丛枝菌根化翅果油树幼苗根际土壤微环境

以我国二级濒危保护植物翅果油(Elaeagnus mollis)为供试植物, 通过温室盆栽试验, 研究接种丛枝菌根真菌对翅果油树幼苗根际土壤微生态环境的影响。试验设计分4个组: 摩西球囊霉(Glomus mosseae)单独接种组(GM)、脆无梗囊霉(Acaulospora delicata)单独接种组(AD)、混合接种组(GM + AD)、不接种的对照组(CK)。测定了菌根侵染率、生物量、根际微生物数量、土壤pH值、土壤酶活性及其对N、P营养的影响等指标。结果显示: 菌根真菌对3个接种组均有侵染, 其中, GM + AD的侵染率最大(90.5%), 生态学效应最好; 与对照组相比, 接种组的生物量均明显提高(p < 0.05), 其中GM + AD组生物量显著增加, 是CK组的2.2倍; AM菌根对根部微生物种群数量产生一定的影响, 主要是使根面上的细菌、放线菌、固氮菌的数量显著增加(p < 0.05); AM菌根使根际pH值降低, 与菌根侵染率呈显著负相关关系(p < 0.05); 接种组根际土壤磷酸酶、脲酶、蛋白酶的活性增加, 根际土壤的磷酸酶、蛋白酶的活性增加量与菌根侵染率呈极显著相关关系(p < 0.01); 接种组的根际土壤中, 可直接被植物吸收利用的N、P元素出现富集现象, 与菌根侵染率呈显著相关关系(p < 0.05)。研究表明: 丛枝菌根的形成改善了翅果油树幼苗的微生态环境, 提高了根际土壤肥力。     

溶磷细菌和丛枝菌根真菌接种对南方红豆杉生长及根际微生物和土壤酶活性的影响

以南方红豆杉实生苗为材料,采用盆栽实验探讨了高效溶磷细菌草木樨中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)CHW10B与丛枝菌根真菌缩球囊霉(Glomus constrictum)单独和双接种条件下,其植株生长、根际土壤可培养微生物数量、土壤酶活和土壤微生物功能多样性变化,在微生态水平揭示接种对南方红豆杉生长的影响及其机制。结果表明:(1)各接种处理对南方红豆杉幼苗均有促生长作用,接种处理苗高、地径和生物量均较对照显著增加,并以双接种促进效果最好。(2)各接种处理提高了南方红豆杉根际土壤可培养细菌、真菌和放线菌含量,增加了土壤微生物碳源利用率,改变了土壤中物种的丰富度和均一度,增加了土壤中的生物多样性。(3)各接种处理促进了南方红豆杉根际重要土壤酶(酸性磷酸酶、脱氢酶、转化酶)活力的增加,且双接种的促进作用最为明显。可见,溶磷细菌(草木樨中华根瘤菌CHW10B)和丛枝菌根真菌(缩球囊霉)具有协同作用,两者同时接种可显著提高南方红豆杉根际土壤微生物数量及土壤酶活力,提高土壤微生物碳源利用率和土壤肥力,增加土壤中的生物多样性,从而达到间接促进宿主植物南方红豆杉生长的目的。     

葡萄连作对土壤细菌和真菌种群的影响

分别采集种植葡萄30年的连作园和3年的新植园根围土、非根围土及葡萄园周边的空地土壤,采用PCR DGGE技术,研究葡萄连作对土壤细菌和真菌种群结构及多样性的影响,并对分离出的优势种扩增条带进行测序.结果表明：葡萄连作后土壤细菌和真菌的多样性增加,且根围土壤的微生物多样性高于非根围土壤.聚类分析显示：葡萄长期连作后根围与非根围土壤细菌和真菌的种群结构趋于一致,两者不同于空地土壤;而短期种植葡萄的根围土壤细菌和真菌的种群结构不同于非根围土壤和空地土壤.与新植园相比,连作园根围土壤中微生物种群结构发生较大变化,细菌中Flavobacterium sp.（DQ339585）和Bacillus sp.（AY039821）种群数量减少,Pedobacter sp.（AJ871084）种群数量增多;真菌中Omphalina farinolens（EF413029）出现,Pestalotiopsis sp.(DQ657877,DQ657875,DQ657871）、Phacidium lacerum（DQ470976）和Lecythophora decumbens（AF353597）种群数量减少,Pilidium acerinum voucher（AY48709）种群数量增多.其中Bacillus sp.、Flavobacterium sp.和Pestalotiopsis sp.对病原菌具有颉颃作用,连作园根围土中上述微生物种群数量的减少,不利于葡萄对病原菌的颉颃;Pilidium acerinum voucher数量的增加可能与葡萄连作后病害加重有关.     

