科學家首次評估單細胞固氮藍藻的全球固氮通量
廈門大學教授史大林團隊基于在西北太平洋副熱帶流渦區開展的高分辨率觀測，定量分析了固氮生物群落的豐度、結構和固氮速率，進而應用廣義加性模型刻畫的優勢固氮藍藻的生態位特征預測了其在全球海洋的主要分布格局，首次系統性地評估了單細胞固氮藍藻UCYN-B的全球固氮通量，揭示了其對海洋固氮的重要貢獻。日前，相關研究成果發表于《國家科學評論》。史大林團隊前期研究發現，單細胞固氮藍藻UCYN-B在NPSG西部呈高豐度分布，這不同于主導ALOHA站的固氮類群。盡管UCYN-B的固氮能力已被證實，但其在全球海洋中的高豐度分布卻鮮有報道。因此，UCYN-B的全球分布格局、環境調控機制以及固氮貢獻，因采樣不足而缺乏系統評估。這一認知空白可能導致全球固氮通量被系統性低估，進而影響海洋碳匯評估的準確性。史大林在西北太平洋開展海盆尺度高分辨率觀測。基于15N2穩定同位素示蹤技術，測定海區夏季水柱積分固氮速率高達199–821 μmol N m-2d-1，與全......閱讀全文
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
固氮酶組分1的基本信息
中文名稱固氮酶組分1英文名稱nitrogenase 1定 義一種鉬鐵蛋白，接受來自固氮酶組分2的電子催化雙氮還原為氨。存在于具有固氮能力的細菌和藍藻中，根據來源不同，大小有一定的差異，分子量約為二十幾萬，由4個單體組成，含1～2個鉬原子、十幾個鐵原子和十幾個硫原子。應用學科生物化學與分子生物學（一
固氮酶組分1的基本信息
中文名稱固氮酶組分1英文名稱nitrogenase 1定 義一種鉬鐵蛋白，接受來自固氮酶組分2的電子催化雙氮還原為氨。存在于具有固氮能力的細菌和藍藻中，根據來源不同，大小有一定的差異，分子量約為二十幾萬，由4個單體組成，含1～2個鉬原子、十幾個鐵原子和十幾個硫原子。應用學科生物化學與分子生物學（一
藍細菌的主要價值
藍藻是最早的光合放氧生物，對地球表面從無氧的大氣環境變為有氧環境起了巨大的作用。有不少藍藻（如魚腥藻）可以直接固定大氣中的氮（原因：含有固氮酶，可直接進行生物固氮），以提高土壤肥力，使作物增產。還有的藍藻為人們的食品，如著名的發菜和普通念珠藻（地木耳）、螺旋藻等。據物理學家組織網報道，美國加州大學戴
東北地理所揭示氣候變化增強了氮形態對浮游植物優勢種演替的驅動作用
營養鹽濃度及比例、光照強度和溫度是影響浮游植物優勢種演替的主要因素。盡管有這些見解，但高渾濁湖泊中浮游植物優勢種演替機制仍有待探究，尤其是浮游植物如何應對氣候變化的響應。中國科學院東北地理與農業生態研究所水文與水資源學科組研究人員基于近十年（2012-2022）查干湖浮游植物生物量和藻密度數據進行了
氧化藍藻處理系統：吃的是藍藻－吐的是清水
9月11日，武漢中山公園內5000平方米人工湖暴發大量藍藻，沿湖行走就能聞到強烈臭味。 9月9日，南昌市進賢縣軍山湖水質明顯變差，藍藻暴發，連村民家養的牛都不愿意喝湖水了。 9月8日，溫州市政府表示，在供水覆蓋500萬人的珊溪水庫，藻類污染程度有所趨緩。 …… 藍藻已成為我國湖泊、河流等
怎樣用拉曼光譜檢測單細胞水平的固態氮
氮是維持生命活動最重要的營養元素之一。氮氣是氮元素的豐富來源，但由于性質惰性，不能為生物直接利用。氮的生物地球化學循環是將氮轉化成生物可利用形式的關鍵過程。固氮微生物，包括固氮細菌和固氮古菌，可將惰性的氮氣轉化成生物可利用的氨態氮或硝態氮。據估計，生物可利用氮的半數由生物固氮過程提供。然而，由于
植物固氮成本不菲
含羞草樹 圖片來源：Olivier Vandeginste/Science Source 當談到獲取最重要的營養素時，有些植物會招募一些“小朋友”：生活在其根部隆起處、從空氣中獲取氮的土壤細菌。一項新研究表明，維持這些搭檔的成本很高，以至于一些物種放棄了這些微生物園丁。 來自10個植物
固氮酶結構介紹
