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豆科植物與根瘤菌的共生固氮過程是生物界非常普遍的現(xiàn)象,也對自然界的氮素循環(huán)和提升豆科植物產(chǎn)量有著十分重要的意義。

豆科植物首先分泌類黃酮誘導根瘤菌合成結(jié)瘤因子,結(jié)瘤因子被植物根毛細胞識別后引起一系列的根毛反應,如誘導根毛彎曲、侵入以及侵染線的形成、皮層細胞分裂、根瘤原基開始形成等,根瘤菌從分支的侵染線中釋放,進入根瘤原基細胞中,內(nèi)化的被宿主植物生物膜包裹,從而形成密閉的空間,豆科植物遺傳轉(zhuǎn)化廠家,稱為類菌體,它是固氮根瘤菌的分化形式。根瘤原基發(fā)育成根瘤,形成固氮共生體。

現(xiàn)在已經(jīng)有很多植物微生物作為生物肥料、植物強化劑/促進劑、生物農(nóng)1藥投入生產(chǎn)使用,這些微生物制劑不會像傳統(tǒng)肥料一樣污染環(huán)境,卻有很好的促進作物生長和保護植物更好應對逆境脅迫的作用,是未來可持續(xù)農(nóng)業(yè)的重要發(fā)展方向。

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