不同浓度海水对菊芋幼苗生长及生理生化特性的影响

种植抗盐耐海水植物是合理利用和开发海涂资源的有效措施之一。采用水培的方式,用1/2Hoagland营养液培养菊芋幼苗至6叶完全展开时进行处理,设0%(对照)、10%、25%和50%海水4个处理。随后分别在第4、8和12天采样进行分析,研究不同浓度海水对菊芋幼苗生长、体内渗透物质的积累、保护性酶活性、膜透性及离子吸收分布的影响情况。结果表明:(1)在不同浓度海水处理下,菊芋地上部、地下部总鲜重及干物质重从0%到25%海水浓度没有明显变化,在50%海水胁迫下显著下降,干物质百分比则为50%海水处理的最高。随着时间延长,10%海水处理下,菊芋幼苗茎叶和根鲜重均增加,但与对照没有显著差异,25%海水处理生长速率较对照低,而50%海水处理下根鲜重和干重都降低。(2)随着时间的延长、海水浓度的增加,菊芋幼苗叶片保护性酶系SOD、POD、CAT的活性呈上升趋势,在10%海水处理下膜脂过氧化物MDA含量甚至低于对照,而50%海水处理下的MDA含量较其他处理高,在10%和25%海水处理下膜透性较对照变化不显著,而50%海水处理下膜透性增加明显,且随时间延长更显著。(3)菊芋幼苗叶片脯氨酸和可溶性糖含量随海水浓度增高而显著增加,随着时间的延长,10%和25%海水处理下,脯氨酸含量先增加后降低,而50%海水处理下,脯氨酸含量一直在升高,而10%、25%和50%海水处理下,可溶性糖含量先增加后降低。随海水浓度增高,菊芋幼苗地上部单位干重积累的Na 和Cl-依次增大,且随着时间延长,10%、25%和50%海水处理下地上部Na 和Cl-含量均增大;而K 与Na 积累情况不同,K 在25%海水胁迫下地上部单位干重积累得最多,随着时间延长,25%和50%海水处理下地上部K 含量均降低,且50%海水处理下降低幅度更大;地下部单位干重积累的Na 、Cl-和K 情况与地上部单位干重积累的各离子趋势相似。由此可见,菊芋能够通过生理生化机制适应一定浓度海水的灌溉,即利用一定浓度海水灌溉菊芋是安全有效的。     

海水处理下菊芋幼苗生理生化特性及磷效应的研究

种植抗盐耐海水植物是合理利用和开发海涂资源的有效措施之一。该试验研究了海水处理下菊芋(Helianthus tuberosus)幼苗生长发育、渗透物质积累、保护性酶活性、膜透性和离子吸收分布情况及磷素对其影响。结果表明:1)10%海水对菊芋幼苗生长发育没有抑制作用,甚至有一定的促进作用,25%海水胁迫对菊芋幼苗形态发育上具有一定抑制作用,增加磷素浓度后,能显著缓解其抑制作用;2)10%和25%海水处理下,脯氨酸和可溶性糖含量较对照显著增加,随着时间的延长,先增加后降低,增加磷素浓度后,能显著增加菊芋幼苗叶片脯氨酸和可溶性糖含量;3)海水处理下菊芋幼苗叶片SOD、POD和CAT活性都显著增加,增加磷素浓度后,能显著增强菊芋幼苗叶片SOD、POD和CAT活性;4)10%海水处理菊芋幼苗叶片MDA含量与对照差异不大,甚至小于对照,25%海水处理能显著增加MDA含量及膜透性,增加磷素浓度后,均降低了MDA含量和膜透性;5)随着海水浓度增加和时间延长,菊芋幼苗地上部和根部Na⁺和Cl^-含量显著增加,增加磷素浓度后,均能降低地上部和根部Na⁺和Cl^-含量,而地上部和根部K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺含量较对照增加,增加磷素浓度后,均能增加K⁺、Ca²⁺和Mg²⁺含量。由此可见,磷素能够改善菊芋幼苗的营养状况,同时能够增强其抗盐性。     

