磷空间有效性对拟南芥根形态构型的影响

磷空间有效性显著影响拟南芥主、侧根生长。在均一的磷处理下,极度磷胁迫或过量供磷均会导致拟南芥主根变短和侧根密度降低。在分层的磷处理下,上层高磷下层低磷能明显促进主根伸长生长,提高侧根在高磷区域的密度,说明植物根系在下层低磷区感受到磷胁迫信号后,可促进上层高磷区侧根的形成和发育。     

低磷供应对拟南芥根系构型的影响

在人工气候箱中,采用Johnson培养基对拟南芥在低磷供应条件下根系构型的变化进行了研究,结果表明：拟南芥在磷饥饿诱导下,主根缩短,侧根密度、根毛的数量和长度显著增加,并且,根尖到第一侧根和第一根毛的距离也大大缩短。这些改变增加了根系比表面积,并且使得根系分布更加靠近土壤表层,有利于提高植物吸收土壤中有机磷的效率。低磷胁迫还导致拟南芥根系分生组织区细胞形状变异,柱细胞数量减少;主根生长和细胞伸长的动力学分析显示,磷饥饿促使拟南芥主根生长变缓,细胞长度随磷饥饿程度的加深迅速缩小。CycB1;1:GUS染色分析结果表明,低磷破坏拟南芥根系分生组织细胞分裂能力,这些结果说明磷胁迫同时抑制了细胞的伸长和分裂,从而引起拟南芥主根的缩短。     

磷有效性对大豆根冠中碳分配的影响

在水培条件下,研究不同浓度磷影响大豆根冠中碳分配的结果表明：磷有效性对大豆根冠中碳分配的影响依赖于磷浓度与胁迫时间。磷浓度高于0．125mmol．L^-1或低磷胁迫7d以内,大豆根冠中碳分配受到的影响不显著。低磷胁迫14d的大豆的净光合速率和根呼吸速率均显著下降,根冠比显著提高。这显示长期低磷胁迫下大豆碳同化总量和根呼吸消耗的碳量虽然减少,但根系生长的碳消耗则增加,光合碳同化形成的碳水化合物向根部的分配是受到促进的。     

磷有效性对大豆菌根侵染的调控及其与根构型、磷效率的关系

以30个不同根构型的大豆基因型为材料,通过盆栽试验,研究了生长介质磷有效性对大豆接种摩西球囊霉属丛枝菌根真菌的影响及其与根构型、磷效率的关系.结果表明：生长介质磷有效性显著地影响大豆菌根真菌的接种效果.低磷条件下接种菌根真菌效果明显,菌根侵染率较高,菌根对大豆磷吸收的贡献率较大;高磷条件下接种菌根真菌效果不显著,菌根侵染率较低,菌根对大豆磷吸收的贡献率较低.磷有效性和大豆根构型对菌根真菌接种的影响具有交互作用.低磷条件下,中间型和深根型大豆的菌根侵染率最高,浅根型最小.高磷条件下,根构型与菌根侵染率间的关系不明显.根构型和菌根侵染状况对大豆磷效率的贡献存在互利互补关系,磷效率高的大豆基因型一般具有较好的根构型或较高的菌根侵染率.     

磷有效性对大豆菌根侵染的调控及其与根构型、磷效率的关系

以30个不同根构型的大豆基因型为材料,通过盆栽试验,研究了生长介质磷有效性对大豆接种摩西球囊霉属丛枝菌根真菌的影响及其与根构型、磷效率的关系.结果表明：生长介质磷有效性显著地影响大豆菌根真菌的接种效果.低磷条件下接种菌根真菌效果明显,菌根侵染率较高,菌根对大豆磷吸收的贡献率较大;高磷条件下接种菌根真菌效果不显著,菌根侵染率较低,菌根对大豆磷吸收的贡献率较低.磷有效性和大豆根构型对菌根真菌接种的影响具有交互作用.低磷条件下,中间型和深根型大豆的菌根侵染率最高,浅根型最小.高磷条件下,根构型与菌根侵染率间的关系不明显.根构型和菌根侵染状况对大豆磷效率的贡献存在互利互补关系,磷效率高的大豆基因型一般具有较好的根构型或较高的菌根侵染率.     

不同基因型苦荞幼苗对低磷胁迫的响应

采用沙培法,以4个不同耐低磷苦荞(Fagopyrum tataricum(L.) Gaertn)品种为材料,设正常磷处理(P1,2 mmol/L对照)、低磷胁迫(P2,1 mmol/L)和极低磷胁迫(P3,0.2 mmol/L) 3个处理,研究低磷胁迫对苦荞苗期农艺性状、生理生化指标以及植株磷利用的影响。结果显示:(1)低磷胁迫下,苦荞苗期株高、茎粗、叶面积、地上部干重、根系干重、根系平均直径、根系表面积、根系体积等指标均有所下降;主根伸长、根冠比有所升高,但不同品种的升降幅度有所不同。(2)低磷胁迫使苦荞叶绿素含量、可溶性蛋白含量和根系活力均有所下降,根系的SOD活性、POD活性、酸性磷酸酶活性、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量显著增加,且表现为耐低磷苦荞品种的增幅大于不耐低磷苦荞。(3)低磷胁迫使苦荞植株全磷含量和单株磷积累量下降,却使磷利用效率升高。研究结果表明耐低磷品种通过主根伸长下扎以及分泌较多的酸性磷酸酶,合理吸收与利用土壤磷素,通过保持叶片较高的叶绿素含量维持较强的光合能力,通过保持较高的抗氧化酶活性降低膜脂过氧化伤害,最大程度的适应低磷环境。     

磷胁迫诱导大豆叶片酸性磷酸酶同工酶的表达

通过田间试验对两种磷处理的274个大豆基因型叶片酸性磷酸酶活性进行筛选,并将其中8个进行营养液栽培试验以研究磷胁迫对其叶片酸性磷酸酶同工酶表达的影响.结果表明,大豆叶片酸性磷酸酶活性存在着明显的基因型差异,不施磷处理提高了大部分(约60%)供试基因型叶片酸性磷酸酶的活性.营养液栽培试验表明,低磷处理普遍提高了所有8个供试大豆基因型叶片酸性磷酸酶的活性.等电聚焦电泳结果表明,供试大豆基因型的老叶和新叶中均有6条酸性磷酸酶的同工酶带.低磷处理显著增加了叶片酸性磷酸酶酶带的活性,但是没有诱导新的酸性磷酸酶酶带产生.研究发现叶片酸性磷酸酶活性可作为反映大豆磷胁迫的酶学指标;磷胁迫诱导大豆叶片酸性磷酸酶活性的增加是由于已有同工酶活性的提高而不是由于特异性酶带的产生.     

不同氮、磷状况对水稻根生长及细胞周期蛋白激酶(CDKs)基因表达的影响

用蛭石与石英砂作为混合固体培养介质研究了低磷 (PO4 3 -)胁迫和部分根系供氮 (NO-3 )对水稻 (O ryzasativaL .)苗期根系生长的影响。结果表明 :低磷胁迫和供氮均能诱导水稻不定根和不定根上侧根的伸长。细胞分裂的进程受依赖细胞周期蛋白的蛋白激酶(CDKs)的调控 ,在缺磷和供氮条件下 ,细胞周期蛋白激酶cdc2Os 1在根系表达都增强 ,而cdc2Os 2的表达无明显变化。cdc2Os 1的这种表达模式与这两种处理下根系的加速伸长具一致性 ,表明在磷缺乏和供氮处理下 ,cdc2Os 1基因在根系表达的增强 ,可能促进了根细胞的分裂活性 ,从而加速不定根和侧根的伸长     

氮磷供给对两种马先蒿根系形态建成的影响

采用溶液培养法在无寄主伴生的条件下对三色马先蒿（Pedicularis tricolor）和大王马先蒿（P. rex）进行培养,分别分析了不同氮磷供给水平（标准Long Ashton营养液、缺氮、缺磷、2倍氮、2倍磷）及不同氮素形态（硝态氮和铵态氮）对两种马先蒿根系形态建成的影响。结果表明：1）氮磷供给水平对两种马先蒿的主根长、侧根长、侧根数量以及吸器发生的影响存在种间差异,缺氮和缺磷均能促进三色马先蒿主根和侧根的伸长生长及吸器的产生,而相同条件下大王马先蒿根系生长受到抑制,且没有吸器产生;2）氮素形态对两种马先蒿根系形态建成及生长发育存在影响：1倍硝态氮的处理中,三色马先蒿的根系生长最好,生物量积累最多,相同条件下大王马先蒿根系生长和生物量积累与标准营养液处理无差异,而仅供应铵态氮对二者的生长不利。此外,发现三色马先蒿的吸器产生不需要机械刺激。初步推测,两种马先蒿的吸器产生机制或进程存在差异,氮和磷可能参与了吸器发生过程的调控。     

育苗容器规格对橡胶树籽苗芽接苗生长的影响

采用不同规格控根育苗容器对橡胶树籽苗芽接苗进行悬空和近地培养,观测其生长情况。结果表明,悬空培养对橡胶树籽苗芽接苗的纵向伸长(株高、主根长度)影响较为显著。育苗容器的高度一致时,体积越大的育苗容器,根系伸展空间越多,苗木地上部分长势越好;体积一致时,高度越高的育苗容器,苗木主根长度越长,但对籽苗地上部分及主根粗度影响较小。     

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