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非豆科植物也能固氮

空气中含有大量的氮素,但并不能直接为高等植物吸收利用,只有在某些土壤微生物与植物共生,通过体内固氮酶将大气中的氮还原成氨等,才能被植株利用。农业生产中常见的豆科植物根系上生着大量的根瘤菌,可以从空气中吸收和固定大量的氮素,这种作用称为生物固氮作用。大部分农作物由于缺乏共生固氮菌的作用,必须依赖氮肥供应才能生长。$$长期以来,生物固氮是世界科学家关心和研究的重点。人们总是期望广大农田的粮食作物能和豆科作物一样有固氮自肥的能力,以减少对化肥的依赖。所以,科学家最感兴趣的题目,是把豆科植物的根瘤菌奇妙的固氮能力转移给其他非豆科农作物,使之从空气中固定氮素以获取作物高产。$$20世纪70年代中期,随着遗传工程的兴起,首先实现了细菌之间的固氮基因转移,为人们达到这种梦寐以求的目标展示了美好的前景。固氮遗传...  (本文共1页) 阅读全文>>

《植物杂志》1981年05期
植物杂志

生物固氮研究新进展——西红柿结瘤固氮初获成功

最近,中国科学院植物研究所固氮研究室杜千有、范成英等同志,采用微生物原生质体融合的技术,经过反复试验,成功地使西红柿像豆科植物那样,也能结瘤固氮。这项研究受到人们广泛的重视。 氮素是植物生长发育最重要的营养元素之一。空气中氮气占80务,这些氮(NZ)以游离状态存在,化学性质十分稳定,植物不能直接吸收利用。植物能够吸收利用的是铁态氮(NH扮和硝态氮(N氏)。我们通常使用的氮素化肥,就是化工厂利用特殊的催化剂,在高温高压下,将氮气转化为按态氮或硝态氮的。人工合成氮肥,需要成套的设备,消耗大量的能源,投资昂贵。而人们早就发现豆科植物有一种特殊本领,它们的根部长着根瘤,根瘤里共生着大量的根瘤菌,这些根瘤菌能够在自然条件下,将空气中游离状态的氮合成为氨,像一个小化肥厂那样,源源不断地为豆科植物提供氮素营养。豆科植物能够固氮,非豆科植物不能固氮,那末,能不能使非豆科植物也具有固氮能力?这是一个十分诱人的课题,吸引许多科学家进行艰苦的探索,生...  (本文共3页) 阅读全文>>

南京农业大学
南京农业大学

花生与旱作水稻间作系统的氮素营养研究

我国是淡水资源非常缺乏的一个国家,65%~80%的淡水用于农业灌溉用水。传统的水稻淹水栽培对淡水资源的消耗量非常巨大,但是水分利用效率非常低下。旱作水稻作为一种全新的农业节水栽培方式,一般可以节约水资源90%~100%,不但具有巨大的节水效益,而且可以获得和淹水栽培相同或相近的产量。水稻(Oryza sativa L.,Teyou 559)旱作的成功实践使得旱作水稻可以和豆科作物间作,而豆科作物/禾本科作物间作系统往往具有明显的产量优势和高的资源利用效率,也是可持续农业发展的重要内容。花生(Arachis hypogaea L.,Luhua 9)是一种重要的经济作物,本研究采用土培、砂培和水培试验对旱作水稻/花生间作间作系统在2003~2004年进行了研究,旨在揭示旱作水稻和花生间作的产量优势,并研究了旱作水稻/花生间作系统作物根系分泌氮的特性以及种间竞争对作物根系分布、氮素吸收积累以及生物固氮的影响。1.采用根系分隔(包括塑料...  (本文共113页) 本文目录 | 阅读全文>>

