固定的第一個產物是具有4個碳原子的雙羧酸，采用這種途徑的植物稱碳4植物,，如玉米、高粱和甘蔗等。二氧化碳首先在葉肉細胞內被固定在四碳雙羧酸中，然后被
遺傳發育所水稻光合效率提高的分子機理研究取得進展
光合作用是綠色植物及光合細菌在光下利用光合色素，將二氧化碳和水轉化為碳水化合物并釋放氧氣的過程，是整個生物界賴以生存的基礎。提高光合作用效率是農作物增產的一個根本途徑。 光合作用在綠色植物所特有的細胞器——葉綠體中進行，存在于葉綠體上的光合膜含有豐富的糖脂（半乳糖甘油酯），而
德借助人工光合作用高效固碳
應對氣候變化措施中，減少空氣中溫室氣體含量是重要一項。德國研究人員日前報告說，他們在實驗室中研究出一種人工光合作用方法，可以更快地固定空氣中的二氧化碳。 植物光合作用中的卡爾文循環是一種重要的生物固碳形式，大氣中的二氧化碳進入卡爾文循環轉化成糖，這是減少大氣中二氧化碳含量最便宜且副作用最少的
新研究揭示有機污染物降低水稻固碳的分子機制
光合固碳是植物生長的基礎，也是推動全球碳循環的關鍵過程。但是，有機污染物也會降低水稻等植物的固碳效果，并進而影響作物產量。 近日，中國工程院院士、浙江大學教授朱利中團隊在一項新研究中，揭示了有機污染導致水稻減產的分子機制，相關成果3月24日在線發表于《環境科學與技
新研究揭示有機污染物降低水稻固碳的分子機制
光合固碳是植物生長的基礎，也是推動全球碳循環的關鍵過程。但是，有機污染物也會降低水稻等植物的固碳效果，并進而影響作物產量。 近日，中國工程院院士、浙江大學教授朱利中團隊在一項新研究中，揭示了有機污染導致水稻減產的分子機制，相關成果3月24日在線發表于《環境科學與技
科研人員破解真核生物光合碳濃縮機制
近期，中國科學院分子植物科學卓越創新中心揭示了萊茵衣藻CO2濃縮機制（CCM）中HCO3?轉運通道LciA蛋白的底物選擇性機制，并通過結構指導的分子設計，實現了HCO3?轉運活性的理性改造，為利用CCM改造C3（如小麥、水稻等）作物以提升光合效率，提供了重要元件與分子策略。在長期演化中，光合藻類形成
關于碳同化的光合產物輸出速率的調節介紹
光合作用最初產物磷酸丙糖從葉綠體運到細胞質的數量，受細胞質中Pi水平的調節。磷酸丙糖通過葉綠體膜上的Pi運轉器運出葉綠體，同時將細胞質中等量的Pi運入葉綠體。當磷酸丙糖在細胞質中合成為蔗糖時，就釋放出Pi。如果蔗糖從細胞質的外運受阻，或利用減慢，則其合成速度降低，Pi的釋放也隨之減少，會使磷酸丙
關于光合作用的碳同化的基本內容
CO2同化（CO2assimilation）是光合作用過程中的一個重要方面。碳同化是通過和所推動的一系列CO2同化過程，把CO2變成糖類等有機物質。高等植物固定CO2的生化途徑有3條：卡爾文循環、C4途徑和景天酸代謝途徑。其中以卡爾文循環為最基本的途徑，同時，也只有這條途徑才具備合成淀粉等產物的
袁隆平委員：莫將轉基因食品“妖魔化”
全國政協討論會上，各路記者紛紛向雜交水稻育種權威袁隆平委員提問：“轉基因糧食究竟安全不安全?我國有必要實施轉基因項目嗎?” 袁隆平在無黨派人士界別討論會上率先發言：“分子育種是今后的發展方向和必然趨勢，我們常規育種已經差不多到極限了，要進一步提高水稻產量，就要借助于分子技術，而轉基因就
我國揭示水分脅迫下水稻營養生長和逆境適應氮調控機制
近期，我所稻作生態課題組從光合作用、氮吸收利用等方面揭示了水稻營養生長和干旱脅迫適應之間的調控機制。相關研究成果相繼發表于學術期刊《Environmental and Experimental Botany》、《Physiologia Plantarum》、《Plant Physiology a
微生物修復土壤低碳環保
一塊被污染過的土地是否只能慘遭遺棄？或許不用那么悲觀。自然界最重要的污染物分解者——微生物已逐步被運用到治理土地污染中。 日前，在中國高科技產業研究會主辦的新聞發布會上，土壤修復專家、北京三色微谷集團董事長王立平說，應用他們研發的“三色原菌劑”，可針對性改良因長期使用化肥、農藥造成的土地板結，
微生物所在大腸桿菌中實現碳濃縮固碳
將CO2轉化為燃料或化學品，是實現CO2的資源化利用、緩解資源能源短缺和溫室效應的一種途徑。經遺傳改造的藍細菌或者藻類等光合自養微生物，可以將CO2轉化為包括乙醇、丁醇、丙酮、異丁醛、乳酸等在內的數十種化學品，但由于自養生物生長速度慢，CO2生物轉化為這些化學品的效率還比較低。 異養生物可以通
英高校將模擬光合作用制造“無碳”新能源
英國多所知名高校日前啟動了一項新研究計劃，通過模擬植物光合作用的原理，將太陽光轉化為可利用的氫能源。 該項目首席研究員、英國東英吉利大學科學家茹萊亞?比特表示，研究人員將利用合成生物技術，把微型太陽能板與微生物綁定，建立起人工模擬的光合系統，從而將吸收的太陽光轉化為氫和氧。 比特說