海水处理对不同产地菊芋幼苗光合作用及叶绿素荧光特性的影响

种植抗盐耐海水经济作物是合理开发利用沿海滩涂和海水资源、培育耐盐植物的有效措施之一。该研究以不同产地菊芋(Helianthus tuberosus)为试验材料研究了海水处理对菊芋幼苗生长、光合作用和叶绿素荧光特性的影响。结果表明:1)随着海水浓度的增加,各地菊芋幼苗根、地上部的鲜重和干重均降低,但盐城菊芋幼苗地上部和根鲜重及干重降低的幅度小于武威和烟台菊芋幼苗。2)随着海水浓度的增加,各地菊芋叶片的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(G_s)和气孔限制值(L_s)均降低,而细胞间隙CO₂浓度(C_i)增大,且在各处理下盐城菊芋较武威和烟台菊芋叶片P_n和T_r大,而盐城菊芋在15%海水处理下,WUE和C_i较武威及烟台菊芋低,G_s和L_s较武威和烟台菊芋高。3)随着海水浓度的增加,各地菊芋叶片的初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、恒态荧光(F_s)、恒态荧光与初始荧光差值(ΔF_o)、PSⅡ潜在光化学效率(F_v/F_o)和PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)均降低,且在各处理下盐城菊芋较武威和烟台菊芋叶片F_m、F_v、F_s、F_v/F_o大。随着海水浓度的增加,盐城菊芋叶片电子传递速率(ETR)、光化学荧光猝灭系数(q_P)和光化学速率变化幅度不大,武威和烟台菊芋在30%海水处理下显著下降,较盐城菊芋小,各处理下菊芋叶片的PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)变化也不一致,盐城和武威菊芋叶片的Φ_PSⅡ在15%海水处理较0和30%海水处理下大,而烟台菊芋叶片的Φ_PSⅡ在0海水处理下最大。4)随着海水浓度的增加,各地菊芋叶片的叶绿素a(Chla)含量均降低,而叶绿素b(Chlb)含量没显著差异,且在各处理下盐城菊芋较武威和烟台菊芋叶片Chla含量大,武威和盐城菊芋叶片的Chla/Chlb比值均降低,烟台菊芋叶片的Chla/Chlb比值在0和15%海水处理下没差异。可见海水处理对菊芋幼苗生长发育、光合作用和叶绿素荧光特性均有影响,随海水浓度的增加,其效应越明显,但对各来源地菊芋幼苗的影响不一致,盐城菊芋幼苗表现为更耐海水。     

钙离子对菊芋海水胁迫的缓解效应研究

以南芋2号为材料,设计1/2Hoagland(H)、1/2H 10mmol·L-1CaCl2、1/2H 30%海水、1/2H 30%海水 10mmol·L-1CaCl2、1/2H 30%海水 5mmol·L-1EGTA5个处理水平,研究了Ca2 对海水胁迫下菊芋鲜重以及菊芋叶片中MDA含量、相对电导率、叶绿素含量和净光合速率(Pn)的影响,以探索Ca2 对缓解植物海水胁迫作用机制。结果表明:正常生长条件下外施10mmol·L-1Ca2 对菊芋的生长没有显著影响;在1/2H 30%海水处理下,菊芋的正常生理代谢明显受到抑制;在1/2H 30%海水 10mmol·L-1CaCl2处理下,与1/2H处理相比菊芋生物产量、叶绿素含量和Pn显著增加,与1/2H 30%海水相比菊芋生物产量、叶绿素含量和Pn显著增加,MDA含量和相对电导率显著降低。由此证明外源Ca2 可有效缓解海水胁迫所致的氧化损伤,抑制脂质过氧化作用,增加叶绿素含量,维持较高的光合速率,促进干物质积累,从而使生物产量增加。     

HPLC法测定不同品种不同产地菊芋叶片中绿原酸的含量

为建立同时测定大丰地区3个菊芋品种及大庆地区2个菊芋品种叶片绿原酸含量的方法,采用高效液相色谱法对不同品种不同产地菊芋叶片中绿原酸含量进行测定。结果表明:1)在检测条件流动相为1%磷酸溶液、乙腈(87∶13)、流速1 mL/min和检测波长327 nm时,绿原酸在0.01～0.1 mg/mL呈良好的线性关系,精密度良好,平均回收率为98.21%,RSD=0.68%;2)大丰地区南芋1号、青芋2号、南芋10号叶片中绿原酸含量分别为干重的0.431%、0.040%和0.933%;3)大庆地区南芋1号、南芋9号叶片中绿原酸含量分别为干重的1.245%、2.139%。研究结果表明菊芋叶片中绿原酸含量在不同品种不同生态区域间有差异,HPLC方法简便、快速、准确,可用于菊芋叶片中绿原酸含量的测定。     

