花生根瘤菌共生吸氢和固氮的某些特性

用花生根瘤菌某些Hup~+和Hup~-菌株作回接,有接种的植株其根瘤数比对照多。所试菌株在共生条件下表现吸氢和乙炔还原活性。离体根瘤 72 h内其吸氧活性表现起初较低,随后逐渐升高,而后又逐渐下降;但乙炔还原活性则随时间的延长逐渐下降。根瘤吸氢依赖于氧并受CO的抑制。10％外源分子氢可提高乙炔还原活性20～60％。不同生长期的吸氢和乙炔还原活性以盛花期为最高。     

固氮鱼腥藻_Anabaena_azotica_Ley_HB686_氢酶的催化性质

固氮鱼腥藻氢酶具有催化分子氢双向可逆反应的能力，其吸氢反应的最佳电子受体为ＭＢ、放氢反应的最佳电子供体为ＭＶ，吸氢活性与放氢活性的比率为１８．６，此氢酶催化吸氢反应的最适ｐＨ值为７．４，放氢为ｐＨ６．０．在２３～５０℃氢酶的催化活性基本稳定．高离子强度、ＮａＣｌ使氢酶活性降低，ＣＯ和Ｃ２Ｈ２对氢酶活力有抑制作用．     

大豆和花生根瘤菌氢酶的研究

根瘤菌在共生固氮过程中因放H2所消耗的能量约占固所氮总能量的40%-6%。吸氢酶则能回收和利用固氮过程所放的H2,养活能量损失,从而提高共生固氮效率。在厌氧条件下,加入防止酶蛋白聚合的试剂,利用DEAE-纤维素和Sephacry S-200柱层析,从自养性大豆根瘤菌和花生根瘤菌类菌体中分离并提纯膜结合态氢酶。纯化的两种氢酶表现相近的分子特征：均含有大（60kD,65kD)、小（30kD,35kD)两个亚基,均为NiFe-氢酶,并且有较高的吸H2活性。大豆根瘤菌氢酶的纯酶组分不含Cyt b599。花生根瘤菌L8-3菌株能进行化能自养生长,诱导出高吸H2活性。根瘤菌的吸H2能明显提高固氮活性。从具有高吸H2活性的花生根瘤菌中分离并克隆吸氢基因,采用PCR和探针杂交技术,获得含有吸氢基因的质粒pZ-55。利用多种限制性内切酶构建了质粒pZ-55的物理图谱。通过三亲本杂交,将含吸氢基因的重组质粒转移到不吸H2的花生和毛豆根瘤菌中,所获得的结合株在自生和共生条件下均表达吸H2活性。以结合株接种大田花生,获得的共生根瘤的吸H2活性比接种受体株提高4倍,花生叶片和种子的含N量、产量分别提高1.7%、8.9%和9.6%。     

不同氮源对结瘤小麦植株生长及其固氮活性的影响

用Ｎｉｔｒｏ苜蓿根瘤菌（Ｍｅｄｉｃａｇｏｓｐ．）诱导小麦结瘤并研究不同氮源对植株生长和结瘤的影响．研究表明,在一定浓度范围内,ＮＯ３－和ＮＨ４＋均能促进植株生长和类根瘤的形成,植株干重的增加与培养基中ＮＯ３－的减少量呈正相关,该种类根瘤具有一定的固氮活性．     

桤木种源(家系)苗期根瘤固氮能力的遗传变异

对1年生桤木种源(家系)苗期的根瘤固氮能力进行研究，结果表明，桤木苗期的根瘤鲜重、固氮酶活性、固氮量在种源间和种源内家系间都存在着显或极显差异；根瘤个数种源间差异不显，种源内家系问差异极显。根瘤个数、根瘤鲜重、固氮酶活性和固氮量的种源遗传力分别为0．1760，0．9172，0．1199，0．1896，首次揭示出根瘤鲜重为高度遗传，而其他3个性状属于弱度遗传。根瘤鲜重、固氮酶活性和固氮量与生态梯度值(EGA)的正相关均达到显水平，呈以经度为主的梯度变异。     

