导读:本文包含了生物固氮论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:固氮,生物,喀斯特,固氮酶,微生物,速率,土壤。
生物固氮论文文献综述
燕永亮[1](2019)在《生物固氮:促进化肥减施增效,助力农业绿色发展》一文中研究指出在自然界中,某些原核微生物通过自身编码的固氮酶系统在常温常压下将空气中的氮素转化为铵,这一过程被称为生物固氮。据联合国粮农组织统计,地球上结合态氮总量有70%来源于生物固氮,每年全球微生物固定的氮素量可达2亿吨,约(本文来源于《生物技术通报》期刊2019年10期)
赖叶林[2](2019)在《GmG3PT3在大豆生物固氮中的功能研究》一文中研究指出豆科植物的生物固氮(BNF)作用为农业生产提供了大量绿色环保的氮素,在可持续生态农业中发挥着重要作用。固氮器官根瘤的发育及固氮过程对磷的需求较高,因此,根瘤中磷吸收的调控路径及磷平衡的改变势必影响生物固氮效率。甘油-3-磷酸/磷转运蛋白(G3PT)是一类糖—磷酸盐/阴离子逆转运蛋白,在磷转运中起重要作用,然而关于G3PT在根瘤磷吸收转运方面的调控作用鲜有报道。本研究以大豆为实验材料,通过生物信息学等相关技术对甘油-3-磷酸/磷转运蛋白家族成员(GmG3PTs)进行家族分析。在此基础上,筛选并克隆了在根瘤中低磷增强表达的基因GmG3PT3。为进一步明确GmG3PT3在大豆生物固氮的功能,本研究利用GmG3PT3的过表达和干涉材料进行高磷(250μM Pi)/低磷(25μM Pi)的水培试验和大田试验。主要结果如下:(1)生物信息学结果表明,大豆甘油-3-磷酸/磷反向转运蛋白家族共包含6个成员。根据基因结构的相似性及进化树分析,GmG3PTs分为3个亚组:第I亚组包括GmG3PT1和GmG3PT6,第II亚组为GmG3PT2和GmG3PT5,第III亚组包含GmG3PT3和GmG3PT4。同组内基因结构高度相似,编码区序列相似度均超过90%。(2)表达模式分析表明,GmG3PTs在大豆6个部位包括根,茎,叶,花,荚和种子的表达量存在差异,第I亚组(GmG3PT1和GmG3PT6)和第II亚组(GmG3PT2和GmG3PT5)主要在低磷的荚表达,第III亚组(GmG3PT3和GmG3PT4)在各个部位都有高表达,且受低磷显着诱导。GmG3PT3在根瘤中的表达量比其他GmG3PT家族成员高,并且在根瘤的不同发育时期都有较高表达。以上结果暗示了GmG3PT3可能在大豆结瘤过程及根瘤磷平衡中发挥功能。(3)亚细胞和组织化学定位结果表明,GmG3PT3定位在液泡膜,并且GmG3PT3主要在根瘤的维管束、皮层和侵染区中表达。(4)可溶磷测定结果表明,过表达GmG3PT3促使磷向根瘤类菌体中转运,而干涉该基因导致可溶磷在皮层中积累,显着降低了固氮区可溶磷的浓度,说明改变GmG3PT3的表达影响了根瘤中磷的分配。(5)水培和大田的试验表明,与野生型对比,过表达GmG3PT3显着增加根瘤数和根瘤干重、提高了植株氮磷含量和生物量,进而显着增加了大豆产量;干涉GmG3PT3显着减少了根瘤数和根瘤干重、降低了植株氮磷含量和生物量,进而降低了大豆产量。(6)大豆接种根瘤菌3.5小时后,GmG3PT3明显上调表达。同时,利用自身携带GFP的根瘤菌进行侵染试验的结果表明,与野生型比,干涉GmG3PT3显着降低了侵染线的数目。综上所述,GmG3PT3编码液泡膜定位的糖—磷转运子,主要在根瘤的维管束、皮层和固氮区表达。GmG3PT3参与了磷从根瘤皮层细胞到类菌体的转运,影响了根瘤中磷的分配。改变GmG3PT3的表达显着影响根瘤数和根瘤的固氮能力,氮磷含量及生物量,进而影响了大豆产量。本研究结果部分解析了磷调控大豆根瘤固氮的分子生理机制,为大豆养分高效遗传改良提供了候选基因资源。(本文来源于《福建农林大学》期刊2019-05-01)
