七叶树繁育系统的研究

对七叶树的开花物候期、花部特征、单花开放动态、花粉活力、柱头可授性、花粉-胚珠比(P/O)和杂交指数(OCI)等有关生殖生物学特性进行了研究。结果表明:(1)在西安地区七叶树4月22日进入初花期,5月5日至13日为盛花期,5月14日进入终花期,整个群花期持续30d左右,单花花期持续5～8d。(2)七叶树的花有雄花和两性花两种形态,其在形态大小和生理上有显著差异,雄花小于两性花,其子房退化,雄花的花粉活力远远大于两性花的花粉活力,雄花开花当天花粉活力最强,达到75.69%,是七叶树授粉的最佳时间;两性花雌雄蕊发育正常,其柱头可授期持续8～9d,开花后3d柱头可授性达到最强。(3)P/O和OCI检测结果均表明,七叶树繁育系统为异交,需要传粉者,属于雄全同株植物。     

膏桐花粉活力与柱头可授性及其生殖特性研究

采用TTC法测定了膏桐花粉的活力和寿命,用联苯胺-过氧化氢法测定其柱头可授期,以套袋结果检测花粉活力与柱头可授性的变化,以研究柱头颜色变化与柱头可授性的关系以及开花式样对生殖成功的影响.结果表明:(1)膏桐雄花单花花期一般为2 d,花后0~9 h内花粉活力相对较高,24~33 h后花粉活力较低,48 h后花粉基本无活力.(2)膏桐雌花单花期为5~12 d,柱头可授性在花后1~4 d最强,5~8 d可授性开始逐渐降低,第9天基本失去可授性.(3)膏桐柱头表面无明显的渗出物,柱头的可授性与柱头颜色的变化相关,柱头绿色越多,柱头可授性越强;遇降雨时,少量雌花的花瓣展开而柱头仍呈球状,或者花瓣不展开而柱头先伸出,此时柱头可授性较差.(4)膏桐常表现为雄性先熟,尽管雌花数目较少,但开放速率较快,且集中在第3~5天开放,雌花开放完毕也仍有雄花未开放,为展开后的柱头留有较长时间等候昆虫传送花粉,为保障生殖成功提供了机会,但少数花序先开雌花,后开雄花,有支持异交而降低自交的倾向.     

珍稀濒危植物瑶山苣苔开花生物学及繁育系统研究

对仅分布于广西金秀老山自然保护区的国家Ⅰ级保护植物瑶山苣苔进行了开花生物学和繁育系统研究.结果显示:(1)瑶山苣苔花期从8月底至11月初,开花无固定时间.单花开放过程可分为萌动、露白、盛开、凋落4个阶段,且花朵具明显的增大再生长现象.(2)单花、花序、单株水平上的开花物候都表现出开花不同步性,单花花期约5~14 d,单花序花期约11~20 d,单株花期约8~20 d.花粉活力在散粉后6 d内相对较高,但花粉在野外通常于散粉3 d内被昆虫啃食完.(3)柱头在花药散粉时明显高于花药,便于接受异花花粉,柱头在散粉后第4天具可授性,可持续5~6 d.(4)瑶山苣苔杂交指数(OCI)为5,花粉-胚珠比(P/O)为379.64±145.61,繁育系统为兼性异交,自交亲和,传粉过程需要传粉媒介.研究表明,不稳定的传粉环境可能是该物种至濒的主要生殖生物学原因,自发自交"是其在开花期间对不稳定传粉环境的一种适应.     

深山含笑二次开合开花动态与雌雄异熟特征

对深山含笑（Michelia maudiae）的花部特征、开花动态、开花物候、花粉活力和柱头可授性进行研究。结果表明：①深山含笑花期为2月下旬至4月中上旬,表现为集中开花模式;②单花开放时间固定,且有二次开合现象,开放过程可分为露白、首次开花期、闭合期和二次展开期共4个时期;③深山含笑在单株水平上为同步集中式开花,单花花期约为7~12 d,单株花期约为20~38 d;④深山含笑柱头在开花前1 d已具有可授性,开放当天可授性最高,随后可授性迅速下降,而雄蕊在开花第2 d开始散粉,花粉活力最高时期为开花第3 d,为（64.6±6.1）%;⑤深山含笑为雌雄异熟且雌蕊先熟,并且雌雄特征有重叠表达阶段,这样不仅可有效减少自交,又可支持自交,足以保证生殖成功。     

