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生命科学研究进展

生命科学研究进展 尹强 (江西农业大学理学院,江西南昌,330045) 现代生物技术已进入商品生产的激烈竞争阶段。据在京举行的关于“分子生物学进展”方面的学术报告会透露,美国科学院的院报中,每月的生物论文10倍于数理化天地论文的发表数量。这个数字显示了在当代人们对生命科学发展的重视程度。同样,在商品生产领域也表现出了同样的趋势。如在运用现代生物技术的遗传工程方面,美国每年在该领域投入的研究经费高达100多亿美元,有200多家大生物技术公司从事有关方面产品商品开发,已生产出了多种生物制品。在市场上出售的有人生长激素、胰岛素、调节血压的人肾素,还有乙型肝炎疫苗;可使肿瘤枯萎的生物技术药物已进入临床试验。美国利用遗传工程正在研制生物制品的还有多种,如具有抗癌作用的肿瘤坏死素、能溶解血栓的组织纤维蛋白溶酶活化剂及多种免疫系统调节制剂.科学工作者还正在研制艾滋病疫苗。在现阶段的动物试验中,这种疫苗已使老鼠体内产生了艾滋病抗体,并开始在人体上进行试验。 日本在生物技术方面的研发也不甘落后,该国的科学家把生物技术看成是使日本的技术在2l世纪处于世界领先地位的跳板。日本引进美国的生物技术,派出大量人员去美国学习,同时鼓励本国的科研。日本已研制出促进红细胞形成的血细胞生成素,可用于治疗肾脏疾病。 西欧各国在生物技术方面起步较慢,但在现代制药工业中生物技术却异军突起。他们在单克隆抗体和特异蛋白分子的生产方面处于世界领先地位。一些老企业也利用生物技术生产各种高效酶制剂,用于食品加工和废物处理。还有,他们在细胞融合领域也取得了重要进展,如番茄马铃薯的育成。在开发这类细胞融合技术产品时,除在产品实践方面有所突破外,还在育种理论上有新发现。如他们在研究报告中指出,利用细胞融合技术最有前途的是近亲植物细胞融合,它对提高品种质量效果明显。 俄罗斯生物技术研究也日趋活跃,他们在前苏联时期的研究基础上,先将遗传工程的重点放在农业方面,力图培育出“早熟、高产、营养丰富、能在贫瘠土地上生长的农作物。俄罗斯科学家还存分子生物学和医学生物技术方面进行了卓有成效的研究,在研究离子载体如何穿过细胞膜方面有突破性进展,了解这一点将使人们揭开细胞维持恒定状态的奥秘。 我国在现代生物技术开发方面虽然起步较晚,但发展迅速,在某些项目上已跻身于世界先进行列,引起了国际同行的关注。如存生物医学工程领域的人工器官,新华医院和上海第一结核病防治院共同研制的聚丙烯中空纤维人工肺已在全国推广应用,仅新华医院一家就用了300多例。过去不用人工肺死亡率达50%,现在应用新的人工肺,深低温手术无一例死亡,达到了国际先进水平。上海胸外医院、新华医院、人体代用材料研究所研制的人造血管、膨体心脏修补片已达到国际20世纪80年代水平。特别应提到的是,我周在转基因抗病虫害作物、生物大分子的合成及克隆生物领域取得的成果亦是颇多。我国还参与了人类基因组测序工作,说明我国在该领域占有一席之地。我们还必须进一步加强该领域的研究工作,以缩小与发达国家在生物技术研究开发方面的差距。 1 我国研制成功第二代人造血 查新报告显示,我国第一代人造血在临床应用中,已成功地抢救了400多名伤病员。研究第二代人造血的科研人员,在历时4年的探索中对氟碳人造血的合成、乳化、毒理以及药效等方面做了不少改进,储存期从半年延长到1.5年;它在血管中的半衰期也从原来的10 h延长到19.8h。这将更有利于患者恢复健康。人造血是国际生命科学界,特别是医学界关注的热门课题。第二代人造血是我国上海有机化学研究所、上海劳动卫生职业病防治研究所的科学工作者研制的。对第

生物固氮研究的前沿介绍(李季伦).