山西省土著大豆根瘤菌共生结瘤固氮特性研究

在山西土壤气候条件下，大豆主栽品种自然结瘤率达９４．６％，单株结瘤量为３７．１±１５．２个，日固氮量０．４４～１，５６ｍｇ，每公顷约固氮３０ｋｇ。单株固氮总活性高峰期随品种和栽培条件的不同有所变化，而单瘤固氮活性的高峰均在花期。土著根瘤茵的固氮强度与结瘤量无相关性，固氮量与单瘤固氮酶活则成显著正相关（ｒ＝０．７１Ｐ＜０．０５）。覆膜栽培和秸秆还田均具有良好的共生固氮生态效应。     

固氮鱼腥藻HB686固氮_放氢与谷氨酰胺合成酶的关系

固氮鱼腥藻HB686(Anabaena azotica HB686)的固氮和放氢被氨抑制与蛋氨酸砜亚胺(MSX)解除氨抑制的作用呈平行关系.谷氨酰胺能抑制固氮和放氢,而对谷氨酰胺合成酶(GS)和吸氢酶却有激活作用.固氮血腥藻在Mg~(2+)介质中的乙炔还原活性和放氢量皆比在Mn~(2+)介质中的高,而GS的活性则相反.不同波长的光照射对固氮、放氢和GS活性有不同的影响.     

花生根瘤菌某些菌株在自生条件下的吸氧活力

用气相色谱法和亚甲蓝去色反应检测29个花生根瘤菌菌株的吸氢性能,只有5个菌株能吸氢·吸氢活力最高为689n mol H_2/mg prot.h.选试的四种培养基中以吸氢培养基对根瘤菌株吸氢活力效果最好,在该培养基中菌株不表现固氮酶活力.在不固氮情况下,外源氢是诱导吸氢活力的必需条件.培养基中的碳源浓度对菌株吸氢活力有明显的影响,高浓度的碳源抑制吸氢.一氧化碳和乙炔对菌株L8 3吸氢的抑制程度比菌株35_1小得多.     

花生根瘤菌在自生条件下固氮和吸氢相关性

花生根瘤菌x_(-1)菌株在自生条件下和合适的培养基中,可诱导固氮酶及氢酶的活性,固氮酶反应产生的H_2(内源H_2)能直接诱导氢酶,氢酶活性表达的时间进程是在固氮反应之后,在外源H_2的存在下,固氮酶和氢酶则可同时表达,不同有机碳化合物对固氮酶与氢酶的影响不同,丙酮酸明显提高固氮活性,但对氨酶没有促进作用,蔗糖对固氮活性没有促进作用但对吸氢表现促进作用,分子H_2明显提高固氮活性,2.4-二硝基苯酚抑制需H_2的固氮活性,在外源H_2存在下其抑制作用更明显,铵抑制固氮酶的形成、固氮酶受铵抑制时氢酶也相应受到抑制。     

棕色固氮菌的氢酶初步研究

棕色固氮菌(Azotobacser Vinelandii—230)中与固氮酶共存的氢酶属于单向吸氢的氢酶,其中以粒子态存在者约占其总活力的78％,可溶态占22％。此二态酶对冷热稳定,最适反应温度和利用多种电子受体吸氢等方面均相似,但在耐热性、温度曲线的形式及对某些电子受体的亲和性方面有些差异。乙炔、Na~+离子及氧对酶的吸氢活力有抑制作用。菌体的氢酶活力,有氨培养比无氨培养的低86％左右;大量氨培养的UW—45菌体仍有氢酶活性,但比氨耗尽的UW45菌体低55％左右。钨代替钼培养的菌体无固氮酶活性,其粗提液氢酶活性也极低。由此可见,氢酶活性与固氮酶活性有极为密切的关系。     

Construction and characterization of double mutants in nitrogenase of<Emphasis Type="Italic">Klebsiella pneumoniae</Emphasis>

