科學家破譯共生根瘤菌識別豆科植物機制
中國科學院分子植物科學卓越創新中心研究員杰睿（Jeremy Murray）團隊與張余團隊合作，首次成功解析了豌豆根瘤菌轉錄因子NodD蛋白與類黃酮類化合物（橙皮素）結合的高分辨復合物晶體結構，解析了NodD識別類黃酮類化合物的機制，并揭示NodD中決定信號識別特異性的關鍵結構元件，開辟了人工設計高效固氮體系的新路徑。1月9日，相關研究成果發表于《科學》。在自然界中，豆科植物的根部與根瘤菌通過共生互作形成的根瘤器官是高效的天然氮肥工廠。已有研究表明，豆科植物根系會分泌一種叫做“類黃酮類化合物”的化學信號，它如同一把特制的“信號鑰匙”。NodD就像“分子鎖”，能夠識別與之匹配的“信號鑰匙”，從而啟動共生程序。然而，根瘤菌的“分子鎖”如何特異性識別“化學信號鑰匙”，一直是該領域備受關注且尚未完全闡明的科學問題。研究團隊發現，豌豆根瘤菌NodD蛋白的配體結合結構域通過兩個蛋白口袋識別橙皮素，其中一個結合口袋位于NodD蛋白的單體中，一個......閱讀全文
科學家破譯共生根瘤菌識別豆科植物機制
中國科學院分子植物科學卓越創新中心研究員杰睿（Jeremy Murray）團隊與張余團隊合作，首次成功解析了豌豆根瘤菌轉錄因子NodD蛋白與類黃酮類化合物（橙皮素）結合的高分辨復合物晶體結構，解析了NodD識別類黃酮類化合物的機制，并揭示NodD中決定信號識別特異性的關鍵結構元件，開辟了人工設計高效
科學家破譯共生根瘤菌識別豆科植物機制
中國科學院分子植物科學卓越創新中心研究員杰睿（Jeremy Murray）團隊與張余團隊合作，首次成功解析了豌豆根瘤菌轉錄因子NodD蛋白與類黃酮類化合物（橙皮素）結合的高分辨復合物晶體結構，解析了NodD識別類黃酮類化合物的機制，并揭示NodD中決定信號識別特異性的關鍵結構元件，開辟了人工設計高效
科學家破譯豆科植物與根瘤菌的共生之謎
在自然界中，豆科植物的根部與根瘤菌通過共生形成的根瘤器官，堪稱一座“高效的天然氮肥工廠”。在這一共生關系中，植物為根瘤菌提供碳源，根瘤菌負責將空氣中的氮氣轉化為植物可利用形式的氮肥。但是，豆科植物根系所處環境復雜，存在多種根瘤菌和其他細菌。植物如何精準識別并只允許“相匹配”的根瘤菌進入根部結瘤之謎，
上海生科院在豆科植物根瘤菌共生固氮研究中取得進展
?????? 8月12日，《自然-通訊》（Nature Communications）雜志發表了中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所王二濤研究組題為DELLA proteins are common components of symbiotic rhizobial and mycorrh
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
概述根瘤菌的共生過程
當豆科植物在幼苗期，土壤中的根瘤菌便被其根毛分泌的有機物吸引而聚集在根毛的周圍，并大量繁殖。同時產生一定的分泌物，這些分泌物刺激根毛，使其先端卷曲和膨脹，同時，在根菌瘤分泌的纖維素酶的作用下，根毛細胞壁發生內陷溶解，隨即根瘤菌由此侵入根毛。 在根毛內，根瘤菌分裂滋生，聚集成帶，外面被一層粘液所包
豆科植物固氮“氧氣悖論”破解
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
豆科植物固氮“氧氣悖論”破解
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
根瘤菌的基本信息介紹
