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中国科学基金2025年第02期:固氮细胞器的发现增添了进化转折点,为构建“人工固氮细胞器”开辟了新途径

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王学路;蒋建军;

单位:河南大学;

摘要:<正>空气中78%是氮气,但植物并不能直接利用这些氮元素。某些细菌能够固定大气中的氮,将其转化为植物可利用的氨,用于合成蛋白质及其他分子。此前,尚未发现任何真核生物具备这种能力。今年,一项改写教科书的发现诞生了——美国科学家发现了第一种固氮真核生物“硝基体”。这是海藻细胞中独特的固氮结构。DNA研究表明,这种新发现的细胞器大约在1亿年前因海藻和固氮蓝细菌的共生而产生。藻类细胞吸收了这些细菌,使其失去基因和生化能力,只能依赖藻类生存,跟随藻类的时间周期繁殖。这使它们成了为数不多的已知内共生细胞器之一。该发现有助促进植物的基因改造,设计出能够自行固氮的农作物,从而提高作物产量,减少对氮肥的需求。