Two mutants in nitrogenase of Klebsiella pneumoniae are constructed by site-directed mutagenesis and gene replacement procedure, which express the nitrogenases with Lysine and Glutamine substituting for α-Glutamine 190 and α-Histidine 194 respectively (Kp-Q α190 K and Kp-Hα194 Q). The above two substitutions are respectively introduced into a nifV mutant (expressing a citrate-containing nitrogenase) and sequentially two double mutants are obtained (Kp-Q α190 K-nifV and Kp-H α194 Q-nifV). All four mutants exhibit strict Nif phenotype under the N2-fixation condition and fail to grow diazotrophically. Altered nitrogneases are effectively depressed and the C2H2 reduction analysis shows that the double substitutions in Kp-Q α190 K-nifV abolish cell C2H2 reduction activity, but Kp-H α194 Q-nifV cells maintain a C2H2 reduction activity at 10% of that of wild type. Whole cell C2D2 reduction by all four mutants in comparison to the wild type and nifV mutant is also detected. The results show that only single α-Gln^194 substitution does not perturb the stereospecificity of protonation of C2D2. These results indicate that the α-Glutamine 190 and its combination with homocitrate are essential to the catalytic activity of nitrogenase and it is proposed that α-Glutamine 190 and its combination with homocitrate are involved in the proton and/or electron transfer to FeMoco. The nitrogenases from these double mutants will be useful in further analysis of the entry of the proton and/or electron to FeMoco and the substrate binding sites.     

用Muffin－tin方法研究H_2和H_4

本文用Ｍｕｆｆｉｎ－ｔｉｎ方法详细研究了氢分子的势能、键长、离解能、电离能和跃迁能等性质，发现上述物理量随参数α的变化具有明显的规律性；其结果和Ｋｏｌｏｓ的精确结果及从头计算的ＳＣＦ结果比较，显示出该法是优于ＳＣＦ的有效方法。为此用它进一步研究Ｈ４的正方形构型，得到的结果和计及组态相互作用的各种精确计算结果都十分符合。     

用^15N示踪标记法测定人工诱发黄瓜根瘤固氮酶活性

报道了用＾１５Ｎ示踪标记法对人工诱发黄大氮酶活性的测定结果，将长有人工诱发根瘤的黄瓜根系暴露在＾１５Ｎ２的气体中，部分根系浸在无氮培养液内，标记４８ｈ后，质谱分析测定结瘤黄瓜根＾１５Ｎ的丰度为０．４３１原子％＾１５Ｎ，样品为０３６９原子％＾１５Ｎ，对＾１５Ｎ示踪标记结果进行了统计学ｔ检验，ｔ＝３．１５〉６０．０１＝２．８１９，表明黄奶系根瘤内的细菌固氮作用所的氮与相比达９９．９％极显著性水平，同时     

诱导不结瘤豆科树种结瘤固氮的研究

根据国内外有关诱导非豆科作物结瘤固氮的现状,结合作者几年来的工作,对诱导不结瘤豆科树种结瘤固氮的可行性进行了探讨,并报道了作者近年来人工诱导不结瘤的豆科树种—山皂荚(Gledtsia melanacantha)的试验结果。     

固氮鱼腥藻(Anabaena azotica Ley HB686)氮固定的能量和还原剂来源

某些外源碳水化合物提高固氮鱼腥藻的固氮能力.在光照和5%氧浓度条件下,分子氢促进固氮作用.光合抑制剂、呼吸链抑制剂和解偶联剂均抑制固氮酶活性,若同时加入葡萄糖,DCMU的抑制作用被解除,而对DBMIB和解偶联剂的作用影响甚微.固氮鱼腥藻固氮作用的还原剂与光合作用产生的碳化合物有关,能量主要由循环光合磷酸化供给.     

新型2-氨基噻吩并[2,3-d]嘧啶-4(3H)-酮衍生物的合成与杀菌活性

以四甲基哌啶酮为底物,合成一系列噻吩并嘧啶酮衍生物,该方法应用膦亚胺4与芳基异氰酸酯的氮杂wittig反应,得到的碳二亚胺5再与仲胺反应。以72%～81%的总产率合成了8种未见文献报道的2-二烷氨基噻吩并[2,3-d]嘧啶-4(3H)-酮衍生物7a～7h。其结构经1H NMR、13C NMR和元素分析表征。初步生物活性测试结果表明,部分7表现出一定的抑菌活性,其中7f在浓度为5×10-5 g/L时,对黄瓜灰毒菌的抑制率达到71%。     

FeMo－co模拟物体系的性能表征

根据蛋白键合ＦｅＭｏ－ｃｏ的Ｋ－Ｒ模型，合成了两个ＦｅＭｏ－ｃｏ模拟物的体系，这两个体系的可见光谱和Ｍｏ／Ｆｅ／Ｓ组成都接近于天然分离的ＦｅＭｏ－ｃｏ．模拟物体系经柠檬酸盐缓冲液稀释后，再与ＵＷ４５的组份１组合，都表现出高乙炔还原活性．