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氯化钠影响下蔗藻
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“ 的固氮活性和去按阻抑
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中国科学院上海植物生理研究所 上海 。。
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正常培养液中 浓度增 高时 , 蓝藻固氮活性明显下降 , 去按 胆抑 速率也减
慢 。 浓度越高 , 阻抑程度越 大
。 如果 浓度过 高 , 固氮酶活性 即 完 全 丧
失 ,
‘
按阻抑效应也不能浦除 。 低光照度
、 光合抑制 剂
、 、 以 及 王 嘟加
剧 高形度 甘蓝藻固氮酶活性和去按 队抑 的阻抑 , 而 外 源 蔗糖
、 和
·
则有一定程度 的促进 。
关键词 鱼腥藻 氯化钠 固氮作 用 。 去按阻抑
前 言
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迄今为止 , 人们对盐溃影响蓝藻 固氮的研究多停留于对生态类型和耐盐程度的调查 , 而很
少从生理生化方面来研究盐渍阻抑固氮的机制
。
所以探讨盐债条件下蓝藻的 固氮作用 , 特别
是其按调节效应的生理生化基础 , 不仅可以增进人们对蓝藻 固氟调节机制的认识
,
而且对如
何更好地发挥生物 固氮在生产中的效益都是有意义的 。
材 料 与 方 法
实验材料为鱼腥藻
。 按 前文 〔 ’
一
, 方法培养和收集 , 收集的藻休用 营 养依
后再分别加 到含有不同浓度 的营养液巾
, 以 一 营养液为对照 ‘ 各处理
体浓度 。 值均控制在 。 左右 , 然后在 ‘ 和 一 ℃下继续 培养奋 在固
氮去按阻抑实验的营养液中加 一 ’ “ ‘ , 其 它处理按照实验方案迸 行
。 培 养
小时后 , 一逐 日取样测定 固氮酶活性 〔‘ ’
, 用奈氏试剂测定 。 一
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给
, 魏化钠影响下的蓝藻固舞及其去铁阻抑
表 结果显示 , 营养液中 浓度增高时
宣减慢 , “ 浓度举续增高
, 固氮活性丧失 ,
的 浓度也比前者低得多 。
果
蓝藻的 固彝酶活性依序下降
,
告钱阻抑也相
按 阻抑效应也不能解除 并且后者 所 能释耐
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卷
表 抓化钠对蓝藻固氮酶活性和去铁阻抑的影响
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氯化钠影 响下 , 蓝藻固氮酶活性和去按阻抑取决于营养液中 浓度的大小 。 表 的 结
果表明 , 在低 浓 度 。一 “ 。 厂 的 下不当 耗尽后
,
·
蓝藻固氮酶活性 甚至 比
不加 。 的高
。
氯化钠对蓝藻 固氮酶活性和去按阻抑的影响也与氮代谢及酶蛋 白合成有关 。 在实验中观
察到 , 添加 阻抑蛋白质合成和 谷氨酞胺合成酶活性的氯霉幸球 到营 养 液中时
, 无论是
在那 一种氯化钠浓度不 , 蓝藻 固氮酶活性都严重受抑
, 按阻抑效应也不能解除 资料略 。
二 抓化钠影响下蓝兹固氮去铁阻抑和光合作用的关系
光照强度的影 响 在不利于光合作用进行的弱光下 , 蓝藻的
·
固氮酶活性和去钱阻抑的
受抑程度随着氯化钠浓度提高而加剧 资料略
一 。
抑制剂的影 响 表 显示 , 添加光合抑制剂后 , 蓝藻的 固氮酶活性和去馁阻 抑 都明显
受到影 响 。 浓度愈高 , 受到的削弱愈大 , 和弱光的影 响完全相似 。
外源蔗糖的影响 与前文揭示外源碳水化合物有促进蓝藻 固氮活性表达及去钱阻抑的
教应份样〔 ,
, ‘ , ‘ ’ , 外源碳水化合物也能缓解 , 对赎藻固氟酶活性和去按阻抑的阻抑作用
期 氛化钠影响下蓝藻 ” ” 罕 。的固氮活性和去铁阻抑
表
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不 同浓度 东下抓化钠对蓝藻固氮酶活性和去按阻抑的影响
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三 级化钠影响蓝藻固氮酶活性和去按姐抑对生理条件的反应
对
、
和 的反应 前文揭示 , 以 一定配比 浓 度的 供 给 蓝藻
时 , 其 固氮活性有明显增高〔
, “ ’ , 然而在有氯化钠的情况下 , 和 加合则使蓝 藻 固氮
酶活性和去按 阻抑下降 表 。 这是否和在 影 响下供应 及 后 , 固氮
‘
酶 合 成的
物质基础虽然得 到保证 ,
一
但其合成机制可能受到伤害 , 以致固氮酶活性和去铁阻抑都受到一