Fe蛋白Fe蛋白由 nifH基因編碼 。對多種生物固氮酶鐵蛋白的一級結構的測定結果表明 , Fe蛋白都不含色氨酸?,酸性氨基酸的含量均高于堿性氨基酸 ,各屬種間的同源性為 45% ～ 90%,說明鐵蛋白的基本結構較為保守 。Fe蛋白是兩個相同的亞基組成的 γ2型二聚體 。二聚體的分子量約為 59 ～
植物固氮成本不菲
當談到獲取最重要的營養素時，有些植物會招募一些“小朋友”：生活在其根部隆起處、從空氣中獲取氮的土壤細菌。一項新研究表明，維持這些搭檔的成本很高，以至于一些物種放棄了這些微生物園丁。來自10個植物家族的物種，包括花生、豆類和含羞草樹，都能夠在貧瘠的土壤中茁壯成長，因為它們與所謂的固氮細菌結合在一起。但
植物固氮成本不菲
含羞草樹 圖片來源：Olivier Vandeginste/Science Source 當談到獲取最重要的營養素時，有些植物會招募一些“小朋友”：生活在其根部隆起處、從空氣中獲取氮的土壤細菌。一項新研究表明，維持這些搭檔的成本很高，以至于一些物種放棄了這些微生物園丁。 來自10個植物家族的
藍細菌的基本信息介紹
舊名為藍藻(blue algae)或藍綠藻(blue—green algae)，是一類進化歷史悠久、革蘭氏染色陰性、無鞭毛、含葉綠素a，但不含葉綠體(區別于真核生物的藻類)、能進行產氧性光合作用的大型單細胞原核生物。與光合細菌區別是：光合細菌(紅螺菌)進行較原始的光合磷酸化作用，反應過程不放氧，
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
藍藻的生物毒性研究
圖1. 實驗室條件下進行藍藻的培養。 由藍綠藻類原核生物所產生的具有生物活性的次級物質，日漸成為制藥業感興趣的原料，但與此同時，其潛在的生物毒性可能對環境和食品產生危害，關于它們的鑒定工作亦非輕而易舉之事。 藍綠藻類原核生物（通常亦稱藍藻）指的是具有光合活性的細菌，主要生長于海洋
某些藻類的增加可影響碳循環
兩項新的研究報告了浮游植物豐度和性質發生的急劇變化，它們對儲存過量的碳具有重要的含義。總的來說，這些研究提出，一些類型的碳密集型藻類正在繁盛地生長，它們將充當日益重要的碳泵的角色。應用深水軟珊瑚骨骼中埋置的浮游植物氨基酸的同位素特征，Kelton McMahon和同事確定了在過去一千年里北太平洋
固氮基因研究獲突破－能讓植物自行合成氮肥
?? 美國圣路易斯華盛頓大學日前發布新聞公報說，該校研究人員通過移植固氮基因，成功使一種光合作用細菌獲得了從空氣中吸收氮的能力。這將有助于研究植物固氮技術，培育不需要施氮肥的農作物。 圖片來源網絡 一些細菌和古菌能直接吸收空氣中的氮，生成有用的氮化合物，這一過程稱為固氮。植物沒有固氮能力，只有一些
關于藍細菌的危害的介紹
藍細菌與水體環境質量關系密切，在水體生長旺盛時，能使水色變藍或其他顏色，并且有的藍細菌能發出草腥味或霉味。湖波中常見的藍細菌有銅綠微囊藻、曲魚腥藻等。某些種屬的藍細菌大量繁殖會引起“水華”（淡水水體）或“赤潮”（海水），導致水質惡化，引起一系列環境問題。在污水中或潮濕的土地上常見的有灰顫藻或巨顫
固氮菌有哪些特性？
在無氮培養、溫度18~40℃時，菌株均能生長且有固氮酶活性，其最適生長及固氮的溫度為26~37℃；在偏酸（pH值5.0）和偏堿（pH值8.0）的條件下，菌株均能保持較強的生長勢和較高的固氮酶活性，并能通過調節自身代謝適應環境的酸、堿變化，使培養液趨近中性；培養液中NaCl濃度在0.5~2.5g/
神秘微生物的發現為海洋生態系統研究帶來新視角
首篇利用454測序系統全新GS FLX Titanium試劑發表的論文聚焦宏基因組學?一種在公海中發現的非同尋常的微生物迫使科學家們不得不重新思考他們對于海洋生態系統中碳氮循環的理解。一個來自美國加利福尼亞大學的研究小組利用羅氏屬下454生命科學公司全新的GS FLX Titanium系列試
我國科學家發現新型氮代謝途徑