生物固氮研究的前沿介绍(李季伦) 氮是构成生物的主要元素之一,但分子态 N2却不能被生物直接利用,只有氨态氮(NH4+)才能掺入细胞内各种含氮的有机化合物中,其中包括重要的生物大分子——蛋白质和核酸。动植物本身都没有将N2还原成NH3的能力,但是有些原核生物的细 菌和古菌(并非全部)却有这种能力,称为生物固氮。化学合成氨和生物固氮都是将N2还原成 NH3。 由于N2分子之间是三键,即 N≡N,键能高,需要很高的能量才能将N≡N打开,化学合成氨必须在高温(350O C)和高压(500大气压)并以 Fe2+做催化剂时才能将 N2加3H2还原成2NH3,不但消耗大量不可再生的能源,而且要在耐高温高压的设备中进行,成本高;生产过程中排出的大量 CO2,增加了温室效应。此外,农业生产大量施用化学氮肥(铵盐或尿素)会造成土壤板结,且被植物有效利用的还不到40%,其余的有些在土壤中矿化固着,有些被土壤中的硝化细菌氧化成亚硝酸和硝酸,随水流入江河、湖泊和渗入地下水,造成水质污染;或在脱氮反硝化细菌的作用下释放出 N2而回归大气中。生物固氮也要消耗固氮菌氧化碳水化合物所产生的高能化合物,即 ATP,但这种反应是固氮菌细胞内的固氮酶在常温常压下催化完成的,是清洁的天然氮肥厂。固氮菌种类各异,在不同的生态条件下,生活着不同类型的固氮菌。有的可侵入豆科植物或某些非豆科树木的根部形成根瘤,根瘤菌栖居在根瘤内,依靠宿主植物光合作用合成的可再生的能源将 N2固定成氨,随即生成氨基酸,提供宿主植物以有机氮源,两者形成互利的共生关系,称为共生固氮。共生固氮的效率很高,其固氮量可高达10—15公斤氮素/每亩/每年。因此栽培豆科作物只需使用少量种肥,可以节约大量化学氮肥。但是共生固氮的宿主植物范围有限,非豆科的粮食作物(如水稻、小麦、玉米等禾本科植物)、棉花、大多数果树和蔬菜等,都没有与之共生的固氮菌,尽管在土壤中也自由生活着各式各样的固氮菌,但由于受种种因素(如土壤中缺乏可被利用的能源或含氮量较高等)的限制,它们的固氮效率不高,为植物提供的氮素很少,特别是当土壤中含化合态氮(如铵盐或硝酸盐)较高时,自生固氮菌便停止固氮,而利用土壤中存留的氮源进行生长繁殖,并未增加土壤中的含氮量。在原始森林和草原的土壤中和海洋里生活的固氮菌,由于环境中含氮量低,可固定较多的氮素,提供植物生长的需要。 由以上所介绍的生物固氮的知识,我们不禁要问: 第一、为什么只有某些原核的细菌和古菌才能固氮,而真核的真菌和高等动植物都不能固氮?目前己知这是不同生物的遗传性决定的。凡是固氮菌 都有与固氮有关的基因,特别是编 图1 奇形怪状的细菌 图2 银合欢根瘤菌 图3 根瘤菌

生物工程专业大学生职业生涯规划书参考模板

大学生职业生涯规划书 个人资料: 姓名:××学号:××××× 性别:××年龄:××岁 籍贯:××省××市/县 所在学院及专业:××学院××专业××级 联系电话:××E-mail:×××

目录 总论(引言) 第一章认识自我 1.个人基本情况 2.职业兴趣 3.职业能力及适应性 4.个人性格特质 5.职业价值观 6.特长和资源 自我分析小结 第二章职业生涯条件分析 1.家庭环境分析 2.学校环境分析 3.社会环境分析 4.职业环境分析 职业生涯条件分析小结 第三章职业目标定位及其分解组合 1.职业目标的确定 2.职业目标的分解与组合 第四章具体执行计划 第五章评估调整 1.评估的内容 2.评估的时间 3.规划调整的原则 结束语 总论(引言)

如果认准了春天,即使它铺满冰雪也要绽放。要知道人在做事中一旦做出兴趣来,做出情感来,作出意义来,那么所做的事就成为了事业。 第一章认识自我 1.个人基本情况 2职业兴趣:喜欢有计划的工作,现在正致力于自己才干和能力的增长;喜欢独立思考并喜欢应用自己的思维解决问题;喜欢与有精神内涵的人共同探讨人生哲学;天生好学,并相信学无止境。 3职业能力:不太喜欢做与人打交道的工作,认为人是活的,活的东西比死的麻烦的多。希望从事与自己专业有关的工作,希望自己所学知识能得到认可。希望从事稳定的工作,有一份稳定的收入。 4个人特质:对工作极其负责,对自己要求较严格。动手能力较弱,认为擅长理论研究与建立。不擅长繁复的工作,喜欢简明的任务,认为这样才有效率。 5职业价值观:对工作没有太大的挑剔,希望薪金高一点,有点社会地位更好。任劳却不任怨。 6.特长和资源 小结:一个人应该学会取长补短。精力旺盛、热情、性情平和、乐于助人、忠诚、责任心强、富于创新精神、工作和生活井然有序是我的优点;可也存在着有时过于理想话,据个人价值观进行判断,容易做出草率的决定和有着对于批评比较脆弱的缺点。努力改变能改变的,适应不能改变的。对于外部环境因素,只有让自己适应它,抓住机遇,迎接挑战。个人能力是有限的,但相信,通过努力是可以优化的,一个有点头脑并且努力的人,总能找到自己的价值! 二、职业分析: (1)家庭环境分析: (2)学校环境分析: 甘肃农业大学历史悠久,底蕴丰富。食品科技学院学风良好,注重学生学习文化知识的同时也注重动手能力,全面提高促进学生的德智体美劳的全面发展。 (3)社会环境分析: 中国政治稳定,经济持续发展。在全球经济一体化环境中的重要角色。经济发展有强劲的势头,加入WTO后,有大批的外国企业进入中国市场,中国的企业也将走出国门。目前生物工程处在起步阶段,社会对于此类人才需要比较大的,特别是我国的生物技术还不是很先进的情况下,具有一定能力的高水平毕业生一定会得到企事业的青睐。特别是环京十三县的京津一体化政策的出台,国家对七大高新产业(包括生物工程)的大力支持,在未来的时间里,生物工程会得到前所未有的发展,高级知识分子会拥有充裕的就业环境。