經過70年代和80年代初的研究，根瘤菌科的變化較大，現包括7屬36種，但其中的放射土壤桿菌不能引起植物異常增生。根瘤菌屬和慢生根瘤菌屬 兩屬細菌都能從豆科植物根毛侵入根內形成根瘤，并在根瘤內成為分枝的多態細胞，稱為類菌體。類菌體在根瘤內不生長繁殖，卻能與豆科植物共生固氮，對豆科植物生長有良好作用
概述根瘤菌的生活習性
這種共生體系具有很強的固氮能力。已知全世界豆科植物近兩萬種。根瘤菌是通過豆科植物根毛、側根杈口(如花生)或其他部位侵入，形成侵入線，進到根的皮層，刺激宿主皮層細胞分裂，形成根瘤，根瘤菌從侵入線進到根瘤細胞，繼續繁殖，根瘤中含有根瘤菌的細胞群構成含菌組織。根瘤菌進入這些宿主細胞后被一層膜套包圍，有
科研人員分離并鑒定出一株新根瘤菌屬新種
根瘤菌是典型的固氮細菌，與豆科植物的共生關系，能誘導豆科植物根或莖形成根瘤并在根瘤內將氮氣還原為氨，是地球上最有效的生物固氮系統，對農業的可持續發展、全球氮循環影響深遠。截至目前，已知根瘤菌主要分布于α、β和γ-變形菌綱，涵蓋3個目、9個科和21個屬，常見的有慢生根瘤菌屬、根瘤菌屬等。 新根瘤
請問固氮菌有哪些用途？
在形形色色的固氮菌中，名聲最大的要數根瘤菌了。根瘤菌平常生活在土壤中，以動植物殘體為養料，自由自在地過著“腐生生活”。當土壤中有相應的豆科植物生長時，根瘤菌便迅速向它的根部靠攏，并從根毛彎曲處進入根部。豆科植物的根部細胞在根瘤菌的刺激下加速分裂、膨大，形成了大大小小的“瘤子”，為根瘤菌提供了理想
植物氮素來源全攻略
??眾所周知，植物生長需要陽光、空氣、水分和養料，其中養料又包括種類眾多的營養元素。氮素（N）作為植物營養的三大要素之一，是構成蛋白質的主要成份，也是葉綠素的組成成份，因此氮的多寡會直接影響植物的各項生命活動。如果缺乏氮素，絕大多數植物會表現出植株矮小，葉色發黃，最終導致其不能正常生長。 由此看
分子植物卓越中心揭示根瘤共生信號轉導的機制
7月2日，Current Biology在線發表了中國科學院分子植物科學卓越創新中心王二濤課題組發表的題為Nod factor receptor complex phosphorylates GmGEF2 to stimulate ROP signaling during nodulation的
謝芳研究組揭示侵染線極性生長的分子機理
10月6日，The Plant Cell在線發表了中國科學院分子植物科學卓越創新中心謝芳研究組題為SPIKE1 Activates the GTPase ROP6 to Guide the Polarized Growth of Infection Threads in Lotus japoni
豆科植物共生固氮過程中調控侵染線形成的新成員
10月30日，PLoS Genetics 雜志發表了中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態研究所謝芳研究組題為SCARN a Novel Class of SCAR Protein That Is Required for Root-Hair Infection during Legume N
在綠肥產業中納入根瘤菌研究
?紫云英照片（左圖為未接種高效菌劑對照植株，右圖為接種高效菌劑植株）? ?張俊杰攝近年來，農業中不斷使用化肥造成了許多問題，很多專家建議采用可再生能源和可持續能源的耕作方法。這些方法包括有機和動物肥、農家肥、堆肥和綠肥等，其中綠肥應用最為廣泛。綠肥是指直接或經堆漚后施入土壤作為肥料使用的栽培或野生綠
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
