氯化胆碱对盐胁迫黄瓜幼苗渗透调节物质及活性氧代谢系统的影响

以盐敏感型黄瓜品种津春4号为材料,采用水培方法研究了叶面喷施不同浓度(0.5、1.0和1.5 mmol·L-1)氯化胆碱(CC)对NaCl胁迫(75 mmol·L-1)下黄瓜幼苗鲜重、叶片叶绿素、渗透调节物质含量及活性氧代谢系统的影响.结果表明:(1)单独CC处理可提高黄瓜叶片的叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白含量以及过氧化氢酶(CAT)与过氧化物酶(POD)活性,降低O2·-产生速率,但对植株鲜重及超氧化物岐化酶(SOD)活性影响不大;(2)NaCl胁迫处理增加了黄瓜幼苗叶片中可溶性糖和可溶性蛋白含量,增强了SOD、POD和CAT活性,提高了O2·-产生速率及丙二醛(MDA)的含量,但同时降低了叶绿素含量与植株鲜重;(3)盐胁迫前CC预处理可缓解黄瓜幼苗叶绿素含量和植株鲜重的下降、以及MDA含量和O2·-产生速率的上升趋势,且进一步提高了盐胁迫下黄瓜叶片中SOD、POD和CAT活性.因此,适宜浓度的氯化胆碱可显著提高盐胁迫下黄瓜叶片的抗氧化酶活性,提高清除活性氧的能力,缓解盐胁迫对黄瓜幼苗细胞膜的伤害,增强黄瓜幼苗的耐盐性.     

盐胁迫对裸果木幼苗生长和叶片相关生理指标的影响

裸果木起源于古地中海,为亚洲中部荒漠区分布的第三纪孑遗植物种,对研究旱生植物演化过程具有重要的科学价值。以一年生裸果木(Gymnocarpos przewalskii)实生苗为材料,在盆栽条件下用质量浓度为0.4%、0.8%、1.2%和1.6%的NaCl溶液进行盐胁迫处理,测定各NaCl处理下裸果木幼苗叶片的抗氧化酶活性、渗透调节物质含量、叶绿素含量、相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)含量以及株高、基径,根、茎、叶、总干重,根冠比变化,探讨裸果木幼苗对盐胁迫的生理耐受性。结果显示,(1)随着盐胁迫程度的加重,裸果木幼苗株高、基径,以及根、茎、叶干重和总干重整体呈下降趋势,而根冠比呈上升趋势;裸果木幼苗株高、基径和根干重在0.4%NaCl处理下较对照变化不显著,但其茎干重、叶干重和总干重在各NaCl处理下均显著低于对照。(2)随着盐胁迫程度的加重,裸果木幼苗叶片的可溶性糖(SS)含量、可溶性蛋白(SP)含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性均先升高后降低,而脯氨酸(Pro)含量、过氧化氢酶(CAT)活性、REC、MDA含量均呈持续升高趋势;在0.8%NaCl处理...     

披针叶黄华试管苗适应盐胁迫的渗透调节机制

以披针叶黄华(Thermopsis lanceolata)试管苗为材料,通过组培方法研究其在0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%NaCl和Na2SO4胁迫30d后的生长、有机渗透调节物质和无机渗透调节物质(Na+、K+和Ca2+)含量的变化,以探讨其耐盐性机制。结果显示:(1)随NaCl和Na2SO4胁迫浓度的增加,披针叶黄华试管苗叶片脯氨酸和可溶性糖含量均显著持续增加,且NaCl胁迫下脯氨酸上升的幅度均大于相同浓度Na2SO4胁迫下的增幅,而可溶性糖上升的幅度却小于相同浓度Na2SO4胁迫下的幅度;可溶性蛋白含量随NaCl浓度的增大呈先升高后降低的趋势,但随Na2SO4浓度的增加呈持续上升的趋势。(2)随NaCl和Na2SO4浓度的增加,披针叶黄华试管苗Na+含量呈增加趋势且各处理均显著高于对照,Ca2+含量和叶片K+含量却呈逐渐减少趋势且各处理均显著低于对照,而根系K+含量呈先降后升的趋势;Na2SO4胁迫下披针叶黄华试管苗叶片Na+含量上升幅度以及K+和Ca2+含量下降幅度均明显低于相同浓度NaCl胁迫组;而Na+/K+和Na+/Ca2+比值随NaCl和Na2SO4浓度增加而升高;NaCl胁迫下,叶片Na+/K+和Na+/Ca2+高于相同浓度Na2SO4胁迫下的比值,而根系Na+/K+和Na+/Ca2+却低于相同浓度Na2SO4胁迫下的比值。研究表明,盐胁迫下,披针叶黄华试管苗通过抑制叶片中Na+积累并增加可溶性糖和可溶性蛋白含量,在根系中维持较高K+和Ca2+含量以及较低水平Na+/K+和Na+/Ca2+比,以降低披针叶黄华细胞渗透势来适应盐渍环境;披针叶黄华对NaCl胁迫的调节能力弱于Na2SO4。     

