非损伤离子流检测技术在作物逆境研究中的应用

非损伤性微测技术已成为研究植物细胞和组织对各种非生物逆境适应性反应的普遍手段,该技术具有非损伤性、高时间分辨率和空间分辨率等特点,能够保持被测样品的完整性,在相对真实的生理环境状态下,测得进出样品细胞膜的离子浓度、流速和运动方向等参数.过去近30年间,很多研究通过微电极离子流技术(microelectrode ion flux estimation,MIFE)或者类似的非损伤性微测技术阐释了离子跨膜转运过程对植物应对生物逆境胁迫(盐害、涝害、冷害、干旱、热害等)的响应机理,在生命科学领域做出了重要贡献.本文以MIFE技术为例,较为详细地阐述了其工作原理以及该技术与其他技术的结合在作物逆境应答中的信号转导研究进展.     

非损伤微测技术在植物生理学研究中的应用及进展

非损伤微测技术(NMT)是一种选择性微电极技术,可以在不损伤活体样品的情况下获得进出样品的各种离子或分子浓度、流速及其三维运动方向的信息。该技术具有非损伤性、长时间、多电极、高分辨率、高灵敏度、多角度测量等优点,可获得其他技术难以测到的生理特征和生命活动规律,从而在理论研究和应用领域产生实质性的突破。本文综述了近年来NMT在植物营养调控、抗病性、抗盐碱、抗旱、抗冷、抗重金属毒害等方面的应用及其进展,并展望了NMT在植物生理学研究中的应用前景。     

非损伤微测技术在细胞生物学研究中的应用系列讲座(一)——技术简介

非损伤微测技术是一种选择性微电极技术,可以不损伤样品而获得进出样品的离子和分子信息,具有非损伤性,长时间、多电极、多角度测量等优势.本文介绍非损伤微测技术原理和技术特点及其在细胞生物学不同领域中的应用.     

非损伤微测技术及其在环境科学领域的应用

非损伤微测技术(NMT)主要是通过计算机控制选择性微电极,测量距被测物几微米处两点的电压,然后通过校正曲线、Nernst方程和Fick第一扩散定律公式换算出离子或者分子的移动速率。它具有保持样品完整性、时间空间分辨率高及可同时测量多个位点的优势,可用于生物体内分子或者离子流实时测量。本文概述了NMT在环境科学领域应用原理与特点,就该项技术在重金属污染土壤植物修复机理、植物抗土壤盐渍化和水环境生物监测等方面的应用进行了综述,并指出该技术在环境科学领域应用的不足与前景。     

选择性微电极在植物生理学研究中的应用

选择性微电极技术是一种不仅能直接测定活的生物细胞或细胞器内的离子或分子活度,而且能对活的生物相邻的位置、功能和代谢速率可能不同的特定微区细胞表面的离子或分子流（flux）分别测定的电生理方法。具有操作简便、实时、非损伤性（测定离子或分子流）、灵敏度高（可达10^-12moles cm^-2s^-1）等优点。因为它是用微型化（尖端直径为0.5-5μm）的离子或分子选择性电极直接对准样品测定,不同于其他化学测定需取样品,所以能连续测定和自动监测,具有广阔的应用前景。该文阐述了选择性微电极测定原理,总结了选择性微电极技术在植物生理学研究中的应用进展,并展望了其发展前景。     

微弱发光分析技术应用实例(四)

植物生理变化往往伴随着发光过程,探测这种发光过程,寻求其规律性,对于农业、林业科学研究具有重要意义.BPCL型微弱发光测量仪的样品室可以直接测量各种生物（植物、动物）体系的发光.超弱发光测量对于大豆种子生理变化敏感,有可能作为品种鉴定的手段之一.微弱发光动力学测量是具有应用前景的新方法,可用于多种植物的抗逆性研究.     

低能离子在植物样品中长程穿透行为的研究

采用透射法测量了一定厚度的植物样品在接受低能离子辐照时从其后表面出射的荷能粒子。所测样品包括30、50和100μm芸豆子叶切片和20μm的西红柿皮,测量结果表明低能离子在植物样品中存在长程穿透现象,在芸豆切片中的穿透深度至少可达60μm,此时穿透的概率很小,大于10^-5;长程穿透的离子产生的损伤空间分布不均匀。样品的高能质子透射能谱显现辐照损伤不是特别严重,推测这种长程穿透的现象由植物样品本身的结构决定。     

微区XRF技术分析无机元素在植物中的原位分布

植物的无机元素分布特征对植物生理过程具有重要的指标作用, 可揭示营养物质分布、代谢途径及毒理耐受性等多种生命过程。用微区XRF技术测试样品中无机元素的分布, 具有原位无损、可进行较大面积样品连续成像分析以及前处理过程简单等诸多优势。将微区XRF技术应用于植物样品不同器官的无机元素分布检测, 旨在探讨该技术在植物样品测试中的仪器参数选择、样品前处理方法和数据后处理手段等对测试结果的影响。为得到可靠的实验结果, 对不同含水量的器官进行不同的前处理, 并比较不同驻留时间、测试腔体真空与否等仪器条件对测试结果的影响, 同时对数据处理方法进行探索, 包括对获得的数据进行图像叠加及对不同元素浓度比例进行半定量分析。研究结果表明, 微区XRF技术测试植物样品中无机元素分布具有一定的技术优势。     

Analysis of In Situ Distribution of Inorganic Elements in Plants by Micro-XRF

植物的无机元素分布特征对植物生理过程具有重要的指标作用, 可揭示营养物质分布、代谢途径及毒理耐受性等多种生命过程。用微区XRF技术测试样品中无机元素的分布, 具有原位无损、可进行较大面积样品连续成像分析以及前处理过程简单等诸多优势。将微区XRF技术应用于植物样品不同器官的无机元素分布检测, 旨在探讨该技术在植物样品测试中的仪器参数选择、样品前处理方法和数据后处理手段等对测试结果的影响。为得到可靠的实验结果, 对不同含水量的器官进行不同的前处理, 并比较不同驻留时间、测试腔体真空与否等仪器条件对测试结果的影响, 同时对数据处理方法进行探索, 包括对获得的数据进行图像叠加及对不同元素浓度比例进行半定量分析。研究结果表明, 微区XRF技术测试植物样品中无机元素分布具有一定的技术优势。     

植物非结构性贮藏碳水化合物的生理生态学研究进展

非结构性碳水化合物是参与植物生命过程的重要物质。蔗糖不仅是植物体内碳水化合物运输的主要形式,而且可以在基因表达水平上对细胞内的代谢进行调节。果聚糖是植物营养组织碳水化合物的主要暂贮形式;淀粉是植物主要的长期贮藏物质之一。植物体内非结构性碳水化合物的代谢在很大程度上影响着植株的生长发育和对环境因子的响应。综述了植物非结构性贮藏碳水化合物的生理生态学研究进展,着重介绍了蔗糖、果聚糖和淀粉代谢的生理过程及对环境因子(温度和水分)和人为因素的响应机制。     

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.