石油污染土壤修复植物的根-土界面微生物特征

选取沈抚灌区的主要修复植物蓖麻为实验材料,分析了蓖麻根区土壤、根际土壤、根面、根内4个层面上细菌和真菌的数量,优势菌种的生理生化特征,及细菌菌株生长营养类型,揭示了根-土界面微生物区系特征与石油污染土壤生物修复的关系.结果发现：修复植物根-土界面上,细菌数量为根际>根面>根内,真菌数量为根内>根面>根际,根面细菌与真菌数量均处于根际与根内区域微生物数量之间;修复植物蓖麻根面区域优势细菌种类最多,根内区域优势真菌种类最多;根际与根内的优势细菌具有较强的降解大分子物质的能力;根面细菌在营养需求分类上可归为氨基酸需求菌群.     

接种AM真菌对PAEs污染土壤中微生物和酶活性的影响

土壤灭菌条件下 ,添加 5 0mg·kg-1DEHP和 5 0mg·kg-1DBP ,在温室进行盆栽试验 ,观察土壤施加DEHP与DBP和接种AM真菌 (Acaulosporalavis,光壁无梗球囊霉 ,菌号 :34)后菌根际 (简称A)、菌丝际 (简称B)和常规土 (简称C)中土壤微生物和部分土壤酶活性的变化。结果表明 ,土壤施加DEHP和DBP后 ,A、B和C层土中土壤微生物数量和土壤酶含量下降 ;接种AM真菌后 ,受AM直接影响的A和B层土中细菌、放线菌和真菌数量比不接种低 ,而C层土中三菌数量比不接种高 ;A和B层土中中性磷酸酶和脲酶含量下降 ,脱氢酶含量在A、C层土中下降 ,在B层土中稍有增加 ,AM对土壤脱氢酶活性影响不大。接种AM真菌没有降低DEHP和DBP对土壤微生物生长和土壤酶活性不利影响的程度     

AM真菌对黄瓜根围土壤微生物群落功能的影响

在温室土壤灭菌盆栽条件下对黄瓜(Cucumis sativus Linn.,"中农26号")接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌Funneliformis mosseae,测定了黄瓜根围土壤微生物功能、微生物数量以及土壤理化性质、土壤酶活性的变化。结果表明AM真菌可以提高土壤的速效养分含量,改善土壤物理性质,提高土壤中磷酸酶、氨肽基酶、多酚氧化酶及过氧化物酶活性;接菌处理后土壤中细菌、真菌数量显著高于不接种处理,而放线菌数量低于不接菌处理;对根围微生物功能多样性指标分析表明接菌处理的平均颜色变化率(AWCD)、Simpson优势度指数以及Mclntosh多样性指数,显著低于不接种对照。对菌根侵染率与土壤微生物等性状间的RDA分析表明AM真菌侵染率与速效P含量(r=0.65,P0.05)、磷酸酶(r=0.74,P0.05)、氨肽基酶(r=0.86,P0.05)、真菌数量(r=0.57,P0.05)呈正相关,与酚酸类碳源(r=-0.55,P0.05)、胺类碳源(r=-0.58,P0.05)、速效N(r=-0.77,P0.05)、β-葡糖苷酶(r=-0.90,P0.05)、β-纤维二糖苷酶(r=-0.63,P0.05)呈负相关。因此接种AM真菌的黄瓜菌根苗种植提高了土壤酶活性,优化了温室黄瓜根围微生物群落结构,显著改善了土壤理化性质。     

长期施肥条件下菜田土壤微生物特征变化

对蔬菜地长期施肥土壤的8个主要处理进行了分析,探求不同培肥方式对土壤微生物生态特征的影响。结果表明：有机无机肥配施较单施无机肥可显著增加土壤细菌和放线菌的数量,提高土壤真菌的多样性;有机肥和低浓度氮肥配施处理的土壤细菌数量、真菌群落的多样性和均匀性显著高于其他处理;单施高浓度的氮肥显著降低土壤细菌的数量,真菌群落的多样性和均匀性也明显低于对照。     

