重金属诱导拟南芥原生质体DNA损伤的单细胞凝胶电泳检测

以拟南芥原生质体为实验体系,研究不同浓度的3种重金属离子对拟南芥原生质体的毒性和DNA损伤的差异。结果表明,用1-5mmol·L^-1的Zn^2＋、Cd^2＋和Cu^2＋分别处理的拟南芥原生质体,2小时内活力逐渐下降,并表现出明显的浓度依赖性：与相同浓度的Cd^2＋和Cu^2＋相比,Zn^2＋对拟南芥原生质体活力的影响程度较小,表现出较低的毒性。单细胞凝胶电泳检测发现,用0．1-0．8mmol·L^-1的Zn^2＋、Cd^2＋和Cu^2＋分别处理拟南芥原生质体30分钟,以OTM值表示的原生质体DNA损伤量随重金属离子浓度的增加而递增：相同浓度（0．5mmol·L^-1）的3种重金属离子相比,Zn^2＋对原生质体的遗传毒性明显低于Cu^2＋和Cd^2＋。综合原生质体活力和DNA损伤的单细胞凝胶电泳检测结果,发现ZnO^2＋对拟南芥原生质体的遗传毒性较低,而CdO^2＋和Cu^2＋的遗传毒性较高。本研究建立的拟南芥原生质体实验体系,结合运用单细胞凝胶电泳技术,能够快速、灵敏地检测重金属对植物细胞的遗传毒性。     

土壤干旱条件下氮素营养对玉米内源激素含量影响

在田间持水量分别保持于35％、55％和75％±5％的土壤水分条件下,利用盆栽实验研究了土壤干旱和氮素营养对玉米内源激素和气孔导度的影响．结果表明,土壤干旱下氮素营养明显降低了玉米根系木质部汁液ABA浓度,而正常供水下施氮处理间则无显著差异(施氮处理仍较低),同时测定的叶片ABA浓度则呈相反的变化趋势,表现为干旱下施氮处理要高于不施氮处理;施氮处理木质部汁液中ZRs浓度应低于相应的不施氮处理,在调控气孔行为方面并未表现拮抗ABA作用;3种土壤水分条件下,施氮玉米叶片的气孔导度均高于不施氮处理,与木质部汁液ABA浓度呈负相关,说明施氮处理较低的根源ABA浓度是导致其气孔导度较大的主要原因．     

不同氮素形态及水分胁迫对水稻苗期水分吸收、光合作用及生长的影响

采用室内营养液培养,聚乙二醇（PEG6000）模拟水分胁迫处理、HgCl2抑制水通道蛋白活性的方法,在3种供氮形态下（NH4^＋-N／NO36-N为100／0、50／50和0／100）,研究了水稻苗期水分吸收、光合及生长的状况。结果表明,在非水分胁迫下,水稻单位干重吸水量以单一供NO3^--N处理最高,加HgCl2抑制水通道蛋白活性后,单一供NO3^--N、NH4^＋-N和NH4^＋-N／NO3^--N为50,50处理的水稻水分吸收分别下降了9．6％、20．7％和16．0％;但在水分胁迫下,单一供N03^--N的处理水分吸收量显著降低,低于其它2个处理,加HgCl2抑制水通道蛋白活性后,水分吸收量分别降低了1．0％、18．8％和23．5％。在2种水分条件（水分胁迫与非水分胁迫）下,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和细胞间隙CO2浓度等指标均以单一供NH4^＋-N处理最大,NH4^＋-N／NO3^--N为50,50处理次之,单一供NO3^--N处理最小。HgCl2处理结果表明,不同形态氮素营养能够影响水稻幼苗根系水通道蛋白活性。在2种水分条件下,NH4^＋-N／N03^--N为50,50处理的生物量（干重）均最大。本研究为水稻苗期合理施肥以壮苗提供了理论依据。     

蚯蚓-秸秆及其交互作用对黑麦草修复Cu污染土壤的影响

以高沙土为供试土壤,加入Cu^2＋以模拟成：0,100,200,400mg／kgCu^2＋的Cu污染土壤,设置接种蚯蚓（E）、表施秸秆（M）,同时加入蚯蚓和秸秆（ME）及不加蚯蚓和秸秆的对照（CK）4个处理,并种植黑麦草。研究蚯蚓、秸秆相互作用对黑麦草吸收、富集铜的影响。结果表明：加入秸秆显著提高了蚯蚓的生物量,一定程度上缓解了重金属对蚯蚓的毒害,同时蚯蚓显著提高了秸秆的分解率,较无蚯蚓对照提高了58．11％～77．32％。接种蚯蚓（E,ME）还提高了土壤有效态重金属（DTPA-Cu）含量,秸秆处理（M）则降低了土壤有效态重金属含量。研究还发现,E处理促进了黑麦草地上部生长,而M和ME处理均显著提高了黑麦草地下部的生物量。E和ME处理同时提高了植物地上部和地下部的Cu浓度及Cu吸收量,M处理则只对植物的地下部Cu浓度和Cu吸收量有显著促进作用。总体来看,E处理、M处理及ME处理分别使黑麦草地上部Cu富集系数提高了31．22％～121．07％．2．12％～61．28％和25．56％～132．64％。     

Cu2+和Zn2+对普通小麦幼苗生长的影响

Zn^2＋在植物体中参与生长素的合成和某些酶系统的活动;Cu^2＋在催化氧化还原反应中起作用,是植物体内多种氧化酶的组成部分,与光合作用密切相关,在脂肪代谢、蛋白质分解中有一定的作用。当植物体内Cu^2＋和Zn^2＋含量超过一定浓度时对细胞有较大的毒害,危害植物的生长和发育,并可经食物链富集危害人的健康。本文研究了相同浓度的Cu^2＋和Zn^2＋对普通小麦幼苗生理生化特征的影响,以期为防止金属离子污染和培育抗性品种提供参考数据。     

根施甜菜碱对镍胁迫下小麦幼苗生长生理的影响

以普通小麦品种‘轮选988’为材料,采用溶液培养法,研究了根施不同浓度甜菜碱(1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、10.0、15.0、20.0mmol·L~(-1))对镍(100μmol·L~(-1) NiSO_4)胁迫下小麦根系生长的影响,以及4.0mmol·L~(-1)甜菜碱处理镍胁迫幼苗根系相关抗逆生理生化指标的变化。结果表明:(1)与不施加镍对照相比,镍胁迫下小麦幼苗的根长、株高、鲜重和干重分别显著降低了14.7%、11.7%、15.0%和16.7%。(2)与单独镍胁迫处理相比,小麦幼苗的根长、株高、鲜重和干重均随着根施甜菜碱的浓度逐渐增加且呈先升后降的趋势,并以4.0mmol·L~(-1)外源甜菜碱处理效果较佳。(3)与单独镍胁迫处理相比较,在4.0mmol·L~(-1)外源甜菜碱处理下,小麦幼苗根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性分别升高了284.7%、40.3%、82.9%和20.4%,超氧阴离子自由基(O-·2)含量、过氧化氢(H_2O_2)含量和丙二醛(MDA)含量分别显著降低了50.6%、38.4%和40.6%,可溶性糖含量及游离脯氨酸(Pro)含量分别显著降低了19.2%、45.4%,而根系活力大幅上升了358.0%。研究认为,根施适宜浓度外源甜菜碱可显著增强小麦幼苗根系的抗氧化能力,恢复根系活力,从而有效减弱镍胁迫对小麦幼苗生长的伤害。     

干旱低磷胁迫对不同品种小麦根系导水率的影响

控制磷素水平,采用控制灌水量(正常供水、中度及重度干旱胁迫)的盆栽试验法,选择抗旱性小麦品种陕合6号(W1)和水分敏感型品种郑引1号(W2)为供试材料。用压力室法测定了三叶期的两品种小麦根系导水率(LPr)的变化规律。结果表明：陕合6号,在有磷正常供水处理( PH)下具有较高的导水率,干旱胁迫时LPr降低较少,且复水后有较强的恢复能力。郑引1号, PH的LPr值相对较小,干旱导致的根系导水率下降非常突出,复水后的恢复能力也较弱。另外,干旱胁迫对小麦苗期根系导水率的影响大于磷胁迫对其导水率的影响,且两品种小麦无磷止常供水处理(-PH)的LPr分别为 PH的31．9%和53．6％,即磷对前者LPr的影响大于后者。     

