Conversion factor between acetylene reduction and nitrogen fixation in free-living cyanobacteria from high arctic habitats

固氮 蓝藻 乙炔 发菜 氮气 乙烯 北极的 植物 固氮酶 生物 生态学 化学 细菌 生物化学 有机化学 遗传学 催化作用
作者
Turid Liengen
出处
期刊:Canadian Journal of Microbiology [Canadian Science Publishing]
卷期号:45 (3): 223-229 被引量:54
标识
DOI:10.1139/w98-219
摘要

The conversion factor between acetylene reduction and 15 N incorporation in free-living cyanobacteria was determined in different high arctic habitats in the area of Ny-Ålesund (78.5°N, 11.6°E), Spitsbergen, in the summer of 1994. The experiments were carried out under constant conditions, 19°C and 200 µE·m -2 ·s -1 . The nitrogen-fixation activities, measured as 15 N-incorporation, were in the range 4.01-6.54 mg N 2 fixed·gdw -1 ·day -1 (dw, dry weight) in sheets of Nostoc commune and 778-1206 mg N 2 fixed·m -2 ·day -1 in the cyanobacterial crusts. The acetylene reduction activities were in the range 0.72-1.91 mg ethylene produced·gdw -1 ·day -1 of N. commune and 12.8-63.7 mg ethylene produced·m -2 ·day -1 in the cyanobacterial crusts. The conversion factor of N. commune ranged from 0.11 to 0.48 for ethylene produced to nitrogen fixed, whereas the cyanobacterial crusts covering the soil surface gave conversion factors in the range 0.022-0.073 for ethylene produced to nitrogen fixed. An Anabaena sp., isolated from one of the habitats investigated, gave conversion factors near the theoretical factor of 4, when determined at 14.0 and 17.3°C. It was concluded that the acetylene reduction activity of free-living cyanobacteria in high arctic habitats results in underestimates of the real nitrogen-fixation activity in these environments.Key words: nitrogen fixation, acetylene reduction, conversion factor, cyanobacteria, Nostoc commune, high arctic.
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