2种鼠尾草对NaCl胁迫的耐受性比较及其生理机制研究

以具有较高药用和观赏价值的美丽鼠尾草和贵州鼠尾草为实验材料,分析2种鼠尾草在NaCl(0、200、300、400、500、600mmol·L-1)胁迫下的生长、叶绿素含量、保护酶活性和有机渗透调节物质含量的变化,以明确2种鼠尾草对NaCl胁迫的耐受性差异及其生理机制。结果显示:(1)在实验NaCl浓度范围内,美丽鼠尾草的受害程度均高于贵州鼠尾草;(2)随着NaCl浓度的提高,贵州鼠尾草叶片叶绿素含量无显著变化,而美丽鼠尾草叶绿素含量逐渐显著降低;(3)当NaCl浓度从0增加到500mmol·L-1时,2种鼠尾草叶片的POD、CAT活性以及可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量逐渐升高,且美丽鼠尾草叶片的SOD活性也逐渐升高;(4)当NaCl浓度达到600mmol·L-1时,美丽鼠尾草叶片可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量继续增加,SOD、POD和CAT活性开始降低但仍显著高于对照,而贵州鼠尾草叶片的POD和CAT活性继续增加,可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量开始降低但仍显著高于对照。研究表明,贵州鼠尾草在NaCl胁迫下具有较高的渗透调节物质含量,而且随着NaCl浓度的增加能够维持较高的保护酶活性,因此对NaCl胁迫的耐受性强于美丽鼠尾草。     

3种李属彩叶植物对NaCl胁迫的生理响应

以盆栽4年生紫叶李、紫叶矮樱、黑杆樱李幼苗为试材,设置土壤NaCl含量分别为0.042%(CK)、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%的盐胁迫处理,研究3种李属彩叶植物盐害情况及其叶片膜质过氧化程度、抗氧化酶活性、有机渗透调节物质含量的变化,已明确它们的耐盐能力.结果表明:(1)随着土壤中NaCl含量的递增,3种彩叶植物的盐害指数和盐害率不断增大,上述三者盐害指数在50%时土壤NaCl含量分别是0.349%、0.261%和0.327%;(2)它们叶片细胞膜透性和氧自由基产生速率均迅速增加,并以紫叶李各处理的值最低且增加最慢;(3)各植物叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性变化均呈先上升后下降趋势,并均在土壤NaCl含量为0.2%或0.3%时达到峰值;(4)各植物叶片脯氨酸含量不断增加,可溶性糖含量先升高后下降,可溶性蛋白含量则先下降后升高.研究发现,3种李属彩叶植物均能在一定盐胁迫范围内通过自身保护酶系统和渗透调节物质有效降低活性氧的伤害,它们的抗盐性表现为紫叶李>黑杆樱李>紫叶矮樱;脯氨酸和可溶性糖可能是盐胁迫下3种植物的主要渗透调节物质.     

NaCl胁迫对大黄龙船花生长及生理生化的影响

为探讨大黄龙船花(Ixora collinea‘Gillettese How’)的耐盐特性,对NaCl 胁迫下大黄龙船花扦插幼苗的生长和生理生化指标进行了研究.结果表明,NaCl 胁迫处理后大黄龙船花叶片中的丙二醛含量、相对电导率和脯氨酸含量升高,膜伤害程度加大.叶片相对电导率、丙二醛含量和脯氨酸含量与NaCl 浓度间存在显著正相关关系.随着盐胁迫浓度的增加,叶片总叶绿素、可溶性蛋白质含量呈下降趋势,两者与NaCl 浓度间呈显著负相关关系.可溶性糖含量、SOD 活性与NaCl 浓度间的相关性不显著.较低浓度的盐胁迫(0.2%~0.6%)对大黄龙船花的生长有轻微的抑制作用,而0.8%~1.5% 的高浓度盐胁迫显著影响生理生化指标.     

