豆科植物-根瘤菌固氮系统及其碳氮互作

摘要

根瘤菌是好氧型异养微生物，与豆科植物共生形成根瘤后可将N2转化为氨提供给植物，并消耗豆科植物光合作用产物。在豆科植物与根瘤菌共生过程中，根瘤菌侵染植物后在根瘤内分化为类菌体，类菌体将N2转化为不同类型的氨类物质提供给植物，与此同时，植物将光合作用的主要产物蔗糖转化为二羧酸盐（苹果酸盐为主）的碳源形式，为共生固氮及根瘤菌自身发育提供能源与动力。对豆科植物-根瘤菌共生系统中根瘤菌侵染过程、氮的转化与利用、氮碳代谢途径、氮碳互作关系进行综述，又对紫花苜蓿-根瘤菌共生系统中脂肪酸的合成、分解和利用以及脂肪酸能否作为氮代谢的能源进行了探讨，以期为苜蓿与根瘤菌共生系统间的能量信息传递提供理论依据，为提高共生系统固氮效率奠定坚实基础。