中科院分子植物科學卓越創新中心/植物生理生態研究所楊琛研究組利用動態代謝流量組與代謝組分析技術，首次發現了一條新型氮代謝途徑——鳥氨酸—氨循環。專家表示，這一發現有助于合成生物學家設計和改造藍藻、實現二氧化碳到生物燃料和化學品的直接轉化，同時為理解和提高農作物的氮素使用效率提供新思路。該研究4月
《自然—通訊》：美發現可在有氧條件下生產氫氣的細菌
美國華盛頓大學等機構研究人員在新一期英國《自然—通訊》雜志上發表報告說，他們發現一種細菌可以在有氧氣存在的自然條件下生產氫氣，有望成為較廉價的氫氣來源。 報告說，這種名為“藍藻菌51142”的細菌在白天和夜晚的生理活動不同。在白天有光線的時候，它可以進行光合作用，生成氧氣和糖分；而在
美發現可在有氧條件下生產氫氣的細菌
美國華盛頓大學等機構研究人員在新一期英國《自然·通訊》雜志上發表報告說，他們發現一種細菌可以在有氧氣存在的自然條件下生產氫氣，有望成為較廉價的氫氣來源。 報告說，這種名為“藍藻菌51142”的細菌在白天和夜晚的生理活動不同。在白天有光線的時候，它可以進行光合作用，生成氧氣和糖分；
簡述藍細菌的分布范圍
藍細菌分布極廣，普遍生長在淡水、海水和土壤中，并且在極端環境（如溫泉、鹽湖、貧瘠的土壤、巖石表面或風化殼中以及植物樹干等）中也能生長，故有“先鋒生物”的美稱。許多藍細菌類群具有固氮能力。一些藍細菌還能與真菌、苔蕨類、蘇鐵類植物、珊瑚甚至一些無脊椎動物共生。如地衣即被看作是真菌與藍藻共生的特殊低等
藍細菌的形態特征
藍藻不具葉綠體、線粒體、高爾基體、中心體、內質網和液泡等細胞器，細胞器是核糖體。含葉綠素a，無葉綠素b，含數種葉黃素和胡蘿卜素，還含有藻膽素（是藻紅素、藻藍素和別藻藍素的總稱）。其光合作用系統中具有葉綠素a和光系統Ⅱ，以水為電子供體，放出O2，而其他光合細菌的電子供體一般為H2、H2S和S，不產生氧
首個豆科植物根尖單細胞表達圖譜繪制成功
?百脈根單細胞圖譜細胞類型。中國農科院供圖 近日，中國農業科學院生物技術研究所作物生物技術育種創新團隊與國內其他科研單位合作，共同繪制完成首個豆科植物百脈根的根尖單細胞表達圖譜，鑒定出根尖的主要細胞類型，發現了新的細胞類型特異基因，并分析了各個細胞類型的潛在功能，對研究豆科植物根系發育、結瘤固氮
藍細菌的主要分類
藍藻（Cyanobacteria）包括藍球藻（Chroococcus）、顫藻（Oscillatoria）、念珠藻（Nostoc）（如發菜N. flagelliforme）等。藍藻門分為兩綱：色球藻綱和藻殖段綱。色球藻綱藻體為單細胞體或群體；藻殖段綱藻體為絲狀體，有藻殖段。藍藻在地球上大約出現距今35
固氮酶的基本信息
固氮酶是一種能夠將氮分子還原成氨的酶。固氮酶是由兩種蛋白質組成的：一種含有鐵，叫做鐵蛋白，另一種含鐵和鉬mo3+，稱為鉬鐵蛋白。鉬鐵蛋白中含有7個鐵，9個硫，1個鉬，1個中心碳。
關于固氮菌的發展介紹
1901年，M.W.拜耶林克首先發現并描述了這類細菌，他定名的有2個種：一是褐色固氮菌,常生存于中性或堿性土壤中；一是活潑固氮菌，常生存于水中。后來，各國學者相繼分離出許多不同的菌株。1938年，C.H.維諾格拉茨基將生產孢囊的菌株（以褐色固氮菌為代表）歸屬于固氮菌屬，將不產生孢囊的菌株（以活潑
人為固氮作用的相關介紹
人為的固氮作用，即化學氮肥的生產和應用，大規模種植豆科植物等有生物固氮能力的作物,以及燃燒礦物燃料生成NO和NO2。人為的固氮量是很大的，估計約占全球年總固氮量的20～30%。隨著世界人口的增多，這一比例將會繼續上升。 農田大量施用氮肥,使排入大氣的N2O不斷增多。在沒有人為干預的自然條件下，
共生固氮菌的相關介紹
在與植物共生的情況下才能固氮或才能有效地固氮，固氮產物氨可直接為共生體提供氮源。主要有根瘤菌屬（Rhizobium）的細菌與豆科植物共生形成的根瘤共生體，弗氏菌屬（Frankia,一種放線菌）與非豆科植物共生形成的根瘤共生體；某些藍細菌與植物共生形成的共生體，如念珠藻或魚腥藻與裸子植物蘇鐵共生形