K^＋营养对NaCl胁迫下盐地碱蓬生长及叶片液泡膜V—H^＋—ATP和V—H^＋—PPase活性的影响

对溶液培养的盐地碱蓬（Suaeda salsa L.)幼苗进行不同浓度NaCl胁迫并改变培养液中K^ 浓度,以了解K^ 营养对NaCl胁迫下盐地碱蓬幼苗生长及叶片液泡膜V－H^ -ATPase、V－H^ -PPase活性的影响。提高培养液K^ 浓度可明显增加盐胁迫下碱蓬植株的鲜重、干重,促进盐地碱蓬叶片及根部组织K^ 积累。盐地碱蓬叶片液泡膜V－H^ -ATPase至少由A、B、C、D、E及c亚基组成,其表达量在缺K^ 处理（12μmol/L K^ )下随盐胁迫浓度的增加而减小,而在正常K^ （6mmol/L)培养下则随盐胁迫浓度的增加而增加;盐地碱蓬叶片液泡膜V－H^ -PPase分子量为72kD,在缺K^ 和正常K^ 供应情况下,V－H^ -PPase均有较高表达。V－H^ -ATPase及V－H^ -PPase活性变化与其亚基表达量变化基本成正相关。结果表明：K^ 对盐生植物碱蓬的耐盐性有重要作用,盐胁迫下,K^ 可能参与了V－H^ -ATPase和V－H^ -PPase活性调控。     

NaCl胁迫下大麦根系液包膜H^＋—ATPase活性与膜流动性的关系

用50－200mmol/L NaCl处理2d后,大麦（Hordeum vulgare L.)品种“滩引2号”（耐盐性强）根的液泡膜H^ -ATPase活性增强,600mmol/L NaCl处理下酶活性下降;“科品7号”（耐盐性弱）在50－100mmol/L NaCl处理2d后根的液泡膜H^ -ATPase活性增强,200－600mmol/L NaCl处理下酶活性随盐浓度增加而降低。50－200mol/L NaCl处理下“滩引2号”根的液泡膜流动性下降,600mmol/L NaCl处理下膜流动性明显增大;盐胁迫下液泡膜膜脂脂肪酸不饱和度下降时,膜流动性下降,反之则膜流动性上升。由此推断高盐胁迫下液泡膜膜脂脂肪酸不饱和度上升而引起膜流动性上升可能是引起H^ -ATPase活性下降的原因之一。     

耐盐和盐敏感型小麦品种对NaCl胁迫的生理响应及耐盐性差异

为探究小麦品种类型对盐胁迫的生理响应及敏感性差异,以耐盐型品种济麦22和盐敏感型品种河农6425为材料,对幼苗期植株施以不同浓度的NaCl胁迫处理,比较分析了两个品种幼苗在胁迫条件下的生长、生理生化和叶绿体荧光特征等方面的差异。结果表明,NaCl胁迫对幼苗地上和地下部分的生长表现浓度依赖性的抑制效应,对耐盐型品种的抑制程度较小。在生理响应方面,幼苗体内的Na⁺含量随NaCl 浓度的增加而上升,K⁺和Ca²⁺含量则表现相反的变化趋势,耐盐型品种幼苗在胁迫处理前、后均具有较高的K⁺/Na⁺比和Ca²⁺/Na⁺比;NaCl胁迫导致幼苗的光系统Ⅱ受损,表现在Fv/Fm、Fv/Fo、qP 和YⅡ 等叶绿体荧光参数数值下降,降幅在耐盐性品种上相对较小。在氧化胁迫和抗氧化系统方面,NaCl胁迫导致幼苗体内活性氧水平的上升和过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）等抗氧化酶的响应;POD活性在处理后的0-12 d范围内呈先下降后上升的趋势,CAT活性则呈先上升后下降的趋势。耐盐品种的POD活性在胁迫早期受抑制时间较短,随后的响应更迅速且上升幅度更高;耐盐品种的CAT活性上升幅度更高,且在胁迫后期对高浓度NaCl和长时间胁迫导致的酶活性抑制的耐受性更强。耐盐品种抗氧化酶的这一响应特征与其较低的活性氧上升幅度一致,也与其较低水平的代表膜损伤程度的丙二醛（MDA）积累一致。耐盐型品种根部的MDA积累经200 mmol/L NaCl处理1 d后达到峰值,而盐敏感品种根部的MDA积累经150 mmol/L NaCl处理1 d后即达到峰值。以上研究结果表明,耐盐型小麦品种济麦22可分别通过其较强的K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺调节能力和抗氧化酶体系缓解盐胁迫所导致的渗透胁迫和活性氧伤害,从而表现出耐盐的特征。     

