水稻根际联合固氮细菌的研究

从我国南方水稻根部分离到3株氧化型革兰氏阴性细菌,编号为A1601、A1701和A1702。经^(15)N 示踪实验证明,它们均有较高的固氮能力。在无氮培养基中加入少量稻根浸出液进行培养后,可使固氮酶活性明显提高。根据菌株的形态和生理生化等特征鉴定,3株菌均为产碱菌属的细菌,分别为争论产碱菌(Alcaligenes paradoxus A1601),反硝化产碱菌木糖氧化亚种(Alcaligenes denitrificans subsp.xylosoxydons A1701)和反硝化产碱菌反硝化亚种(Alcaligenes denitrificans subsp.denitrificans A1702)。这是继粪产碱菌(Alcaligenesfaecalis)之后,发现的产碱菌属中另外3株未见报道的固氮细菌。

粪产碱菌(Alcaligenes faecalix)基因文库的构建和nifH基因同源顺序的克隆

采用λ噬菌体置换型载体EMBL4,构建了Alcaligenes faecalis A-15 H1菌株总DNA的基因文库。用Sau3AⅠ限制酶完成部分酶切,取13—20kb大小的片段进行克隆。载体DNA经BamHⅠ和SaiⅠ完全双酶切,左右臂“退火”形成左右臂载体分子后再与外源片段连接。左右臂载体分子与外源片段按照1:1的分子比进行体外连接。用E.coli BHB2688和E.coli BHB2690制备的包装抽提物进行体外包装,所得基因文库效价测定为1.2×10~6 pfu,远远超过理论上所需的库容量。以nif H基因作为探针,经3轮噬菌斑原位杂交,从基因文库中筛选出含有其同源顺序的克隆,并得到了梯度点杂交的验证。对所得重组噬菌体克隆之一进行Southern转移杂交,结果证实,其3.5kb的EcoRⅠ酶切片段为nif H阳性杂交条带。将其克隆到质粒pUC19 DNA上后,转入受体菌JM101中。再次经Southern转移杂交,证明所得重组质粒克隆(pAFH)含有粪产碱菌中的与nifH基因有同源顺序的片段。

N2和NH4^＋培养下粪产碱菌固氮酶铁蛋白圆二色谱及热力学特性比较

Ｎ２和ＮＨ培养下粪产碱菌固氮酶铁蛋白（分别为Ａｆ２和Ａｆ＊２）的氧化态和还原态的ＣＤ谱及ＭＣＤ谱存在明显差异。还原态Ａｆ２与Ａｆ＊２在２１０ｎｍ附近的ＭＣＤ谱完全不同，但它们的氧化态ＭＣＤ谱相同。热力学测定结果表明．在２９８°Ｋ，１．０１３×１０５Ｐａ下，Ａｆ２与ＭｇＡＴＰ饱合络合时的培（△Ｈ°）变化为－２７．０ｋＪ／ｍｏｌ，自由能（△Ｇ°）变化则为－２０．８ｋＪ／ｍｏｌ．熵（△Ｓ°）变４也为－２０．６Ｊｍｏｌ－１Ｋ－１。而Ａｆ＊２与ＭｇＡＴＰ饱合络合时的烂变化为－４４．３５ｋＪ／ｍｏｌ，自由能变化为一２０．４ｋＪ／ｍｏｌ，熵变化为－７９．９Ｊｍｏｌ－１Ｋ－１。Ａｆ２与ＭｇＡＴＰ络合后再与Ｎ２培养的钼铁蛋白反应为吸热反应，而Ａｆ＊２与ＭｇＡＴＰ络合后再与ＮＨ培养的钼铁蛋白反应为放热反应。

猪粪堆肥

猪粪堆肥处理是发展生猪产业不可缺少的一个环节，也是改良土壤，发展有机农业的有力措施之一。

N_2和NH_4^+培养下粪产碱菌固氮酶铁蛋白的生物合成及特性比较

应用DEAE-纤维素和凝胶柱层析,分别将N_2和NU_1^+(30 mmol/L)培养的粪产碱菌固氮酶铁蛋白(Af2和Af^+2)分离并提纯52倍,在SDS-PAGE上呈均一状态。Af2的比活性达1540 nmol C_2H_4mg^(-1)protein min^(-1),Af~*2无活性。Af2和Af~*2理化性质基本相同,分子量为64.5 kD;均由2个亚基组成,每个亚基分子量为32.5kD;氨基酸种类相同,总残基数分别为537和553,不含色氨酸;每分子Af2和Af^+2均含有4个Fe原子和4个酸不稳定S^(2-)原子;UV-vis光谱吸收特征相同;荧光探剂测定结果为:每分于Af2和Af~*2均络合2个分子MgATP或2个分子MgADP。

耐铵型水稻联合固氮菌的应用与经济效益

对耐铵型水稻联合固氮菌进行了田间试验，并在南北１２个省市自治区推广应用，累计面积３２万ｈｍ２。结果表明，水稻经联合固氮菌处理，平均增产４７１ｋｇ／ｈｍ２，节约３０～３７．５ｋｇＮ／ｈｍ２，可获得显著的社会经济效益。