低温胁迫下玉米幼苗根系受外源海藻糖调控的生理表现

为了探究海藻糖对增强玉米幼苗抗低温能力的生理表现,以玉米"先玉335"为试验材料,采用盆栽试验,分析12 mmol·L-1外源海藻糖对低温胁迫不同时间(0、2、4、6和8d)下玉米幼苗根系生物量、抗氧化酶活性及渗透调节物质的影响。结果表明:低温胁迫显著抑制玉米幼苗根系生长及干物质累积,诱导抗氧化酶活性增加,破坏细胞渗透调节水平;低温胁迫后应用外源海藻糖,玉米幼苗根系根表面积、根长及鲜干重显著增加,根系内SOD、POD和CAT活性呈现先升高后降低趋势,MDA含量及相对电导率在玉米幼苗根系内显著降低,脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖含量也呈现先升高后降低趋势;在低温胁迫第6天时,T+L处理的根系根表面积、根长及鲜干重分别较CK+L增加了18.25%、4.73%、2.48%和21.43%;T+L处理后根系内SOD、POD和CAT活性分别较CK+L处理提升17.26%、23.79%和30.78%;T+L处理后根系内MDA含量和相对电导率值分别较CK+L处理降低45.13%和63.25%;T+L处理后的脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量在低温胁迫第6天时最高,与CK+L处理相比差异显著,且分别较CK+L高出2.93、0.51和2.58倍。可见,海藻糖能够调控低温胁迫下玉米幼苗根系生理水平,提高玉米幼苗抗逆能力,促进玉米根系生长及生物量增加,海藻糖对作物生长的生理调控能力与低温存在协同作用,在低温环境下,海藻糖对作物体内抗氧化系统酶活表达及渗透物质的积累有显著提升效果。     

粘盖牛肝菌不同菌株对Zn2+、Cd2+的吸附及其对油松Zn2+、Cd2+的耐受性

为了探讨同一菌根真菌不同菌株对重金属的耐受性,选用采集于内蒙古阴山山脉不同地区的粘盖牛肝菌(Suillus bovinus)的不同菌株进行研究。首先,在不同浓度Zn^2 、Cd^2 液体培养基中培养菌丝体,以了解各菌株菌丝体对重金属的耐受性及吸附能力,采用烘干法和原予吸收法分别测定菌丝体的生物量和菌丝体、培养液中Zn^2 、Cd^2 含量,结果表明：劈柴沟粘盖牛肝菌在Zn^2 、Cd^2 胁迫条件下,生物量、吸附能力约为其余各菌株的1．5～2倍。其次,为了探明油松(Pinus tabulaeformis)形成菌根后对Zn^2 、Cd^2 胁迫的耐受性及其耐受机理,采用一次性定量浇灌不同浓度Zn^2 、Cd^2 溶液的方法,测定了菌根化油松苗地上、地下生物量及Zn^2 、Cd^2 含量的分配,结果表明：菌根形成后能显著促进油松的生长及对Zn^2 、Cd^2 胁迫的耐受性,并且菌根能够帮助油松吸收基质中大量的Zn^2 、Cd^2 ,根中重金属的含量是茎叶中的2～3倍以上,非菌根苗在重金属浓度稍高(Zn^2 400mg／kg;Cd^2 40mg／kg)时就会死亡。经方差分析及多重比较证实,劈柴沟粘盖牛肝菌对Zn^2 、Cd^2 的耐受性及对油松的促生效果与其它各菌株存在显著的差异,这可能是它通过把吸收的Zn^2 、Cd^2 最大限度地输送到根中的同时,也输送到了茎叶中,使重金属在体内得到一定程度的稀释,使自身免受毒害。     

牛血Cu/Zn-SOD的热稳定性

研究了不同的Cu^2 和Zn^2 浓度配比对SOD热稳定性的影响,并测定了SOD活性及利用考马斯亮蓝D250法测定蛋白质含量。结果表明在Cu^2 、Zn^2 分别为5．4mmol／1．和3．6mmol／L时SOD的活性最高,达到了92．6％;在75℃时大部分杂蛋白变性沉淀,SOD的比活力最高。最后确定在加入5．4mmol／L．Cu^2 ,3．6mmol／LZn^2 条件下,75℃下热变性,可以取得比较高活性和比活性的SOD。从而为寻找更简便、经济的提纯方法提供参考依据。     

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.