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技术描述：根瘤菌能够侵染豆科植物并诱导根皮层分裂形成共生根瘤，根瘤菌在根瘤共生细胞中形成类菌体将空气中的氮气转化为供宿主植物直接利用的氨态氮，上述氮转换作用称之为共生固氮（Symbiotic Nitrogen Fixation）。据统计，共生固氮每年可向农业系统中提供大约5000万吨氮素营养。因此，共生固氮对于农业可持续发展和环境保护具有举足轻重的意义。氮素是植物生长发育所必需的大量元素。共生固氮是豆科植物为了更好地适应氮素匮乏环境演化而来的，其本身是一个耗能的生物学过程，因此豆科植物会根据环境土壤中的氮素水平，开启或关闭结瘤固氮发育程序。有趣的是，环境土壤中低浓度的氮素会促进结瘤固氮，而高浓度氮素则抑制结瘤固氮。但是自从1916年Fred和Graul发现氮素对根瘤共生固氮具有调节作用以来，目前人们仍然不清楚豆科植物如何感知环境中氮素浓度变化、进而精准调控结瘤固氮的分子细胞机制。