不同连作茬次黄瓜根际土壤微生物群落的T-RFLP分析

以不同连作茬次黄瓜根际土壤为研究对象,利用末端限制性片段长度多态性(TRFLP)技术研究了土壤细菌、真菌菌群结构的动态变化。结果表明,黄瓜种植后各时期土壤细菌群落多样性指数大体呈先降低后升高的趋势,第7茬达到最低;黄瓜种植后50 d,真菌的多样性指数从第3茬到第9茬,呈先降低后升高的趋势,在第7茬达到最高,与种植30、40 d变化趋势相反。细菌优势菌群的种(属)数量到第7茬下降到最低,第9茬又上升,各茬次细菌出现的优势菌群主要是梭菌纲、γ-变形菌纲、α-变形菌纲以及一些未知菌群。真菌优势菌群种(属)数量第7茬上升最高,第9茬又下降,各茬次真菌出现的优势菌群主要是丝孢纲、外生菌根真菌、接合菌纲、伞菌纲、担子菌纲及一些未知真菌。同时,黄瓜生长时期对土壤细菌和真菌菌群结构的影响大于连作茬次的影响。总之,连作改变了土壤细菌和真菌的菌群结构及多样性水平,第7茬黄瓜根际土壤细菌、真菌群落与其他茬次明显不同。     

华北特有腐生型兰科植物北京无喙兰根际土壤微生物多样性研究

北京无喙兰(Holopogon pekinensis X. Y. Mu & Bing Liu)为华北地区特有珍稀腐生型兰科植物,分布在海拔约1100 m的杂木林内,生境与本区域内其他腐生型兰科植物(常在1600 m以上桦木林中生长)显著不同。本研究针对北京玉渡山和百花山两个北京无喙兰种群的根际土壤样品开展基于高通量测序技术的根际土壤微生物多样性分析,解析北京无喙兰根际土壤微生物群落组成及多样性。测序分析结果显示,共得到4973个细菌OTU(Operational taxonomic unit),发现北京无喙兰根际土壤的优势细菌类群为变形菌门、放线菌门、拟杆菌门等7个门,优势属有MND1、硝化螺菌属(Nitrospira)和Haliangium等。1914个真菌OTU的分析结果表明,根际土壤优势真菌类群为子囊菌门、担子菌门、结合菌门等;优势属有Archaeorhizomyces、蜡壳耳属(Sebacina)和被孢霉属(Mortierella)等;优势真菌多为外生菌根真菌,可能是北京无喙兰潜在的菌根真菌。多样性指数分析显示,北京无喙兰玉渡山种群根际土壤中的真菌和细菌群落的丰富度和均匀度均高于百花山种群,各种群土壤微生物多样性与北京无喙兰所在种群的乔木种类多样性具有一定的相关性。     

西藏高原天然长芒草地丛枝菌根真菌接种效应

采用草地均匀打孔方法,就草地土壤未消毒条件下接种丛枝菌根（AM）真菌对长芒草(Stipa bungeana)的侵染效应以及对植物生长、吸磷效率、土壤微生物区系等的影响进行研究.结果表明,1)接种处理、不接种处理的菌根效应存在着明显的差异,多数接种处理根围土壤AM真菌孢子密度、菌根侵染率和侵染强度显著提高,但对丛枝丰度的影响相对较低.2)接种后AM真菌孢子密度对菌根侵染率具有极显著影响(r=0.7679**);随菌根侵染率的增加,植株总干物重和吸磷总量均呈极显著提高,r值分别为0.7556**、0.8018**.3)与植株地上部相比,接种AM真菌对提高根系干物重、根系吸磷量和含磷量的促进作用相对较大.4)多数接种处理根际土壤酸性磷酸酶、碱性磷酸酶活性均呈一定程度的提高,根际土壤细菌数量显著增加,真菌、放线菌的数量变化则不甚明显.5)各接种处理对寄主植物的综合侵染效应在总体上呈Glomus mosseae+G. intraradices+Scutellospora calospora＞G. mosseae+G. aggregatum＞Glomus sp.＞G. mosseae＞G. mosseae+ G. etunicatum+G. intraradices+S. erythropa＞G. geosporum的趋势.     

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