耐盐性不同的小麦根和根茎结合部的拒Na^＋作用

NaCl处理引起小麦幼苗干重下降,盐敏感品种比耐盐品种下降幅度要大,盐敏感品种的拒Na 能力为35％左右,耐盐品种的拒Na＋能力为50％－60％左右。这表明耐盐品种的拒Na能力远远大于盐敏感品种,不同耐盐性小麦的拒Na＋倍位不同,盐敏感品种的拒Na 部位主要在根茎结合部,而耐盐品种的拒Na 部位主要在根部。     

盐胁迫对豌豆根液泡膜H^＋—ATPase活性及含量的影响

为了阐明液泡膜H^ -ATPase在盐胁迫下的作用和适应性调节机制,对豌豆（Pisum sativum L.）植株进行不同盐浓度和不同盐胁迫时间（1－3d）的处理后,分别测定液泡膜H^ -ATPase的H^ 转运活性、水解性和蛋白含量（A亚基）的变化。结果表明,100mmol/L和200mmol/L NaCl 处理1dH^ -ATPase的水解活性没有变化,而250mmol/L NaCl处理1d引起水解活性降低约25％。100mmol/L NaCl处理2d内水解活性没有变化,而第3天活性下降约20％。但是上述盐胁迫均能提高液泡膜H^ -ATPase的质子转运活性,说明盐胁迫后H^ -ATPase的水解活性和质子转运活性的变化不成比例,盐胁迫可能导致偶联比率的改变。Western blot研究发现,上述盐胁迫对液泡膜H^ -ATPase（A亚基）的含量基本无影响,仅100mmol/L NaCl处理3d后A亚基的量略有下降,这些结果证明,盐胁迫能刺激提高豌豆根液泡膜H^ -ATPase的H^ 泵效率,且泵效率的提高是源于偶联比率的改变,而不是由于ATP水解活性的提高和蛋白含量的增加。     

NaCl胁迫对小麦幼苗生长、叶绿素含量及Na^＋、K^＋吸收的影响

对宁夏地区种植的几个春小麦品种和国内外引进的抗盐小麦材料的幼苗进行不同浓度NaCl胁迫处理,结果表明：NaCl胁迫对小麦幼苗地上部生长抑制显著,而对地下部生长影响较小;NaCl胁迫对小麦幼苗的胁迫主要是离子伤害,而渗透胁迫不明显;随NaCl浓度的增加,叶绿素含量显著下降,同时植株中Na^ 含量增加,K^ 含量下降,K^ /Na^ 降低;不同品种对不同浓度NaCl的胁迫反应不同。     

牛叠肚幼苗对盐碱胁迫的生理响应及其耐盐阈值

以盆栽牛叠肚组培苗为试材,比较研究了不同浓度中性盐(NaCl、Na2SO4)和碱性盐(NaHCO3、Na2CO3)胁迫对其生长和生理指标的影响。结果显示:(1)牛叠肚幼苗生长在碱性盐(NaHCO3、Na2CO3)处理下表现出"低促高抑"现象,而在中性盐(NaCl、Na2SO4)处理下均受到不同程度的抑制。(2)随着盐碱胁迫浓度的升高,牛叠肚叶片的相对电导率呈增加趋势,丙二醛(MDA)积累波动变化;Na2SO4和NaHCO3处理下二者之间的变化趋势相似,而NaCl和Na2CO3处理下二者之间变化趋势则不同。(3)牛叠肚叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性随胁迫浓度增加先升高后下降,而过氧化物酶(POD)活性呈先下降后升高趋势,说明牛叠肚主要通过SOD和POD的互补作用来降低氧化伤害。(4)以相对株高生长量下降50%为标准,求得牛叠肚幼苗对NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO34种单盐的耐受阈值分别为85.18(0.50%,W/V)、40.77(0.58%,W/V)、171.00(1.44%,W/V)、114.20(1.21%,W/V)mmol·L-1。研究表明,各盐碱胁迫使牛叠肚幼苗的生长受到不同程度的抑制,但其在一定浓度范围内通过提高抗氧化酶(SOD、POD)活性来减轻盐碱伤害,维持植株的正常生理代谢;牛叠肚幼苗对碱性盐(NaHCO3、Na2CO3)的耐受能力强于中性盐(NaCl、Na2SO4)。     

NaCl胁迫对甘薯苗期生长、IAA代谢的影响及其与耐盐性的关系

随NaCl胁迫浓度的提高 ,甘薯苗期株高和叶面积生长受抑制 ;叶片IAA水平下降 ,而IAA氧化酶和POD活性提高 .不耐盐品种生长受抑制程度及IAA水平下降幅度均大于中耐盐品种和耐盐品种 ,叶片IAA氧化酶和POD活性上升的幅度大于中耐盐及耐盐品种 .同时浓度NaCl胁迫还引起了叶片绿原酸含量的增加 ,中耐盐品种栗子香和不耐盐品种胜利百号在 170mmol·L-1的NaCl浓度胁迫下 ,绿原酸含量上升达到最高值 ,耐盐品种徐薯 18绿原酸含量达到最高值的浓度是 2 5 5mmol·L-1,而后随NaCl胁迫浓度的提高 ,绿原酸含量均有下降 ,但仍高于对照 .     

可见分光光度法测定盐胁迫下玉米幼苗抗氧化酶活性及丙二醛含量

采用可见分光光度计法研究了盐胁迫条件下,登海9号及掖丹22两个玉米品种的幼苗中SOD、POD、CAT活性及MDA含量变化。根据这些生理指标在不同玉米品种、不同盐浓度处理下的变化规律,探求盐胁迫下玉米幼苗的抗盐生理机制。研究结果表明,随着NaCl处理浓度的提高,玉米幼苗中SOD、POD及CAT活性均有增加;当盐胁迫浓度达到60mol/L时,两玉米品种的SOD活性均达到最高,然后随NaCl处理浓度的增加,SOD活性逐渐降低;当盐胁迫浓度达到40mol/L时,两玉米品种的POD活性均达到最高,然后随NaCl处理浓度的增加,POD活性逐渐降低;当盐胁迫浓度达到40mol/L时,掖丹22的CAT活性达到最高,当盐胁迫浓度达到60mol/L时,登海9号的CAT活性达到最高,然后随NaCl处理浓度的增加,CAT活性逐渐降低。随着NaCl处理浓度的提高,玉米幼苗叶片中的MDA含量均有增加,当浓度大于40mol/L时,增加幅度加大。     

水稻幼苗叶绿体保护系统对盐胁迫的反应

以耐盐性不同的水稻品种Pokkali(耐盐)和Peta(盐敏感)为材料,研究了叶绿体中保护系统对盐胁迫的响应。结果表明：随着NaCl胁迫时间的增加,供试两品种叶绿体中H2O2和MDA含量增加,耐盐品种Pokkali增加的幅度明显小于盐敏感品种Peta;NaCl胁迫下叶绿体内的SOD活性下降,APX、GR活性和．ASA、GSH含量均为先升后降,耐盐品种Pokkali下降的幅度小于Peta。在200mmol／L NaCl胁迫过程中,Pokkali叶绿体内SOD、APX、GR活性和ASA、GSH含量均高于Peta,说明在NaCl胁迫下耐盐品种叶绿体内清除活性氧的能力强于盐敏感品种。     

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