碳水化合物和H_2对Gunnera／Nostoc共生体固氮活力的影响

以Ｇｕｎｎｅｒａ／Ｎｏｓｔｏｃ共生体为材料，研究、比较了碳水化合物和Ｈ２对其固氮活力及呼吸速率的影响，结果表明，在正常条件下，外源Ｈ２可提高Ｇｕｎｎｅｒａ／Ｎｏｓｔｏｃ共生体固氮活力近１００％，却使其呼吸速率下降近５０％；而碳水化合物（葡萄糖）也可使其固氮活力提高约１００％，并使其呼吸速率提高近１６０％。表明碳水化合物及Ｈ２均可为Ｇｕｎｎｅｒａ／Ｎｏｓｔｏｃ共生体提供固氮过程的还原力。由于Ｈ２的循环利用降低了呼吸速率，所以就间接地节约了Ｇｕｎｎｅｒａ／Ｎｏｓｔｏｃ共生体固氮过程中对碳水化合物的消耗。结果还表明，碳水化合物（葡萄糖）对恢复饥饿后的Ｇｕｎｎｅｒａ／Ｎｏｓｔｏｃ共生体固氮活力的作用优于外源Ｈ２。

双方向氢酶在Gunnera/Nostoc固氮共生体存在的证据

结果表明:在Gunnera/Nostoc固氮共生体中存在有双方向氢酶,即此酶既可催化组织放H_2,又可催化氢的吸收利用。双方向氢酶的存在,对Gunnera/Nostoc固氮共生体而言是十分有利的,因此酶使固氮酶在固氮过程中具有了适应变化着的还原力供应状况(碳水化合物不足)及氧气环境变化的能力。

葡萄糖和氢对Gunnera／Nostoc固氮共生体固氮活力的影响

Ｇｕｎｎｅｒａ／Ｎｏｓｔｏｃ固氮共生体固氮相对效率（ＲＥ）可在０．２６～０．８０之间变动，而不是一个常数。外加１．５％葡萄糖液可使其固氮活力提高约１００％，同时也使组织的呼吸速率提高了近１６０％。加外源Ｈ２可使其固氮活力提高近１００％，但却使组织的呼吸速率降低了近５０％。正常生长条件下的组织净放Ｈ２量较低．而外源２％葡萄糖液可使组织净放Ｈ２量提高近２倍。外加５ｍｍｏｌ／Ｌ的ＮＨ１Ｃｌ溶液可使其固氮活力下降约７０％。故认为Ｇｕｎｎｅｒａ／Ｎｏｓｔｏｃ共生体固氮活力受碳水化合物供应状况及比代谢两者构成的“还原力库”或“电子库”的调节，在此“还原力库”中，Ｈ２代谢起到了一个“中间调节者”的作用。