《亚热带植物通讯》1992年02期
亚热带植物通讯

人工诱导根瘤菌与非豆科植物结瘤共生的研究

生物固氮方式中以豆科植物和根瘤菌的共生固氮体系最为有效,目前仍以此作为主要研究模型。在生物共生关系上将进一步扩大到非豆科植物,可望取得应用效果。由于豆科植物在地球上分布远不如非豆科植物多,人们期望谷类、蔬莱作物也能像豆科植物一样具有固氮作用,以降低农业成本,增产粮食来满足人口增长的需求。然而,利用基因工程促使固氮基因向高等植物转移的研究尚无重大突破。近年来,我国开展了固氮细胞工程的研究,成功地把整体固氮细菌引入非豆科植物细胞里。本文报告根瘤菌与粮食、蔬菜植物细胞结合和诱发根瘤共生的初步进展。 一、几种非豆科植物诱发结瘤试验 采用水培及蛙石粉培养旋花科旋花植物、黎科菠菜(图3)、禾本科小麦(图1,2)、茄科烟草的幼苗植株。使用2,4-D进行预处理,随后接种快生型和慢生型组合的根瘤菌菌株。导致细菌进入植株根系发育出许多图 图1 小 麦 根 瘤 的 分 布 状 态 图2 小 麦 根瘤 结 ...  (本文共2页) 阅读全文>>

《农业科学实验》1981年05期
农业科学实验

氮素循环与土壤肥力

,甲~ 玉米、高粱、谷子、小麦和水稻等非豆科作物,都不熊直接利用空气中的氮,只能吸收土壤中硝酸盐和氨盐等的水解氮。而有些土壤微生物却能吸收空气中的氮,并把它固定下来,贮存在土壤里,这叫“固氮作用”。据统计,地球上各种微生物,一年能固氮一亿七千五百万吨,等于全世界工业生产氮肥四倍多,可见生物固氮是土壤中氮素的主要来源。在生物固氮中主要靠与早科植物共生的根瘤菌,豆科植物通过光合作用供给根瘤菌碳水化合物,用以维持根瘤菌的正常生命活动,根瘤菌则把分子态氮变成氨基酸供给豆科植物,这个过程就是氮素的固定过程。报瘤菌的固氮量,因豆科植物的种类不同而异,如一亩大豆一年能固氮9斤左右,相当于46斤硫按;一亩草木梅一年能固氮17。3斤,相当于86斤硫钱。固氮能力较高的是紫花首猎,一年每亩能固氮26 .6斤以上,相当于132斤硫馁。豆科植物固定的氮素,除以蛋白质形态贮存在植物体内一部分外,其余都留在土壤中;贮存在植物体内的氮素,通过压青、割草沤肥等,...  (本文共2页) 阅读全文>>

《中国农学通报》1991年05期
中国农学通报

非豆科作物生物固氮研究进展及前景

自然界中只有极少数原核类微生物能自生固氮或与某些植物(如豆科植物)共生固氮。大多数农作物由于不具备共生固氮能力,必须依赖氮肥供应才能正常生长,因此氮肥是农业增产的主要限制因素之一。自70年代以来,由于化肥大量施用带来了日益严重的环境污染问题,人们逐渐认识到单纯依赖化肥并非良策。未来农业生产中,高投入、高产出的生产方式将被低投入、少污染和高产出的生产方式所取代。于是生物固氮的研究愈来愈受到各国重视,该研究已列为“国际生物学计划(IBP)”的重点内容,美、苏、日本都将其作为重点研究课题,世界对此极为关注。 研究共生固氮的最终目标之一是力图将这种奇妙的固氮能力转移到其他非豆科作物上,使粮食作物也能生物固氮。已明确固氮酶的遗传信息是编码在根瘤菌上,在快生型根瘤菌中nif基因和nod基因都位于共生质粒上,而在慢生型根瘤菌中则位于染色体上。70年代中期,植物细胞体外培养技术的发展和细菌之间的nif基因通过遗传工程实现了相互转移,对根瘤菌只有...  (本文共4页) 阅读全文>>