不同形态氮素配比对盐胁迫下菊芋幼苗生理的影响

采用砂培方法研究了不同铵硝配比(NH4+/NO3-分别为4/1、1/1、1/4)的氮素营养和盐分胁迫耦合作用下菊芋幼苗的光合作用和离子吸收运输.结果表明:低浓度的盐胁迫对植物生长的抑制作用不大,而高浓度的盐胁迫却能明显抑制菊芋幼苗生物量的积累,在同一盐浓度下,提高硝态氮比例能够缓解盐胁迫对菊芋幼苗生长的抑制,促进菊芋幼苗鲜重和干重的增加;随着盐浓度的增加,菊芋幼苗地上部和地下部的Na+含量显著增加,而K+、Ca2+含量较对照显著降低,提高硝态氮比例有利于菊芋幼苗对K+和Ca2+的吸收和向上运输,从而维持地上部较高的K+/Na+和Ca2+/Na+;在3种铵硝比的氮素营养处理下,随着盐浓度的增加,菊芋幼苗叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率较对照均呈显著下降的趋势,细胞间隙CO2浓度则显著增加,提高硝态氮比例可显著提高盐胁迫下菊芋幼苗的叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率,同时也能显著降低胞间CO2浓度,其中以铵硝比为1/4的氮素营养供应对盐胁迫的缓解作用相对较好,在100 mmol·L-1NaCl处理下其叶片叶绿素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率分别是铵硝比为4/1的氮素营养处理值的1.63、1.57、1.39、1.37、1.2倍,而胞间CO2浓度则减少了17%.因此相对于铵态氮来说,硝态氮比例的增加有利于维持盐胁迫下菊芋幼苗体内矿质营养元素含量平衡,促进盐胁迫下菊芋光合功能的改善,增强菊芋对盐胁迫的抗性.     

不同浓度海水胁迫对菊芋幼苗生长发育及磷吸收的影响

种植抗盐耐海水植物是合理利用和开发海涂资源的有效措施之一。本试验通过不同浓度海水处理研究菊芋幼苗生长发育及对³²P吸收利用差异和离子吸收分布的情况。结果表明:在不同浓度海水浇灌下,菊芋地上部、地下部、总鲜重及干物质重从CK到50%海水浓度没有明显变化,在75%海水胁迫下显著下降,干物质百分比则为75%海水浇灌的最高;在中等P水平下,地上部在25%海水处理下对³²P吸收率最高;随海水浓度增高菊芋幼苗地上部单位干重积累的Na⁺和Cl^-依次增大;而K⁺与Na⁺积累情况不同,K⁺在25%海水胁迫下地上部单位干重积累的最多,其次是50%,CK和75%海水胁迫差不多;地下部单位干重积累的Na⁺、Cl^-和K⁺情况与地上部单位干重积累的各离子趋势相似。     

海水胁迫对苦荬菜幼苗生长及生理特性的影响

抗盐耐海水植物的种植是有效利用和开发滩涂资源的措施之一。采用温室砂培方式, 研究了不同稀释配比的海水处理8天对苦荬菜（Lactuca indica）幼苗生物量、根冠比、叶绿素含量、离子含量、可溶性蛋白和可溶性糖含量的影响。结果表明： 苦荬菜幼苗地上部受海水胁迫较为显著, 而根在海水浓度小于30%时与对照相比没有显著差异; 根冠比随着海水浓度的增加而不断提高; 在10%和20%海水浓度处理下, 叶绿素含量与对照相比差异不显著, 但随着海水浓度的进一步增加,叶绿素含量显著下降; 在10%海水浓度处理下, 苦荬菜地上部分及根部的K＋含量与对照相比差异不显著, 而海水浓度高于10%时, 随着海水浓度的增加地上部和根部的K＋含量均逐渐降低; 海水处理下, 苦荬菜体内Na＋和Cl–含量逐渐增加; 地上部可溶性糖含量逐渐增加, 而可溶性蛋白含量先升后降。海水胁迫下, 苦荬菜幼苗维持一定的K＋选择性吸收是其一定程度上盐适应的重要原因。同时, 积累的可溶性糖和可溶性蛋白是苦荬菜幼苗在盐胁迫下的重要渗透调节物质, 可作为其抗盐性的生理参数。     