生物固氮原理、应用和研究进展

生物固氮的原理、应用及研究进展 摘要:生物固氮是自然生态系统中氮的主要来源全球生物固氮的量是巨大的,海洋生态系统每年生物固氮量在四百万吨到两千万吨,陆地生态系统生物固氮量在九百万吨到一千三百万吨,而工业固氮量在世纪年代中期每年约为一千三百万吨。可见,生物固氮在农林业生产和氮素生态系统平衡中的作用很大我国农民利用豆科植物固氮肥田历史悠长,直至现在仍保留着豆科植物和非豆科植物轮作套作和间作等耕作制度国外也十分重视固氮生物在农业中的作用。 关键词:生物固氮;联合固氮菌;自生固氮菌 一、生物固氮的原理 1982年,Postage 以肺炎克氏菌为例提出一个固氮酶催化机理模式,至今 仍被广泛采用其总反应式为:N 2 + 6H+ + nMg-ATP +6e-(酶)→2NH 3 +nMg-ADP+nPi 固氮微生物的固氮过程是在细胞内固氮酶的催化作用下进行的不同固氮微生物的固氮酶,其催化作用的情况基本相同在固氮酶将还原成的过程中,需要e和H+,还需要ATP提供能量生物固氮的过程十分复杂[1],简单地说,即在ATP提供 能量的情况下,e和H+通过固氮酶传递给N 2,使它们还原成NH 3 ,而乙炔和N 2 具 有类似的接受e还原成乙烯的能力。 二、固氮微生物的种类 固氮微生物多种多样,不同的划分标准满足了不同的要求。从它们的生物固氮形式来分,有自生固氮、联合固氮、和共生固氮3种。 ①自生固氮微生物是指能够在自由生活状态下固氮的微生物总称。在自然界,自生固氮微生物种类很多,分散地分布在细菌和蓝细菌的不同科、属和不同的生理群中;并大致可以分为光合细菌和非光合细菌两类。前者如红螺菌、红硫细菌和绿硫细菌等,其中的某些种类可与其它微生物联合而相互有利;后者的种类很多。根据非光合细菌的自生固氮菌对氧的需求,可以分为厌氧的细菌如梭状芽胞杆菌[2];需氧细菌如自生固氮菌、贝捷林克氏固氮菌、固氮螺菌等;以及兼性细菌如多粘芽胞杆菌、克鲁伯氏杆菌、肠杆菌等。自生固氮微生物中的某些种类,在有些情况下可以与植物进行联合固氮。 一般地,自生固氮微生物固定的氮素满足本身生长繁殖需要以后就不再固氮了,多余的氮反过来会抑制它们自身的固氮系统。同时,它们固氮效率也比较低。

联合固氮

联合固氮 l.定义 氮素是构成生命物质最重要的元素之一。自然界只有某些微生物能直接将大气中的氮通过固氮酶还原成NH4+,这类微生物包括细菌、蓝绿藻、放线菌等。在固氮的细菌中有一类属于自由生活的类群,它们定殖于植物根表(有的能侵入根表皮和外皮层的细胞间隙)和近根土壤中,靠根系分泌物生存,繁延,与植物根系有密切的关系。但宿主植物并不形成特异分化的结构。植物与细菌之间的这种共生关系称联合共生固氮。这类固氮菌称联合固氮菌。联合共生固氮的概念是1976年由巴西Dobereiner实验室提出的。20年来联合固氮的研究受到世界各国科学家的重视。 2.联合固氮菌的种类 联合固氮菌中大多数是与禾本科牧草的根相联合,虽然有一些亦从豆科植物的根瘤和根表或从各种其他植物包括单子叶和双子叶植物的根表分离到。通常有一种以上的固氮菌与同一植物联合,而且随着地域的不同固氮菌的分布和频率有相当大的差别,至今已发现的联合固氮菌中最普遍的种属如下:螺菌科(Spirillaceae)固氮螺菌属(Azospirillum)、草螺菌属(Herbaspirillum),肠杆菌科(Enterobacteriaceae)肠杆菌属(Enterobacter)、克雷伯氏菌属(Klebsiella),固氮菌科(Azotobac-teraceae)固氮菌属(Azotobacter)、拜叶林克氏菌属(Beijer-inekia),芽孢杆菌科(Bacillaceae)芽孢杆菌属(Bacillus),假单孢菌科(Pseudomonadaceae)假单孢菌属(Pseudomouas)。 其他还有一些联合固氮菌属于醋杆菌科和盐杆菌科,在这众多的联合固氮菌中固氮螺菌属是被研究得最多的一类。常用的菌种是巴西固氮螺菌Azospirillum brasilense和产脂固氮螺菌Azospirllum lipoferum。 3.联合固氮体系的形成 由于联合共生固氮体系中,固氮菌与植物根系之间只是一种松散的联合,并没形成类似根瘤的结构,所以研究其固氮体系的形成遇到很大困难。Dobereiner建议联合固氮菌在根表定殖作为联合固氮体系形成的标志之一。形成联合固氮体系大致分为趋化、结合和侵入3个过程。 3.1 趋化性很多联合固氮菌有极性鞭毛和周生鞭毛,通过细菌鞭毛的旋转运动对根分泌的有机酸、糖、氨基酸形成的梯度和低氧浓度表现出趋化和化学激活现象。根际的细菌向植物根际靠近。C3植物——小麦根分泌物中草酸含量较高,从小麦根部分离的Azospirillum对草酸趋化性强。而C4植物——玉米根系分泌物中苹果酸含量较高,相应的菌株对苹果酸趋化性强,这种特异性反映了联合固氮细菌对宿主根际环境有一定的选择和适应能力。细菌在寻求营养来源和其他微生物竞争中趋氧性和趋化性都是很重要的功能。 3.2 结合联合固氮菌与宿主植物间的识别与结合是联合固氮体系形成过程中的关键步骤。植物根表或根冠外覆盖着一层由多糖类组成的粘质,联合固氮菌大多聚集在根毛粘质部分。植物凝集素可能参与识别与结合过程,而联合固氮菌产生的孢外多糖能与凝集素结合,细菌表面存在凝集素专一识别的糖结构。最近的研究表明植物根与固氮结合的过程中细菌的极性鞭毛起关键作用,鞭毛蛋白是一种糖蛋白。 3.3 入侵有的联合固氮菌如Azospirillum通过次生根伸出的裂隙、伤口或已退化的根毛进入植物组织内,定殖于表皮和皮层细胞的细胞间隙,有的甚至进入中柱,定殖于维管束细胞。固氮细菌定殖于根组织内对联合固氮的双方都是有益的,它降低了对底物的竞争。因为只有极少数菌能侵入根内,这导致在根内定殖的是一些较高特异性的细菌群落,并且促进了根和菌之间的物质转化。 4.联合固氮体系中细菌和植物的相互关系

