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科学家发现豆科植物“结瘤固氮”的奥秘

  • 更新时间:  2021-10-01
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新华社上海12月10日电(记者张建松)氮是地球上生命的基本元素,参与植物生长发育、物质合成、代谢等一系列生物过程。空气中富含氮,但植物不能直接利用它。早在1888年,德国科学家就发现豆科植物和根瘤菌共生共生,可以将氮转化为植物所需的氮养分。

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在豆类与根瘤菌“合作共赢”的共生关系中,豆类为根瘤菌提供了适宜的固氮环境和生长所必需的碳水化合物;作为回报,根瘤菌将氮转化为含氮化合物,以满足豆类对氮的需求。为什么豆科植物可以与根瘤菌共生固氮,而其他植物没有这个技能?科学家们对此很好奇,但一直没有弄明白。一百多年来,。

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t 已成为该领域研究人员的主要问题。中科院分子植物科学卓越中心王二涛领导的研究小组,通过现代分子生物学方法,发现豆类植物之所以能“结瘤固氮”,是因为。为其皮质细胞获得植物干细胞发育的关键分子模块“SHR-SCR”。干细胞分子模块可以赋予豆科植物皮层细胞分裂能力,使豆科植物的皮层区别于非豆科植物。

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同时,干细胞分子模块也可以被根瘤菌信号激活,诱导豆科植物形成根瘤,从而实现共生固氮。业内专家认为,这项研究发现了控制豆科植物根瘤共生固氮的关键分子模块,不仅加深了人们对共生固氮的认识,也解答了“为什么腿。es可以固氮”。同时,也为非豆科植物皮层细胞命运的转变奠定了基础,为今后减少作物对氮肥的依赖,实现可持续发展提供了新思路。

农业生产的发展。12月10日,国际权威学术期刊Nature发表了这篇研究论文。编辑:田伯群。


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