NaCl胁迫对菊芋幼苗生长和叶片光合作用参数以及体内离子分布的影响

对不同浓度[0(CK)、50和100 mmol·L-1]NaCl胁迫条件下菊芋(Helianthus tuberosus L. )幼苗的生长、叶片光合作用参数以及体内Cl-、Na+和K+含量分布状况进行了比较研究.结果表明,随NaCl浓度的提高,菊芋幼苗单株地上部分的鲜质量和干质量以及全株鲜质量和干质量均逐渐下降且均与对照差异显著(P<0.05);地下部分的鲜质量和干质量也呈逐渐下降的趋势,但仅100 mmol·L-1NaCl处理组与对照组间有显著差异(P<0.05).随NaCl浓度的提高,叶片的净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)逐渐减小、水分利用效率(WUE)和气孔限制值(Ls)逐渐增大,但总体上差异不显著(P>0.05);50和100 mmol·L-1NaCl处理组的Pn分别为对照组的85.6%和44.9%,Gs分别为对照组的67.9%和57.1%,WUE分别为对照组的1.25和1.54倍,Ls分别为对照组的1.57和1.64倍.随NaCl浓度的提高,菊芋幼苗地上部分和地下部分的Cl-和Na+含量逐渐增加、K+含量逐渐减小,且各处理组间Na+含量差异显著、K+含量差异不显著;地上部分和地下部分的Na+/K+比均随NaCl浓度的提高逐渐增大,0、50和100 mmol·L-1NaCl处理组幼苗地上部分的Na+/K+比分别为0.26、0.83和2.39,地下部分的Na+/K+比分别为0.51、1.16和2.83;各处理组幼苗地上部分的Cl-、Na+和K+含量均明显高于地下部分,表明地下部分吸收的Cl-、Na+和K+大部分被转移至地上部分.研究结果显示,NaCl胁迫对菊芋幼苗生长和叶片光合作用等均有一定的抑制作用,对其体内离子平衡也有一定的影响,干扰了菊芋幼苗的正常生长.     

不同浓度海水对油葵幼苗光合作用和叶绿素荧光特性的影响

采用砂培法,研究了不同浓度海水对油葵幼苗光合作用和叶绿素荧光特性的影响.结果显示:10%和20%海水处理下,油葵幼苗叶绿素含量、P n和ΦPSⅡ值较对照没有明显差异,表明较低浓度的海水处理对油葵幼苗光合作用没有明显影响;而30%和40%海水处理显著降低了油葵幼苗的叶绿素含量、P n、G s,同时还降低了叶绿素荧光参数F v/Fm、F v/F o、ΦPSⅡ和qP,表明高浓度海水处理抑制了油葵幼苗PSⅡ活性,降低了光合和碳同化能力,不利于幼苗的生长.此外,高浓度海水处理下油葵幼苗净光合速率的下降主要是气孔因素所致.     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Determination of stoichiometry of radioiodination of proteins

A sensitive method for the detection of small quantities of hydrophobic antioxidant free radical scavengers such as butylatedhydroxytoluene (BHT) and butylatedhydroxyanisole (BHA) in aqueous samples is described. The procedure involves extraction of the hydrophobic free radical scavenger into an organic solvent phase, followed by the subsequent reaction of an aliquot of this extract with the stable cation radical tris(p-bromophenyl)amminium hexachloroantimonate (TBACA). In experiments with BHT and BHA, the loss of TBACA absorbance at 730 nm was found to be linearly proportional to the amount of antioxidant added, with quantities of BHT as small as 200 pmol being easily detectable. In aqueous suspensions of dimyristoylphosphatidylcholine vesicles, assays of the aqueous BHT concentration showed that BHT partitioned strongly into the membrane phase, achieving very high BHT/phospholipid ratios. For a given concentration of BHT, partitioning into the membrane phase was greater in large, multilamellar liposomes than in either small, single-walled vesicles or in purified rat brain synaptic vesicle membranes. Direct assay of BHT and BHA in phospholipid membranes, however, was complicated by a nonspecific interaction between TBACA and the phospholipid.