教你用Word做毕业设计的技巧

微软WORD这个软件大家都很熟悉,但有不少功能我们并没有用到,其中不乏非常实用的。今儿个我给大家介绍一下如何用WORD自动生成目录。这对那些用WORD写书,写论文 的朋友很有帮助。 优点:用WORD根据文章的章节自动生成目录不但快捷,而且阅读查找内容时也很方便,只是按住Ctrl点击目录中的某一章节就会直接跳转到该页,更重要的是便于今后修改,因 为写完的文章难免多次修改,增加或删减内容。倘若用手工给目录标页,中间内容一改, 后面页码全要改是一件很让人头痛的事情。应该自动生成的目录,你可以任意修改文章内容,最后更新一下目录就会重新把目录对应到相应的页码上去。 步骤:(以下内容在WORD2003中操作,其它版本WORD略有差别,但大同小异。) 1.在[格式]中选[样式与格式]

2.出现右边的一条“样式格式”栏,这里面主要就是用到标题1,标题2,标题3。把标题1,标题2,标题3分别应用到文中各个章节的标题上。例如:文中的“第一章制冷概论”我们 就需要用标题1定义。而“1.1制冷技术的发展历史”就用标题2定义。如果有1.1.1×××那就用标题3来定义。 3.当然标题1,标题2,标题3的属性(如字体大小,居中,加粗,等等)可以自行修改的。修改方法:右键点击“标题1”选“修改”,会弹出修改菜单,您可以根据自己的要求自行

修改。 4.用标题1,2,3分别去定义文中的每一章节。定义时很方便,只要把光标点到“第一章制冷概论”上,然后用鼠标左键点一下右边的标题1,就定义好了;同样方法用标题2,3

定义1.1;1.1.1;依此类推,第二章,第三章也这样定义,直到全文节尾。 5.当都定义好后,我们就可以生成目录了。把光标移到文章最开头你要插入目录的空白位置,选[插入]--[引用]--[索引和目录] 6.选第二个选项卡[目录],然后点右下的确定。就OK了。

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华文新魏,2号单倍行距, 段前0行,段后0行 台州学院^段前^ 信息与电子工程学院 毕业设计论文 Submitted to School of Information & Electronics E Times New Roman, 3 号,行距:固定值22磅,段前0行,段后0行 ring Taizhou University In Partial Fulfillment of the Requirements for the Undergraduate Thesis May 2005 Taizhou, Zhejiang, China 华文新魏,小2号单倍行距, 段前0行,段后0行

黑体,小 2号行距1.5倍 <段前1.5行,段后1.5行_> 文章从系统结构图……,针对计算机应用能力网络化考核系统,通 过对ofice 系列软件的VBA 对象结构的分析,提出了通过 XML 的评分脚 本(XML-based Script)技术实现的对操作题型的评分模式, 使系统具备更高的可靠性和容错能力,……考试数据被高强度加密,提 关键词 高了系统的安全性。考生使用 Web 浏览器就可完成所有的考试,减少了 硬件投资,最终实现远程考试。 内容: 宋体,4号,1.5倍行距,段 ■前0行,段后0行 - 考核系统;XML 脚本技术; 容错性; 黑体,小2号行距1.5倍 厲前1.5行,段后1.5行_>

:题目 Abstract 0"==^Arial,小2号行距1.5倍 匕段前1.5行,段后1.5行J This paper realizes the test system based B/S, from testing and gradi ng man ageme nt, subject ' database and exam in ati on serv ing management ............................... . ....... . Analyzing the structure of VBA for office, it delivery the gradi ng model using XML-based Script tech no logy. ............... Then, the system is more security and toleranee. In order to improving the security, the system ,using the encrypted files, realizes the date delivering between the parts. The examinee can finish the test using the browser, that will reduce the inv estme nt for hardware and realize the test of Ion g-dista nee. Computer Skill Test System; XML-based Script tech no logy; toleranee; ......... k段前题行:,段后0行、 Key words 人涸,小2号行距1.5倍 段前1.5行,段后1.5行一>