定程度的抑制 值得进“步研究
。
对
、
和 的反应 氧抑制而氢促进蓝藻 固氮 , 以及蓝藻 固氮的 能 源 主要
靠 光合作用供 给是人们熟知的现象 。 但是也有许多实验证明
, 蓝藻还可 以通过氢作为 电子供
体和氧为末端 电子受体的狂化反应 , 珍和 相 偶联以获取能量 , 从而使 固氮效率 得 到 提
高 〔 。 表 的结果表明 , 与单加氧受抑的结果相 比
, 在高浓度 影 响下
, 氢和氢 氧 加合
时 , 蓝藻的 固氮酶活性和去按阻抑也像正常 浓度下一样受到一定程度的促进
。
讨 论
氯化钠对蓝藻生 民和 固氮的影 响是复杂的
,
堆中缺少氯化钠时
,
其 固氮括性便明显下降亡“
它既是蓝藻生长和 固氮所 需要的物质
’
,
‘
培养
‘ 吕 ’ 但是氯化钠浓度过高时
, 又 成 为一种
核 农 学 报 卷
表 筑化钠影响下光合抑制荆对蓝藻固氮酶活性和去铁阻抑的作用
,
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逆境因素危害蓝藻的生长和 固氮 。 本文结果显示
, 蓝藻 固氮酶活性随着营养液中氯化钠浓度
的提高而下降 , 去按 阻抑也随之减慢 。 氯化钠浓度过高
。
固氮活性丧失 , 按 阻抑效应也不能
解除 。 但这也不是绝对的
, 我们发现某些生理条件可 以 削弱氯化钠对 固氮酶活性和 去钱阻抑
的 抑制 。 这说明研究蓝藻 固氮和 氯化钠的关系 , 不仅可以增进人们对逆境条件下蓝藻固氮活
性和 去钱 阻抑及其调节机制的认识 , 而且也可据此在生产实践 中设法创造有利的生理条件 ,
排除或削弱盐渍环境对 固氮和去钦阻抑的危害 , 从而提高蓝藻的 固氮效率 。
文献中曾报道
‘
在
、
‘和 等 的 影 响 下 , 蓝 藻月 白 合 。 和
乙。。 。 一 吸收氯化钠的量明显 比在 下生长的少 〔‘ ’ 外瘾脯氨酸可以 解除氯
化钠对高粱的渗透胁迫 “ ’ 盐渍条件下杆裂丝藻 ‘ ‘积累 脯 氨 酸
的量增高 仁“ 在脯氨酸作用下 , ‘ ‘ 衫的抗渗透胁迫能力提高 〔‘ “ ’
利用脯氨酸类似物一 氮杂环丁烷一乙酸筛选 出高产脯氨酸突变株
, 其抗胁迫的 能 力 明
显提高 〔“ , ‘ 。
。 对 比这些事实 , 再联系本文观察到的现象 ,
」
在氯化钠影响下添 加 氯 霉 素或
后 , 蓝藻 固氮酶活性和去钱 阻抑严重受抑 , 以及低浓度按能在一定程度上削 弱 氯 化钠
付固氮的 阻抑等 , 我们认为
,
氯霉素和 不利于氮代谢的进行
, 固氮也受抑 。 两在 低雄
期 氯化钠影响下蓝藻 石 的固氮活性和去铁阻抑
表
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和 对岁抓化钠阻抑的蓝藻固氮活性和去按阻抑的影响
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和 对受抓化钠阻抑的蓝藻固氮酶活性和去该阻抑的影响
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度 们 则如 ’吕 所指出的那样 , 同化铁形成的氮化物对吸收钠有竞争 性 抑 制作
用 , 因而有利于渗透调节物质 —脯氨酸类氨基酸的积累
, 以 致抗渗透胁迫的能力增强 , 蓝
藻 固氮酶活性提高 , 去铰 阻抑加快
。
光照强度减弱或添加光合抑制剂时 , 在营养液中氯化钠浓度增高的情况下
, 蓝藻 固氮酶
活性和 去按胆抑的受抑程度加剧 , 而提高光强和供给外源蔗糖时则相反 。 显示光合作用对蓝
藻 固氮酶活性和去钱阻抑的效应不仅体现在能量和 电子需求上 , 而且还可能通过氨同化和氨
基酸代谢等生理尘化途径 如提供或削弱碳架供应 , 促进或 阻碍脯氨酸积累等 制约氧化钠
对蓝藻 固氮和去馁 阻抑的作用 。 从外界因素来说 如 和
、
和 以及它们的加合也
会制约氛化钠阻抑蓝藻固氮酶活性和丢钱 阻抑速率的高低
。
说明结合生理环境研究氯化钠对
蓝藻 固氮和去钱阻抑的影响是很重要的 。
‘
参 考
’
文 献
〔 〕陈 因 , 方大惟 蓝藻 ” 固氮的光调节 。 植物生理学报、 , 一
。
〔 〕陈 因 , 方大惟 蓝藻 ” 光漂白细胞固氮的研究
。
植物生理学报 , , 一
。
〔 〕陈 因 , 方大准 分子氮影响下蓝藻才 的乙炔还原
。 植物生理学报 , , 一
〔 〕陈 因 , 方大惟 蓝藻 朋 固氮酶活性表达和生理条件的关系 核农学报 , , 。 一
。
〔 陈 因 。 方大惟 不同 下蓝藻固氮的去铁阻抑及其与生理条件的关系 。 植物生理学通讯 , , 一
〔 〕汤章城 , 昊亚华 , 王育启 , 王洪春 游离脯氨酸与高粱苗的抗旱性 。 植物生理学通讯 , , 一 。
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