Выводы
- В проведенных опытах изучали интенсивность включения N15 в различные фракции азота, выделенные из отдельных органов люцерны, красного клевера, гороха и люпина, при экспозиции этих растений в атмосфере, обогащенной N215, от 12 до 90 часов. В ходе исследований был разработан метод препаративного выделения бактерий Rhizobium из клубеньков, что позволило одновременно изучать также и скорость включения N15 в бактериальные клетки.
- При относительно кратковременной экспозиции (12— 24 часа) бобовых растений в атмосфере N215 фиксированный ме(ченый азот обнаруживается в весьма высоких концентрациях только в клеточном соке клубеньковой ткани и в значительно меньших концентрациях в клеточном соке корней, стеблей и листьев растений. В клубеньковых бактериях Rhizobium меченый азот при экспозиции растений от 12 до 24 часов в атмосфере N215 совершенно отсутствует или содержится в ничтожных концентрациях, не выходящих за пределы допустимой ошибки эксперимента. Таким образом, фиксация атмосферного азота осуществляется не в клубеньковых бактериях, а в клубеньковой ткани высшего растения, Роль бактерий Rhizobium, по-види-
• мому, Заключается в том, что они индуцируют образование этой специфической .клубеньковой ткани.
3; При более длительной экспозиции в атмосфере N215 меченый азот обнаруживается и в бактериях, но обогащение азота бактерий изотопом N15 и в этом случае значительно ниже, чем соответствующие величины, найденные для азота клеточного^ сока клубеньков и для азотистых фракций других органов высшего растения.
- При затемнении растений интенсивность фиксации N215 в клубеньках бобовых растений резко падает и при более длительной экспозиции в темноте (72—90 часов) совершенно прекращается, несмотря на то что в растениях в этом случае могут присутствовать .в значительных количествах растворимые углеводы.
- В изолированных от растений клубеньках фиксация азота происходит значительно менее интенсивно и только в первые- часы после отделения клубеньков от растения. В клубеньки, отделенные от растений за 24 часа до помещения в атмосферу N215, или в измельченные клубеньки меченый азот практически не включается. Таким образом, фиксация атмосферного азота сопряжена с определенной структурой клубеньковой ткани, и для ее осуществления необходим приток каких-то специфических веществ из надземных органов высшего растения, для синтеза которых является необходимым наличие ювета.
- Из всех азотистых соединений, содержащихся в клеточном соке клубеньков, максимальное обогащение изотопом N15 при любых сроках экспозиции растений в атмосфере N215 всегда обнаруживается в аспарагине. В аспарагиновой, глутаминовой и в других аминокислотах меченый азот содержится в значительно меньших количествах. Основная масса меченого азота в аспарагине находится в его амидной группе. Так как последняя может рассматриваться как трансформированный аммиак, то именно аммиак и является одним из первичных, если только не первым продуктом биологической фиксации атмосферного азота в клубеньках бобовых растений.
ЛИТЕРАТУРА
- Турчин Ф. В. Роль минерального и биологического азота в земледелии СССР. «Почвоведение» N° 6, 1956.
- А 11 i s о n F. С. Can. nodule bacteria of leguminous plants fix atmospheric nitrogen in'the absence of the host. — «J. Agric, Research», 39, 893, 1930.
- Aprison М. H., M a g e e W. E. and Burris R. H. Nitrogen fixation by excised soybeau root nodules. — «J. Biol. Chem.» 208, 1954.
- Bond G. An Isotopic study of the fixation of nitrogen associated with nodulated plants of alnus. Myrica and Hippophae.— «J. of Exptl. Bot.» 6, 17 303 1955
- Burris R. H., Eppling F. I, Wahl in H. B. and Wilson P. W. Detection of nitrogen fixation with isotopic nitrogen. — «J, Biol. Chem.» 148, 349, 1943.
- М а с h a t а М. A., Burris R. Н. ana Wilson P. Fixation of isotopic
nitrogen by excised nodules. — «J. Biol. Chem.» 171, 605, 1947.
- Sen S. P. and Burma D. P. A. Study with paper chromatography of the
amino acids in legume nodules. — «Bot. Gaz.» 115, 190, 1953.
- Z e 1 i t с h J. Wilson P. W. and Burris R. H. The amino acid compo
sition and distribution of N15 in soybeau root hodules supplied N15 enriched N2. — «Plant Physiol» 37, 1, 1952.