年产15700吨酱香型白酒工厂设计—生物工程毕业设计

本科毕业设计 设计题目:年产15700吨酱香型白酒工厂设计(重点车间:制酒车间) 学院:化学与化工学院 专业:生物工程

年产15700吨酱香型白酒工厂设计 (重点车间:酒库车间) 摘要 本设计的任务是年产15700吨酱香型白酒工厂的设计,其主要产品是53%(v/v)43%(V/V)、38%(V/V)酱香型白酒。本设计的重点车间是制酒车间,对其进行了详尽的分析、评价,最后进行技术经济分析,确保了该设计在经济上的合理性和可行性。 本设计厂址选在贵州省黔北的茅台镇,该地区年平均气温 18.5℃,年平均相对湿度78% ,年平均降雨量 1088mm 左右。特殊的地理位置环境十分有利于酿造酱香型白酒微生物的栖息和繁殖。 本设计采用纯小麦制曲,生产中主要采用人工踩曲操作方式。强调生料制曲、自然接种、使用陈曲,充分发挥了微生物的作用;制酒采用传统的高温固态发酵法,工艺特点为“四高一长”,即高温制曲、高温堆积、高温发酵、高温馏酒和长期贮存;生产周期为一年,经二次投料,九次蒸煮,八次加曲,八次发酵,七次摘酒;新酒按不同轮次、不同车间、不同香型陈酿三年后,通过精心勾兑再贮存后包装出厂。成品采用500ml的陶坛瓶装。整个生产工艺符合清洁生产的要求,“三废”处理均达到国家的相关标准。关键词:酱香型白酒,人工制曲,高温固态发酵,“三废”。

Abstract The design's main task is to design an annual output of 15,700 tons of Mao-tai-flavor Liquor factory, its main product is 53% (v / v)、43%(v / v)、38%(v / v) of Mao-tai liquor.This design’s key Section is Spirit Room. With technical and economic analyzing the design’s economic rationality and feasibility were ensured. In the design,plant was located is chose in Mao-tai town, which was in north Guizhou Province. The average temperature was 18.5℃, the average relative humidity was 78 percent and the average rainfall was about 1088 mm.The unique location was benefit to microbial inhabitation and propagation which brew Mao-tai flavor liquor. Pure wheat was used to make Daqu in this design. The Daqu was got by man-made way and it emphasized raw material using, natural vaccination, aging Daqu. The liquor procession used the traditional high-temperature solid-state fermentation method. The typical characteristics was "four high and one long". The production cycle was a year, raw material was added twice, the number of cooking times were nine, Daqu was added eight times, the number of fermentation times were nine, and the liquor was dropped seven times. The new liquor matured three years, which according to different levels, different workshops, different flavor. Then through careful blending,the liquor was packed with ceramic container of 500ml.The whole production technology could accord with the demands for cleaner production, and dealing of "three wastes" could be up to national relevant standards. Keywords:Mao-tai flavor liquor, Daqu making;,high-temperature solid-state fermentation; three wastes.

高三生物教案:2、生物固氮(选修第一册)

第二节生物固氮 教学目的 固氮微生物的种类(A :知道)。 生物固氮的基本过程(选学) (A :知道)。 生物固氮的意义(B :识记)。 重点和难点 1 .教学重点 (1) 固氮微生物的种类。 (2) 生物固氮的意义。 2.教学难点 生物固氮的基本过程 教学过程 【板书】 共生固氮微生物 固氮微生物的种类 自生固氮微生物 生物固氮的意义 生物固氮在农业生产中的应用 【注解】 生物固氮:是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程 、固氮微生物的种类 (一)共生固氮微生物 1. 概念:是指一些与绿色植物互利共生的固氮微生物 2. 代表生物——根瘤菌 固氮 生物固氮过程简介 生物固氮在农业生产中的应用( A :知道)。 生物

(1)代谢类型:异养需氧型 (2)共生特性:不同的根瘤菌,各自只能侵入特定种类的豆科植物。(根瘤=根瘤菌+膨大的根部薄壁组织) (3)共生关系表现:豆科植物为根瘤菌提供有机物;根瘤菌为豆科植物提供氨。 (二)自生固氮微生物 1 .概念:是指土壤中能独立进行固氮的微生物 2.代表生物一一圆褐固氮菌 具有一定的固氮能力,并且能够分泌生长素,促进植物的生长和果实的发育 【例析】 1 .自生固氮菌的新陈代谢类型是() A?自养型、需氧型B.自养型、厌氧型C.异养型、需氧型 D ?异养型、厌氧型 二、生物固氮与氮循环 1.固氮作用: 2?有机氮的合成:光合产物+固氮产物(如NH 3、NO 3-等) 3.氨化作用:含氮有机物—微生物t NH 3 4.硝化作用:NH 3 ------------------------- NO 2 ---------------------------- NO 3 (需氧) 5.反硝化作用:NO 3-TNO2-TNH3 (氧气不足时)

联合固氮菌研究进展

联合固氮菌研究进展 田颖1,陈萍2 (1.陕西科技大学,陕西西安710016;2.陕西省仪祉农业学校,陕西咸阳712000) 摘要 过量施用化学肥料,对维持生态平衡和保护环境不利,微生物肥料具有长效、无毒、无污染、节约能源、成本低等特点,可弥补化学肥料的不足,因此,生物固氮引起各国科学家的关注。通过阐述联合固氮菌的研究现状、进展及相关技术,为研究者提供相关的参考。关键词 联合固氮菌;联合固氮作用;进展 中图分类号 Q936 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2005)11-2131-03 R esearch on the Improvem ent of Associative N itrogen Fixation B acteria TIAN Ying et al (Shanxi University of Science&T echn ology,X ian,Shanxi710016) Abstract It is n ot g ood to retain ecologic balance and protect environm ent under over use of chem ical fertilizer.T he m icrobiological fertilizer,which has s o m any advances,such as the long effectiveness,n o toxic and n o pollution etc,can give support to chem ical fertilizer.S o biological fixation of nitrogen has been paid attention to by scientists. K ey w ords Ass ociative nitrogen fixation bacteria;Research progress 人类当前面临的最紧迫的问题是:粮食短缺、环境污染、能源枯竭。对生物固氮各环节的了解有助于解决上述问题。联合固氮作用在自然界广泛存在,对该体系的深入研究和探讨对于开发非豆科植物的固氮潜力具有重要意义。 1 联合固氮菌的概念及研究意义 20世纪70年代,巴西学者D bereiner从热带禾本科牧草雀稗根际分离获得雀稗固氮菌(Azotobacter paspali),并提出根际联合固氮的概念,认为根际中存在一类自由生活的能固氮的细菌,定殖于植物根表或近根土壤,部分则能侵入植物根的皮层组织或微管中,靠根系分泌物生存繁殖,与植物根系有密切关系,但不与宿主形成特异分化结构,并将植物与细菌之间的这种共生关系称为联合共生固氮(Ass ociative symbi2 otic nitrogen fixation),现称为联合固氮作用[1]。这种固氮作用在自然界广泛存在,是介于根际自生固氮和结瘤固氮之间的过渡类型。继D bereiner等人的发现之后,又发现许多具有重要经济价值的非豆科作物如:甘蔗、水稻、玉米、棉花、牧草等存在明显的生物固氮现象,这引起人们对非豆科植物生物固氮的极大关注。进入21世纪,人类社会普遍面临粮食、人口、环境、能源、资源等问题的困扰,加之目前化肥用量不断增加,土壤肥力日趋下降,如何保持农业生态环境的良好循环已成为当今世界现代农业的一个重大课题,在此背景下根际联合固氮作用逐渐显出其特殊的意义。 2 联合固氮菌种类 联合固氮的种类和分布非常广泛,从禾本科作物到木本植物以及竹子的根际中都有发现。其中研究的较为普遍和深入的有:雀稗固氮菌(Azolobacter paspali)、粪产碱菌(Alcali2 gens f accalis)、肺炎克雷伯氏菌(K oeb siella pneumonia)、印度拜叶林克氏菌(Beijerinckia india)、德氏拜叶林克氏菌(Bderxii)、弗李明拜叶林克氏菌(Bflumnensis)、多粘芽孢杆菌(Bacillus polymyxa)、梭菌属(Clo stridium)、德克氏菌属(Derxia)、阴沟肠杆菌(E cloacae)、凝聚肠杆菌(E agglomerans)、草生欧文氏菌(Erwoma herbicola)、稻草杆菌(Flavobacterium oryzae sp now)、生脂刚螺菌(Azo spirillum lipo ferum)、假单孢菌(P seudomonas sp)等。 作者简介 田颖(1971-),女,陕西西安人,硕士,讲师,从事微生物学的教学与研究工作。 收稿日期 2005208216 根据生理生态特征联合固氮菌大致可分成为3类:根际固氮菌、兼性内生固氮菌、专性内生固氮菌[2]。 2.1 根际固氮菌 根际固氮菌指定殖于根表的所有固氮细菌。这类细菌不仅为植物提供氮素营养,其促进植物生长的主要原因在于产生的激素影响了植物的生理过程。这类固氮菌主要包括雀稗固氮菌(Azotobacter paspali)、拜叶林克氏菌(Beijerinckia spp)等。 2.2 内生固氮菌 内生固氮菌是指那些定殖在植物根内而与宿主植物联合固氮的固氮菌。它们的来源之一是种子和无性繁殖材料(块根、块茎等)。另一个来源是根围和叶围,其中主要是根围。根据内生固氮菌的特点不同,又可分为兼性内生固氮菌和专性内生固氮菌2类。 2.2.1 兼性内生固氮菌。这类固氮菌既能在根内也能在根表和土壤中定殖,主要为固氮螺菌属(Azo spirillum)的细菌。该属细菌分布广泛,能与许多寄主联合固氮,目前已分离鉴定出的有5个种:产脂固氮螺菌(A.lipo ferum)、巴西固氮螺菌(A.brasilense)、亚马逊固氮螺菌(A.amazomense)、伊拉克固氮螺菌(A.irankense)、高盐固氮螺菌(A.haloprae ferens)。 2.2.2 专性内生固氮菌。这类固氮菌在土壤中不能生存或生存能力很差,主要存在于植物组织内。它们可为宿主提供相当数量的氮素。这类细菌主要从寄主植物的自然开口(排水口、气孔、皮孔)、根表皮裂细胞或次生根形成点细胞间隙感染植物,经木质部扩散至植株上部。该类群包括重氮醋酸固氮菌(Acetobacter diazotrophicus)、固氮弧菌(Azoarus spp.)、草螺菌属(H erbaspirillum spp)、红苍白草螺菌(H erbaspirillum rubrisubalbicans)和伯克霍尔德氏菌(Burkholderia spp.)。 3 几种联合固氮细菌的特征 3.1 重氮营养醋杆菌(Acetobacter diazotrophicus) 重氮营养醋杆菌是Dǒbereiner1988年从甘蔗当中分离得到的[3],其固氮酶活性很高,可为甘蔗提供60%的氮素。该菌是严格的专性内生菌,大量存在于甘蔗的根茎叶当中,主要与富含糖分并以茎节或块根作为繁殖材料的植物,如甘蔗、甘薯、紫花狼尾草等共生。重氮营养醋杆菌为好气性杆菌,尾部圆形,革兰氏阴性,具1~3条鞭毛,以N2为唯一氮源,高浓度(10%)蔗糖是其生长和固氮的最好碳源,在蔗糖浓度高达30%时仍可生长,生长过程中会产酸,甚至使环境的pH值达3.0以 安徽农业科学,Journal of Anhui Agri.Sci.2005,33(11):2131-2133 责任编辑 罗芸 责任校对 罗芸

生物固氮及其发展前景

生物固氮及其发展前景 摘要:本论文主要介绍生物固氮概念、固氮微生物及其种类和生物固氮发展前景。 关键词:生物固氮固氮微生物固氮生化机制生物固氮展望 引言:生物固氮是一个具有重大理论意义和实用价值的生化过程。生物固氮反应是一种及其温和及零污染排放的生化反应,它比人类发明的化学固氮有这无比的优越性,因后者需要消耗大量的石油原料和特殊的催化剂,并须要在高温(~300℃)、高压(~300个大气压)下进行。此外,若不合理地使用氮肥,还会降低农产品的质量,破坏土壤结构和降低肥力,以及造成坏境污染(如湖泊的水华和海洋的赤潮)等恶果。我国在近半个世纪当中,化肥产量猛增近6000倍,其有害影响已不断出现。因此,我们应深刻认识到,只有深入研究、开发和利用固氮微生物,才能更好的发展生态农业和达到土地可持续利用的战略目标。如果把光合作用旱作是地球上最重要的生化反应,则生物固氮作用便是地球上仅次于光合作用的生物化学反应,因为它为整个生物圈中一切生物的生存和繁荣发展提供了不可或缺和可持续供应的还原态氮化物的源泉。 内容:⒈生物固氮定义:指大气中的分子氮通过微生物固氮酶的催化而还原成氨的过程,生物界中只有原核生物才具有固氮能力。 ⒉固氮微生物的种类 ⒉1 自生固氮菌

⒉⒈1好氧:化能异养、化能自养、光能自养 ⒉⒈2兼性厌氧:化能异养、光能异样 ⒉⒈3厌氧:化能异养、光能自养 ⒉2 共生固氮菌 ⒉⒉1根瘤:豆科植物、非豆科被子植物 ⒉⒉2植物:地衣、满江红 ⒉3 联合固氮菌 ⒉⒊1根际(热带、温带) ⒉⒊2叶面 ⒉⒊3动物肠道 ⒊固氮的生化机制 ⒊1生物固氮反应的6要素 ⒊⒈1ATP的供应由于N≡N分子中存在3个共价键,故要把这种极端的分子打开就得花费巨大能量。固氮过程中把N2还原成2NH3时消耗的大量ATP(N2:ATP=1:(18~24)是由呼吸、厌氧呼吸、发酵或光合磷酸化作用提供的。 ⒊⒈2还原力[H]及其传递载体固氮反应中所需大量的还原力(N2︰[H]=1︰8)必须以NAD(P)H+H﹢的形成提供。[H]由低电势的电子载体铁氧还蛋白(ferredoxin,一种硫铁蛋白)或黄素氧还蛋白(Fld,一种黄素蛋白)传递至固氮酶上。 ⒊⒈3固氮酶固氮酶是一种复合蛋白,由固二氮酶还原酶两种相互分离的蛋白构成,它们对氧都高度敏感。固二氮酶是一种含铁

生物工程毕业论文年产10万吨的木薯酒精发酵工厂设计

生物工程毕业论文--年产10万吨的木薯酒精发酵工厂 设计 摘要 酒精在人们日常生活以及科学研究等诸多领域都有很广泛的应用世界行业以及我国酒精行业都快速发展趋势Alcohol has very extensive application in a great deal of fields such as peoples daily life and scientific research The trades and alcohol trades of our country have fast development trends on earth in the world The output is increased progressively year by year The ability for producing alcohol of the fermented law will become the sign of a national economic strength The fermented law is mainly to utilize microorganism to have no oxygen to ferment it suck candy material likesugarcane sweet potato carbohydrate in the material such as the maize are turned into ethanol turn into alcohol This law raw material sources are abundant the environmental protection of the production process is worth popularizing in a more cost-effective manner Originally design the fermented workshop produced to alcohol to calculate with the selecting type of the apparatus strive to make the theory combine with practice Keyword Alcohol Fermented law Fermented workshop 一酒精的主要性质

禾本科植物联合固氮研究及其应用现状展望_张丽梅

禾本科植物联合固氮研究及其应用现状展望 3 张丽梅 方 萍 33  朱日清 (浙江大学环境与资源学院,杭州310029) 【摘要】 综述了近年来从禾本科植物体内和根际发现的内生固氮菌和根际固氮菌的种类、特征及对宿主 的促生机理,以及固氮菌接种剂在农业生产中的应用现状和存在的问题,指出影响联合固氮菌接种效果的主要因素有土著微生物的竞争;植物基因型差异和环境条件的变化,如结合态氮(氨、亚硝酸盐、硝酸盐等)对固氮酶的合成阻遏和较高的氧分压对联合固氮菌的固氮效率影响.提出了发掘和利用禾本科植物的生物固氮潜力的努力方向:从自然界分离筛选获得广谱高效固氮菌株;应用基因工程构建耐铵、泌铵型联合固氮菌;诱导禾本科植物形成固氮根瘤;充分发挥植物内生固氮菌的优势. 关键词 禾本科植物 联合固氮 根际固氮菌 内生固氮菌文章编号 1001-9332(2004)09-1650-05 中图分类号 Q945179文献标识码 A R ecent advances in research and application of associated nitrogen 2f ixation with graminaceous plants.ZHAN G Limei,FAN G Ping ,ZHU Riqing (College of Environmental and Resource Sciences ,Zhejiang U niversity ,Hangz hou 310029,China ).2Chin.J.A ppl.Ecol .,2004,15(9):1650~1654. The category ,characteristic of diazotrophs isolated from inside and/or rhizosphere of graminaceous plants in re 2cent year and the mechanism of the promoting effects on their host plant were reviewed in this paper.The cur 2rent status of application of associative nitrogen 2fixation inoculants and the problems in inoculation were dis 2cussed.It was indicated that the main factors influencing the effects of inoculants include the competition of in 2digenous micro 2organism with inoculants for nutritions and energy ,difference of host plant genotypes in associa 2tive relationship ,and variance of environmental conditions such as the concentration of ammonium in soil solution and the oxygen partial pressure in soil air.The trends of future research in this field were prospected ,for exam 2ple ,to isolate and identify the high nitrogen fixing efficiency strains with wider environmental adaptability ,to create associative nitrogen fixing bacteria strain which is able to bear or endure higher concentration of ammoni 2um by gene engineering technique ,to induce graminaceous plant forming root nodule for nitrogen fixation and to exert the predominance of endophytic diazotrophs. K ey w ords Graminaceous plants ,Associative nitrogen fixation ,Rhizosphere diazotrophs ,Endophytic dia 2zotrophs. 3国家自然科学基金资助项目(30070443). 33通讯联系人.Tel :0571286980595;E 2mail :pfang @https://www.doczj.com/doc/6210444394.html, 2003-05-31收稿,2003-12-11接受. 1 引 言 生物固氮研究已有百余年历史,而作为其中的一个重要分支———联合固氮的研究,则只有几十年的历程.1958年, D bereiner 和Ruschei 等[3]首次从热带甘蔗的根际分离到固 氮细菌:拜叶林克氏菌(Beijerinckia f luminensis ),并证实禾本科植物同样存在生物固氮潜能.1975年,D bereiner [19]实验再次发现与禾本科植物联合共生的固氮菌:固氮螺菌(A 2 zospirillum ),并提出根际联合固氮的概念,认为根际中存在 一类自由生活的能固氮的细菌,定殖于植物根表或近根土壤,部份则能侵入植物根的皮层组织或维管中,靠根系分泌物生存繁殖,与植物根系有密切的关系,但并不与宿主形成特异分化结构,将植物与细菌之间的这种共生关系称为联合共生固氮(associative symbiotic nitrogen fixation ).继 D bereiner 等的发现之后,又相继发现许多具有重要经济价 值的禾本科作物如甘蔗、水稻、玉米、牧草等存在明显的生物固氮现象,引起了人们对禾本科植物生物固氮的极大关注.然而,由于联合固氮菌与宿主植物根系之间只是一种松散的 联合关系,没有分化出有形结构,使该领域的研究具有较大难度,且由于受多种因素的影响,联合固氮效率不及共生固氮高,限制了联合固氮接种剂在农业中的应用.近年来,随着一些新的研究手段包括化学分析、遗传工程、分子生物学、免疫学等方法的运用,推进了联合固氮领域的研究深度. 2 联合固氮菌种类及其特性 自根际联合固氮菌的概念提出以来,相继从禾本科植物根际发现了许多新的联合固氮细菌,如醋酸固氮菌(Aceto 2 bacter diazot rophics )、草螺菌(Herbaspirillum seropedicae )、内 生固氮菌(A zoarus spp.)、产碱菌(A lcaligenes )、固氮螺菌 (A zospirillum )、芽孢杆菌(B acillus )、肠杆菌(Enterobacter )、 克雷伯氏菌(Klebsiella )、假单胞菌(Pseudomonas )、固氮根瘤 菌(A zorhizobium )等.应用氮素平衡法、15 N 同位素稀释法和15 N 自然丰度技术证实了一些热带禾本科植物特别是甘蔗 应用生态学报 2004年9月 第15卷 第9期 CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Sep.2004,15(9)∶1650~1654

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