葛露露,孟庆权,林宇,何宗明[3](2019)在《滨海沙地不同固氮树种叶片氮、磷重吸收与生物固氮的耦合关系》一文中研究指出福建滨海沙地氮磷养分匮乏,季节性干旱严重。养分重吸收可以减弱植物对土壤养分供应的依赖,从而增强植物适应逆境的能力。以福州市滨海后沿沙地人工营造的木麻黄、肯氏相思和纹荚相思人工林为研究对象,进行不同叶龄(成熟叶、衰老叶)叶片N、P浓度及稳定氮同位素丰度值(δ15 N)的测定,通过统计手段研究叶片N、P重吸收效率(NRE、PRE)、重吸收度(NRP、PRP)及其与生物固氮率的关系。结果表明:(1)滨海沙地不同固氮树种叶片NRE表现为纹荚相思(52.80%)>肯氏相思(28.27%)>木麻黄(24.63%),纹荚相思叶片NRE显着高于肯氏相思和木麻黄,但后两者间无显着差异;PRE表现为肯氏相思(74.08%)>纹荚相思(63.99%)>木麻黄(40.47%),且相互之间差异显着。(2)滨海沙地不同固氮树种生物固氮率表现为肯氏相思(69.45%)>纹荚相思(69.15%)>木麻黄(34.59%),2种相思树种生物固氮率无显着差异,但显着高于木麻黄99.88%~100.77%。(3)滨海沙地不同固氮树种生物固氮率与NRE、PRE和NRP呈负相关关系,与叶片PRP呈正相关关系。因而,滨海沙地不同固氮树种生物固氮与叶片的氮、磷重吸收存在耦合关系,并显着影响氮、磷重吸收效率和重吸收度。研究结果为揭示滨海沙地不同固氮树种对贫瘠土壤和季节性干旱的适应机制提供依据,也为滨海沙地营林管理提供参考。(本文来源于《水土保持学报》期刊2019年01期)
燕永亮,王忆平,林敏[4](2019)在《生物固氮体系人工设计的研究进展》一文中研究指出非豆科作物根际固氮能够给玉米和水稻等粮食作物提供生长所需的氮素,部分替代化学氮肥,在农业生产中应用意义重大。人工设计固氮和抗逆调控元件与功能模块,构建作物根际人工高效固氮体系并进行系统优化,是当前合成生物技术在农业中应用的一个重要研究方向。重点针对非豆科作物根际固氮体系的设计思路、研发动态和应用前景作简要综述。(本文来源于《生物产业技术》期刊2019年01期)
郎立刚[5](2018)在《不同的植被类型对矿区垦复地土壤理化性状及生物固氮量的影响》一文中研究指出为了筛选适合在我国北方矿区废弃地上垦复的造林树种,在阜新煤矿区废弃地上开展不同植被类型下土壤理化性质以及生物固氮量的比较试验。结果表明:在工矿区废弃地上进行复垦后,各种植被类型均可显着提高土壤中的总氮含量,降低土壤容重,提高土壤肥力水平,pH值的变化各植被处理与对照没有明显差异;生物量整体来说以混合种植不同类型的植被效果更好,说明混合造林的固氮效果更佳。(本文来源于《防护林科技》期刊2018年12期)
李丹阳,张润[6](2018)在《南海水域生物固氮作用研究进展》一文中研究指出生物固氮作用影响海洋氮收支平衡并调控初级生产力,是海洋氮循环研究的热点之一.南海是位于西太平洋的重要的边缘海,被认为是具备生物固氮作用的理想环境.为了对南海水域生物固氮作用研究有一个全面了解,尝试梳理南海生物固氮作用研究的相关结果,并对南海固氮作用的研究进行了展望.南海固氮生物组成较为复杂,具有较大的时空可变性.南海的固氮速率与其他热带、亚热带海区相近,其中海盆区的年固氮量可达3.6×107 mol/a.整体而言,生物固氮作用对南海初级生产力的贡献并不显着.营养盐调控、黑潮流入侵、大型河流羽状流区的影响等因素,都在很大程度上影响着南海固氮作用的时空分布.(本文来源于《厦门大学学报(自然科学版)》期刊2018年06期)