盐胁迫对石蒜叶片形态结构和生理指标的影响

以石蒜为试材,测定了0.1、0.5、1.0mol/L NaCl胁迫下叶片的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）的活性,可溶性蛋白、不溶性蛋白以及脯氨酸、丙二醛含量等生理指标的动态变化。用石蜡切片法对不同浓度NaCl胁迫后的叶片结构特征作比较,进行其抗盐性分析。结果表明：随NaCl浓度增加,对石蒜形态结构的影响表现在其叶片长度的变化及叶细胞的受损程度等方面;随NaCl浓度的增加和处理时间的延长,SOD和POD活性,不溶性蛋白、脯氨酸含量均呈先升后降趋势;可溶性蛋白呈先降后升趋势;丙二醛含量呈整体上升趋势。石蒜叶片各生理指标的变化通常在NaCl处理后的第7周和第8周为转折点。石蒜对低浓度的NaCl胁迫具有一定的耐受性。     

NaCl胁迫对栓皮栎幼苗生长及其生理响应

为了研究栓皮栎幼苗期对盐胁迫的生理耐受特性,选择2年生栓皮栎实生幼苗为材料,在盆栽条件下,设置NaCl盐分梯度(0%、0.4%、0.6%、0.8%),系统测定分析栓皮栎幼苗在不同盐胁迫梯度和胁迫时间下的形态生长指标以及保护酶活性、脯氨酸含量、根系活力等各项生理指标。结果显示:(1)随着盐胁迫程度的加剧,栓皮栎幼苗各部分器官鲜重和干重以及株高、基径和一级侧根长均先升高后降低,而主根长度逐渐增加,叶片数逐渐减少,并在重度胁迫下达到显著水平。(2)随着盐胁迫时间的延长,栓皮栎幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均呈先升高后降低的趋势,但变化时间和幅度不同;丙二醛(MDA)含量则日益增加,且胁迫度越大增加越显著。(3)栓皮栎幼苗叶片的渗透调节物质脯氨酸和可溶性蛋白含量在低盐胁迫下不断升高,高盐胁迫下先升高后降低;而可溶性糖的含量则随时间延长和胁迫加剧显著增加。(4)随NaCl浓度的提高,幼苗根系活力值先增后减,叶绿素a和叶绿素b含量均呈下降趋势。研究表明,在轻、中度NaCl胁迫下,栓皮栎幼苗通过提高保护酶活性、增加渗透调节物质等策略缓解盐胁迫伤害,表现出一定的耐盐潜力;而在高浓度盐分胁迫下幼苗受到伤害,自我调节能力降低,导致保护酶活性、可溶性蛋白含量和根系活力等下降。     

NaCl胁迫对海滨木槿抗氧化系统和渗透调节的影响

以盐生植物海滨木槿为材料,不同浓度NaCl胁迫对其抗氧化酶活性、抗氧化物质和渗透调节物质含量的影响进行分析。结果显示:随着NaCl浓度的升高,海滨木槿叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽转硫酶(GST)的活性先升高后降低,而过氧化氢酶(CAT)的活性呈持续下降趋势,但它们达到最高活性时的NaCl浓度不同;各处理的丙二醛(MDA)含量先下降后升高,但始终低于对照;抗氧化物质抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)的含量均高于对照,且在200 mmol.L-1时达到最高;各处理渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸(Pro)的含量均较对照增加且升幅较大。研究表明,海滨木槿在NaCl胁迫下具有较强的活性氧清除能力和渗透调节能力,从而表现出较强的耐盐性。     

NaCI胁迫对海滨木槿抗氧化系统和渗透调节的影响

以盐生植物海滨木槿为材料,不同浓度NaCl胁迫对其抗氧化酶活性、抗氧化物质和渗透调节物质含量的影响进行分析.结果显示随着NaCl浓度的升高,海滨木槿叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽转硫酶(GST)的活性先升高后降低,而过氧化氢酶(CAT)的活性呈持续下降趋势,但它们达到最高活性时的NaCl浓度不同;各处理的丙二醛(MDA)含量先下降后升高,但始终低于对照;抗氧化物质抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)的含量均高于对照,且在200 mmol·L-1时达到最高;各处理渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸(Pro)的含量均较对照增加且升幅较大.研究表明,海滨木槿在NaCl胁迫下具有较强的活性氧清除能力和渗透调节能力,从而表现出较强的耐盐性.     

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.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism