昆虫低温生物学:Ⅱ.冰核物质(冰核蛋白)和昆虫的耐冻性

体系在低于熔点温度时才结冰的现象 ,叫过冷却 (supercooling)。体系开始结冰时的温度称为过冷却点 (supercooling point,SCP)。在适当的低温 ,体系内需存在一起始结冰的冰核 ,才能诱导冰晶产生 ,此物质称为冰核剂 (icenucleating agents,INA)。昆虫体内各腔室充满组织液 ,各腔室 (如消化系统和细胞内 )因所含 INA的冰核活性的不同 ,而使结冰的温度各异 ,所受低温伤害也不同。冰核常存在于昆虫血淋巴内 ,提高溶液的 SCP,降低其过冷却能力 ,引起胞外结冰。冰核物质的活性越高 ,SCP越高 ,虫体也能在较高的低温结冰。昆虫体内有不同性质…     

活体肺癌组织玻璃化保存的研究

保存活体的肺癌组织将为肺癌发病基因筛查和靶向药物筛选等体外实验研究提供更完整的样本信息. 本文对活体肺癌组织的玻璃化保存方法进行研究，首先采用针浸法玻璃化保存单块肺癌组织，对所需低温保护剂的浓度和平衡时间进行了优化；其次采用冻存管对多块肺癌组织样本进行玻璃化保存，对低温保护剂溶液体积以及平衡时间进行了优化；最后对慢速冷冻、不加低温保护剂快速冷冻、玻璃化冷冻3种冷冻方法的冻存效果进行比较并通过低温显微分析其冰晶损伤机理.结果表明，20% EG+20% DMSO+0.5 mol/L海藻糖作为低温保护剂，在平衡溶液和玻璃化溶液分别加载3 min和1 min时，针浸法和0.25 ml冻存管内玻璃化冻存，复苏后组织活力最高，分别约为79.96%与80.44%. 免疫组化显示玻璃化保存肺癌组织经过复苏后，相比慢速冷冻和无保护剂快速冷冻，组织结构损伤较小，组织内细胞TUNEL阳性表达较少. 低温显微结果表明，玻璃化保存组织内部及周围只出现少量细小冰晶，而慢速冷冻、快速冷冻组织皆出现明显冰晶.     

草莓开花期发生霜害的温度

用人工霜箱对草莓(Fragaria ananassa)叶片和花托进行模拟春霜实验。结果表明草莓叶片有忍耐胞间结冰的能力, 最低叶温-6.4 ℃以上, 结冰持续90分钟以内的叶片解冻后还能存活。花托不能忍耐胞间结冰, 是通过保持过冷却状态以回避结冰伤害。花托温度越低, 发生霜害的累积百分率越大, 半开花的花托温度降到-5.4 ℃时累计有50%发生结冰而造成霜害。盛开的花及鲜重大的花发生霜害的温度较高。     

两栖动物耐结冰机制及研究进展

寒带地区的两栖动物在冬眠期间可耐受体内结冰,并通过自身的生理生化机制降低冰晶对细胞的伤害：一方面将冰晶形成控制在细胞外,另一方面控制冰晶的形状和重结晶.其中耐结冰两栖动物体内的抗冻保护剂、冷冻反应基因和冷冻反应蛋白,在结冰期间起着关键的作用.     

草莓开花期发生霜害的温度

用人工霜箱对草莓(Fragaria ananassa)叶片和花托进行模拟春霜实验.结果表明草莓叶片有忍耐胞间结冰的能力,最低叶温-6.4℃以上,结冰持续90分钟以内的叶片解冻后还能存活.花托不能忍耐胞间结冰,是通过保持过冷却状态以回避结冰伤害.花托温度越低,发生霜害的累积百分率越大,半开花的花托温度降到-5.4℃时累计有50%发生结冰而造成霜害.盛开的花及鲜重大的花发生霜害的温度较高.     

女贞和冬青卫矛叶片低温下胞外结冰模式的热力学新证据

低温条件下植物组织的结冰模式, 即胞外或胞内结冰, 直接决定着细胞的生死。目前胞外结冰的直接证据很少, 尤其缺乏热力学证据。用高分辨率差热扫描结合显微观察分析了女贞(Ligustrum lucidum)和冬青卫矛(Euonymus japonicus)叶片在降温过程中的结冰放热现象, 发现2种植物胞外结冰的热力学和组织结构变化的新证据。2种植物的活叶片在冷却过程中均呈现双放热峰, 即双相结冰的特征; 而预先冰冻杀死的叶片和叶片组织提取液浸润的滤纸片在同样冷却过程中仅有1个快速的大单放热峰, 即单相结冰的特征。显微观察也显示, 结冰过程中活组织细胞间隙中形成大量的白色冰晶, 且细胞虽然脱水收缩但细胞内的有色溶液没有流失, 表现出胞外结冰的特征。实验结果为深入揭示植物的冰冻伤害机制提供了新证据和研究方法。     

脯氨酸和可溶性糖在南极冰藻低温适应机制中的作用

对低温胁迫下两种南极冰藻胞内的脯氨酸和可溶性糖含量的变化进行分析研究,探讨两种冰藻对低温的适应性机制。测定不同培养温度和培养时间下两种南极绿藻细胞中的脯氨酸和可溶性糖含量,获得其在低温下随温度和胁迫时间变化的趋势,分析其产生变化的原因。结果显示,温度越低,塔胞藻Pyramidomonas sp.L-1胞内的脯氨酸和可溶性糖含量增加越明显。-5℃,培养48 h后,脯氨酸含量是初始值的6.5倍,可溶性糖含量增加60%。衣藻Chlamydomonas sp.L-4胞内脯氨酸的含量同样为温度越低,胞内脯氨酸的含量越高;但随时间变化趋势与塔胞藻Pyramidomonas sp.L-1相反,含量随温度作用时间的增加出现减少的趋势。-5℃,48 h后脯氨酸含量基本维持不变,可溶性糖含量增幅达90%。结果表明,脯氨酸和可溶性糖在南极冰藻的低温适应性机制中具有重要的作用,但在不同藻种中的作用机制不同。     

培养温度对滑菇子实体阶段胞外纤维素酶活性的影响

本文研究了培养温度对滑菇子实体形成期间胞外羧甲基纤维素酶活性的影响。实验结果表明:1,低温(9—11℃)培养,菌丝体能分化形成子实体,并且在子实体担孢子释放期左右,培养物中有CMC酶活性高峰出现,酶峰期活力为40—100u左右。2、在23—25℃培养300天期间,培养物不能形成子实体,在相应于子实体生长期间(以有子实体生长的低温培养组为对照),培养物中无明显酶峰出现,酶活力为0—2u左右。由此可见,培养温度对滑菇子实体形成和胞外CMC酶活性有显著的影响。     

未结冰低温胁迫下小麦叶细胞质膜透性的变化进程及性质

小麦离体叶片经0℃至-10℃低温处理(处理过程中叶片未结冰),于不同处理温度下取样后立即在室温下测定其组织直流电阻及灌流流出液电导的变化。经-4℃或更低温度处理的叶片在测定开始时的组织电阻值比对照下降约30％,灌流流出液的电导随低温胁迫强度的加大而上升。测定开始后的30min内,叶片的组织电阻及灌流流出液的电导均可恢复到对照值。此变化可因CCCP和NaN_3预处理而消失。     

温度驯化对尖头鳉热耐受特征的影响

为了研究不同驯化温度对尖头鰂(Rhynchocypris oxycephalus)热耐受特征的影响, 本研究设置4组水温(14℃、19℃、24℃和29℃), 对尖头鰂驯化两周, 采用临界温度法观察尖头鰂的耐受温度。结果显示: 尖头鰂的热耐受性受到温度驯化的影响, 表现为高温驯化可以升高最大临界温度(CT_max), 4个驯化组的平均CT_max分别为32.29℃、33.23℃、33.40℃和35.71℃; 低温驯化可以降低最小临界温度(CT_min), 平均CT_min分别为0.00、0.10℃、2.10℃和5.27℃; 在适中的温度(19℃)驯化条件下具有最高的温度耐受范围(33.13℃)。在高温条件下的温度驯化具有较高的驯化反应率, 最大值出现在24—29℃内(0.46); 低温驯化反应率最大值出现在29—24℃内, 为0.63。尖头鰂在本研究的驯化区间(14—29℃)内的热耐受区域面积为478.98℃2, 与温水性鱼类的温度耐受性相当, 说明尖头鰂具有较强的温度适应能力。