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物門類之一,藍藻通過光合作用釋放氧氣,使早期地球大氣從無氧狀態逐漸演化到有氧狀態,從而推動了其他好氧生物的進化和發展。此外,多種藍藻還具備固氮能力。作為組成氨基酸和核酸的基本元素之一,氮元素的吸收對生物的生存至關重要。生物通常不能直接利用空氣中的氮氣,而某些特殊類型的藍藻可以將空氣中的氮氣轉化為生物可吸收利用的化合態氮(氨NH3或銨根離子NH4+),為其他生物提供了氮的來源。清晰具有固氮能力的藍藻在地球上的出現時間,對理解早期生命演化過程及其地球環境背景具有重要意義。 在現生藍藻中,有一種能夠進行固氮作用的結構被稱為異形胞。異形胞是......閱讀全文
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。
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
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
土壤微生物固氮機理研究獲進展
中國科學院華南植物園副研究員鄭棉海團隊在國家重點研發-青年科學家項目、廣東省基礎與應用基礎研究基金等項目的資助下,在土壤微生物固氮機理研究方面取得重要進展。相關成果近日分別發表于《微生物系統》(mSystems)和《地球物理研究通訊》(Geophysical Research Letters)。生物
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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。
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
大連理工大學在化學模擬生物固氮研究取得新進展
在國家自然科學基金(項目資助號:20676019,20972023,21076037,21231003)的大力支持下,大連理工大學精細化工國家重點實驗室曲景平教授的“小分子活化與仿生催化”研究團隊,在化學模擬生物固氮研究方面取得新進展。他們設計合成了一類新型鄰苯二硫酚橋聯雙核鐵配合物,建立了雙鐵
固氮作用(nitrogen-fixation)
分子態氮被還原成氨和其他含氮化合物的過程。自然界氮(N2 )的固定有兩種方式:一種是非生物固氮,即通過閃電、高溫放電等固氮,這樣形成的氮化物很少;二是生物固氮,即分子態氮在生物體內還原為氨的過程。大氣中90%以上的分子態氮都是通過固氮微生物的作用被還原為氨的。生物固氮是固氮微生物的一種特殊的生理功
固氮的主要分類
人工固氮人工固氮長期以來,人們期望著農田中糧食作物能像豆科植物一樣有固氮能力,以減少對?化肥的依賴。70年代首先實現了細菌之間的固氮 ... 主要在合成氨中實現人工固氮(工業上通常用H2和N2 在催化劑、高溫、高壓下合成氨,化學方程式:N2 + 3H2=(高溫高壓催化劑)2NH3)。 所有的含氮化學
什么是人工固氮
固氮分子氮經自然界的固氮生物(如各種固氮菌)固氮酶的催化而轉化成氨的過程。是氮循環的重要階段1、人工固氮 工業上通常用H2和N2 在催化劑、高溫、高壓下合成氨 化學方程式:N2 + 3H2=(高溫高壓催化劑)2NH3 最近,兩位希臘化學家,位于Thessaloniki的阿里斯多德大學的G