唐丹,严理[7](2018)在《喀斯特地区土壤微生物特征及生物固氮的调控作用》一文中研究指出以生物固氮为切入点,采用文献挖掘的方式,阐述固氮微生物在喀斯特生态系统中的特点和功能,重点探讨在喀斯特地区石漠化恢复过程中土壤微生物及固氮作用与植被和土壤的相互关系。对石漠化治理中土壤微生物的调控进行阐释。结果表明,喀斯特地区不同石漠化阶段具有不同的土壤微生物特征,其与土壤理化、植被类型的关系处于动态变化,土壤微生物在调控土壤"氮、磷"的过程中起到主导作用。(本文来源于《湖北农业科学》期刊2018年22期)
王超,白洋[8](2019)在《玉米可利用气生根进行高效生物固氮》一文中研究指出植物自种子萌发开始,就一直与环境微生物相互作用.这些微生物可以多种方式促进植物生长,吸收营养,抵抗逆境胁迫,被称为"植物微生物组"~([1,2]).豆科植物可与根瘤菌形成根瘤结构进行高效固氮并得到广泛关注,而非豆科植物(如谷类)也可与固氮菌互作.如何显着提高生物固氮对非豆科植物的氮营养贡献,减(本文来源于《中国科学:生命科学》期刊2019年01期)
陈盛保,张润,陈能汪,赖丽旻,陈敏[9](2018)在《生物固氮速率测定中~(15)N_2同位素示踪剂的引入》一文中研究指出生物固氮作用是一个重要的海洋新氮来源,在海洋生物地球化学循环中扮演着不可替代的角色。基于稳定同位素(~(15)N_2)示踪吸收法,是目前直接测定海洋生物固氮速率最有效的手段。其中,高效、洁净地将~(15)N_2引入海水培养体系,并准确定量培养体系底物的同位素示踪水平,是同位素示踪吸收法准确获取固氮速率的关键。本研究针对~(15)N_2同位素示踪剂引入这一关键环节进行了探讨,确认改进气泡法是将~(15)N_2引入海水培养体系的首选操作。在对培养体系造成的较小扰动的情况下,可将培养体系氮气底物的~(15)N原子丰度提升至10%以上,相对于另一种导入同位素示踪剂的手段——预溶解海水法,改进气泡法将培养瓶中氮气底物的~(15)N原子丰度提升了近200%。此外,改进气泡法还具有最小化痕量金属沾污、操作简便等优点。将改进气泡法结合与稳定同位素比值质谱测定结合,是准确测定水体生物固氮速率的推荐方法。(本文来源于《海洋学报》期刊2018年10期)
孙秀茹,童帮会,闫如玉,刘敏,韩美丽[10](2018)在《崇明东滩湿地土壤生物固氮沿潮滩水淹梯度的特征》一文中研究指出以长江口崇明东滩为研究区,研究了植被和裸滩表层(0~5cm)土壤固氮速率(BNF)、固氮功能基因(nif H)丰度和理化性质.土壤BNF随着水淹频率增加而降低,即由高潮滩向低潮滩表现出显着的差异(P<0.05).土壤BNF表现为夏季大于冬季,植被覆盖土壤高于裸滩.夏季植被和裸滩土壤BNF分别为0.61~17.90,1.41~12.10μmol N/(kg·h),冬季分别为0.64~3.54,0.47~2.60μmol N/(kg·h)植被和裸滩土壤nif H丰度分别为(1.28~4.61)×10~7copies/g和2.56×10~7~12.3×10~8copies/g.土壤nif H丰度水平与BNF呈极显着正相关关系(P<0.01).此外,土壤BNF还受到土壤盐度、硝酸盐、Fe~(3+)和总磷的影响.研究结果表明,河口潮滩湿地水淹梯度的变化通过改变土壤微生物和理化性质,进而影响土壤BNF和氮的生物地球化学循环.(本文来源于《中国环境科学》期刊2018年06期)
生物固氮论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