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
研究闡明苜蓿共生固氮的氨基酸交換機制
????豆科植物與根瘤菌形成的共生固氮體系是自然界最高效的生物固氮方式之一。在這一過程中，根瘤菌通過侵染線進入植物細胞，隨后被宿主的共生體膜包裹后形成可固氮的類菌體，這一功能單元被稱為共生體。經典模型認為，植物為類菌體提供二羧酸鹽作為碳源，類菌體則將固定的氮以氨態氮形式輸送給植物。但越來越多證據表明
豆科植物根瘤固氮能力－與轉錄因子NLP家族有關
生物固氮作為潛在的新型氮肥來源，對于農業可持續發展具有重要意義。在豆科植物生物固氮中，豆血紅蛋白的含量和組分直接影響根瘤內固氮酶的活性，發揮關鍵作用。中國科學院分子植物科學卓越創新中心杰里米·戴爾·默里研究組及合作團隊首次發現轉錄因子NLP家族調控根瘤中豆血紅蛋白基因表達的分子機制。10月底，相
研究揭示結瘤因子受體復合體調控根瘤菌侵染的分子機制
近日，中國科學院分子植物科學卓越創新中心謝芳研究組在《自然-通訊》（Nature Communications）上發表了題為RinRK1 enhances NF receptors accumulation in nanodomain-like structures at root-hair t
誰是大自然里的“小豬佩奇VS小羊蘇茜”？
在我們的習慣認知中，自然界的生物處在錯綜復雜的食物鏈中，一物降一物，很難與“合作”聯系起來，但其實“合作共贏”的模式最早就是來源于大自然，在植物、微生物和動物中比比皆是。它們彼此之間也會達成“共識”，一致對外，這種合作關系就叫“共生”，它們的共贏則是贏在獲取養分、抵御外敵和傳遞花粉，贏在生存和繁衍。
關于氮的元素固定的介紹
由于氮是一種重要肥料，所以把氮氣轉化為氮的化合物的方法叫做氮的固定。主要用于農業上。又分生物、自然、人工固氮3種。 一種固氮的方式是利用植物的根瘤菌根瘤菌是一種細菌，能使豆科植物的根部形成根瘤在自然條件下，它能把空氣中的氮氣轉化為含氮的化合物供植物利用。“種豆子不上肥，連種幾年地更肥”就是講的
關于豆血紅蛋白的基本介紹
豆科植物根瘤中的血紅蛋白，亦稱為根瘤血紅蛋白。這是1939年久保秀雄發現的。根瘤血紅蛋白的分子量為15—17萬，同一根瘤中見有復數的分子種。根瘤中的血紅蛋白的含量與根瘤氮素固定活性呈平行關系。血紅蛋白中血（hemo－）的部分由根瘤菌合成，而球蛋白（globin）的部分則是由寄主（豆科植物）所合成
關于根瘤菌的主要用途介紹
雖然空氣成分中約有80%的氮，但一般植物無法直接利用，花生、大豆、苜蓿等豆科植物，通過與根瘤菌的共生固氮作用，才可以把空氣中的分子態氮轉變為植物可以利用的氨態氮。在種子發芽生根后，根瘤菌從根毛入侵根部，在一定條件下，形成具有固氮能力的根瘤，在固氮酶的作用下，根瘤中的類菌體將分子態氮轉化為氨態氮，
細菌與生物鏈
大部分細菌是分解者，處在生物鏈的最底層。還有一部分細菌是消費者和生產者。比如硫細菌，鐵細菌等，他們是化能合成異養型，屬于生產者，可以利用無機物硫鐵等制造自身需要的有機物。而根瘤菌則是消費者，它們與豆科植物互利共生，消耗豆科植物光合作用所生產的有機物，因此為消費者。當然，細菌最主要的作用還是分解者
豆血紅蛋白的基本信息介紹
豆血紅蛋白存在類菌體的周圍，有截留和釋放氧分子的功能，既為類菌體的呼吸作用源源提供分子氧的快速細流，又保護了類菌體內固氮酶免與氧直接接觸而受破壞。豆血紅蛋白存在于植物細胞的液泡中，對氧具有很強的親和力，因此對創造固氮作用所必須的厭氧條件是有利的。就這樣細菌開始固氮。在植物體內細菌有賴于植物提供能