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土壤微生物固碳關鍵酶RubisCO酶活性提取與測定方法研究獲進展
土壤微生物固碳關鍵酶RubisCO酶活性提取與測定方法研究獲進展
不同提取方法（玻璃珠破碎法（Beadbeating-Fastprep）、液氮凍融破碎法（Snap freeze）、超聲波破碎法（Ultrasonic disruption)）下土壤微生物固碳關鍵酶RubisCO酶活性比較。
由中國科學院亞熱帶農業生態研究所副所長（主持工作）吳金水研究員領銜的農業生態過程方向研究團隊近日在土壤微生物固碳關鍵酶RubisCO酶活性提取與測定方法研究方面取得了新進展。
卡爾文循環（Calvin–Benson–Bassham cycle）是光能自養生物和化能自養生物同化CO2的主要途徑，以及陸地生態系統初級產物合成的*主要途徑，在調節大氣CO2濃度方面發揮了重要作用。核酮糖-1，5-二磷酸梭化/加氧酶，簡稱RubisCO酶是卡爾文循環中的關鍵酶，該酶催化卡爾文循環中的**步CO2固定反應。RubisCO催化活性可用nmol CO2 mg-1 protein min-1表示。以前有關RubisCO酶活性的研究均集中于植物或者純培養的細菌，關于土壤RubisCO酶活性研究還尚未見報道。因此，該團隊通過比較超聲波法破碎（Ultrasonic disruption）、反復凍融(Snap freeze)與玻璃珠破碎法（Beadbeating）等三種不同方法提取土壤RubisCO酶，發現選用超聲波法破碎法（Ultrasonic disruption）進行RubisCO的提取，選用的具體程序為空占比50%，輸出功率為600W，破碎時間30 min時，酶的提取效率和活性*高，率先建立了基于“超聲破碎提取法”的土壤微生物碳同化關鍵酶RubisCO的提取和測定方法，并申請了國家**（CN102174496A，2011）；通過碳同位素示蹤的室內模擬培養試驗，發現農田土壤微生物具有較高的RubisCO酶活性（9.67–50.85 nmol CO2 mg-1 min-1），并且酶活性與碳同化速率呈顯著正相關關系（r=0.945），提出了以RubisCO酶活性指示土壤自養微生物碳同化潛力的估算方法。該研究為深入探討農田土壤自養微生物CO2同化過程的微生物機理奠定了堅實的基礎。
上述研究成果發表于Pedobiologia—Journal of Soil Ecology。該研究得到了中國科學院、國家自然科學基金委等項目的資助。
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