豆科植物的生物固氮(BNF)作用为农业生产提供了大量绿色环保的氮素,在可持续生态农业中发挥着重要作用。固氮器官根瘤的发育及固氮过程对磷的需求较高,因此,根瘤中磷吸收的调控路径及磷平衡的改变势必影响生物固氮效率。甘油-3-磷酸/磷转运蛋白(G3PT)是一类糖—磷酸盐/阴离子逆转运蛋白,在磷转运中起重要作用,然而关于G3PT在根瘤磷吸收转运方面的调控作用鲜有报道。本研究以大豆为实验材料,通过生物信息学等相关技术对甘油-3-磷酸/磷转运蛋白家族成员(GmG3PTs)进行家族分析。在此基础上,筛选并克隆了在根瘤中低磷增强表达的基因GmG3PT3。为进一步明确GmG3PT3在大豆生物固氮的功能,本研究利用GmG3PT3的过表达和干涉材料进行高磷(250μM Pi)/低磷(25μM Pi)的水培试验和大田试验。主要结果如下:(1)生物信息学结果表明,大豆甘油-3-磷酸/磷反向转运蛋白家族共包含6个成员。根据基因结构的相似性及进化树分析,GmG3PTs分为3个亚组:第I亚组包括GmG3PT1和GmG3PT6,第II亚组为GmG3PT2和GmG3PT5,第III亚组包含GmG3PT3和GmG3PT4。同组内基因结构高度相似,编码区序列相似度均超过90%。(2)表达模式分析表明,GmG3PTs在大豆6个部位包括根,茎,叶,花,荚和种子的表达量存在差异,第I亚组(GmG3PT1和GmG3PT6)和第II亚组(GmG3PT2和GmG3PT5)主要在低磷的荚表达,第III亚组(GmG3PT3和GmG3PT4)在各个部位都有高表达,且受低磷显着诱导。GmG3PT3在根瘤中的表达量比其他GmG3PT家族成员高,并且在根瘤的不同发育时期都有较高表达。以上结果暗示了GmG3PT3可能在大豆结瘤过程及根瘤磷平衡中发挥功能。(3)亚细胞和组织化学定位结果表明,GmG3PT3定位在液泡膜,并且GmG3PT3主要在根瘤的维管束、皮层和侵染区中表达。(4)可溶磷测定结果表明,过表达GmG3PT3促使磷向根瘤类菌体中转运,而干涉该基因导致可溶磷在皮层中积累,显着降低了固氮区可溶磷的浓度,说明改变GmG3PT3的表达影响了根瘤中磷的分配。(5)水培和大田的试验表明,与野生型对比,过表达GmG3PT3显着增加根瘤数和根瘤干重、提高了植株氮磷含量和生物量,进而显着增加了大豆产量;干涉GmG3PT3显着减少了根瘤数和根瘤干重、降低了植株氮磷含量和生物量,进而降低了大豆产量。(6)大豆接种根瘤菌3.5小时后,GmG3PT3明显上调表达。同时,利用自身携带GFP的根瘤菌进行侵染试验的结果表明,与野生型比,干涉GmG3PT3显着降低了侵染线的数目。综上所述,GmG3PT3编码液泡膜定位的糖—磷转运子,主要在根瘤的维管束、皮层和固氮区表达。GmG3PT3参与了磷从根瘤皮层细胞到类菌体的转运,影响了根瘤中磷的分配。改变GmG3PT3的表达显着影响根瘤数和根瘤的固氮能力,氮磷含量及生物量,进而影响了大豆产量。本研究结果部分解析了磷调控大豆根瘤固氮的分子生理机制,为大豆养分高效遗传改良提供了候选基因资源。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
生物固氮论文参考文献
[1].燕永亮.生物固氮:促进化肥减施增效,助力农业绿色发展[J].生物技术通报.2019
[2].赖叶林.GmG3PT3在大豆生物固氮中的功能研究[D].福建农林大学.2019
[3].葛露露,孟庆权,林宇,何宗明.滨海沙地不同固氮树种叶片氮、磷重吸收与生物固氮的耦合关系[J].水土保持学报.2019
[4].燕永亮,王忆平,林敏.生物固氮体系人工设计的研究进展[J].生物产业技术.2019
[5].郎立刚.不同的植被类型对矿区垦复地土壤理化性状及生物固氮量的影响[J].防护林科技.2018
[6].李丹阳,张润.南海水域生物固氮作用研究进展[J].厦门大学学报(自然科学版).2018
[7].唐丹,严理.喀斯特地区土壤微生物特征及生物固氮的调控作用[J].湖北农业科学.2018
[8].王超,白洋.玉米可利用气生根进行高效生物固氮[J].中国科学:生命科学.2019
[9].陈盛保,张润,陈能汪,赖丽旻,陈敏.生物固氮速率测定中~(15)N_2同位素示踪剂的引入[J].海洋学报.2018
[10].孙秀茹,童帮会,闫如玉,刘敏,韩美丽.崇明东滩湿地土壤生物固氮沿潮滩水淹梯度的特征[J].中国环境科学.2018