肋果沙棘(Hippophae neurocarpa S.W.Liu et T.N.He)自然种群的风媒传粉特征

野外调查了青藏高原特有植物肋果沙棘的花期物候、开花式样以及风媒传粉特征,对其花粉生活力、柱头可授性及单花花粉量进行了检测.结果表明,肋果沙棘有许多适应风媒传粉的特征:雌雄异株,花小,无花冠,先叶开放,雄花萼片纵裂形成对流的"风洞",花粉近球形,单花花粉量大;雌花柱头细长捻状,伸出萼筒,授粉面大,密布乳突.花粉生活力可以持续16.5 d,柱头可授性为10～20d.肋果沙棘传粉多发生在昼夜温差大的5月中下旬,在多变的气候条件下,种群花期可持续约12～25d,但在晴朗的天气条件下具有爆发性的集中开花机制,是对恶劣条件的适应.重力玻片法检测表明,离花粉源15m左右远的地点花粉密度最大,135m仍能接收到花粉,夜间接收到的花粉数量也很可观,这些研究结果表明,该植物集中在有利的晴朗天气昼夜进行长距离的风媒散粉,能较好地适应青藏高原的复杂环境.     

濒危植物凹叶厚朴的花部综合特征和繁育系统

为了解凹叶厚朴(Magnolia officinalis subsp.biloba)濒危的生殖生物学原因,通过野外观测,运用杂交指数、花粉-胚珠比、花粉活力和柱头可授性观测、人工授粉和套袋实验等方法,对凹叶厚朴种群的开花生物学、繁育系统进行了研究。结果表明:凹叶厚朴单花花期一般为4～5d,单花花期根据形态和散粉时间可分为4个时期:蕾期、初开期、盛开期和凋零期;种群于4—5月开花,一般开花历时30d左右,但不同地点、年份间有所差异;种群无开花高峰,单株平均开花数量为171.4～188.8朵,平均开花振幅为5～6朵·株-1·d-1;凹叶厚朴杂交指数为4,花粉胚珠比为5728.86,结合人工套袋和授粉实验结果可确定,繁育系统为异交,传粉过程需要传粉者;花粉活力较高(94%),且花粉活力可维持至散粉后的第6天。散粉后,柱头可授性显著下降,花粉高活力期与柱头可授期有5～6h的重叠;自然状况下结果率和单果出种百分率低,异株异花授粉可明显提高结果率和单果出种百分率,二者相对自然状况分别提高14.25%和43.66%。表明自然状态下传粉效率低、柱头最佳可授期短、同株自花授粉败育严重是其濒危的主要生殖生物学原因。     

黄花牛耳朵(苦苣苔科)的传粉生物学

通过野外观察和繁育系统的实验,对黄花牛耳朵(Chirita lutea Yan Liu et Y.G.wei)的传粉生物学进行了研究.结果表明,黄花牛耳朵的花期从7月初至8月底,单株花期约35～47 d,单花化期约6～10 d,花的开放无固定的时间.在花期内花粉活性约80%,柱头可授性约75%～90%.花粉/胚珠比率(P/O)为1 215.73±266.13.柱头在花药散粉时已生长至花筒口部,明显高于花药,便于接受异花花粉.黄花牛耳朵不存在无融合生殖,高度白交亲和,但较难发生自动的白花授粉,产生种子主要依靠传粉媒介.自然授粉的结实率明显低于人工授粉的结实率,存在传粉限制,蜜蜂(Apidae sp.)、方头泥蜂(Crabro sp.)、无垫蜂(Ameglla sp.)是主要的传粉者.     

稀有植物小丛红景天花部综合特征与繁育系统

对稀有物种生物学特征及繁育系统的研究将有利于我们对稀有物种的保育。该文通过野外定位观测稀有植物小丛红景天(Rhodiola dumulosa)的花部综合特征,并运用杂交指数、花粉-胚珠比的方法首次对其繁育系统进行初步测定。结果表明:该物种单花花期一般为5~6 d,开花过程中花柱逐渐伸长并向外弯曲,子房开裂并逐渐伸长,花药散粉具有先后顺序,一般外轮对萼花药先散粉,其后1 d左右对瓣花药开始散粉。单花花期依照其形态和散粉时间可分为6个阶段:花蕾期、内轮散粉期、内轮散粉末期、外轮散粉期、外轮散粉末期和凋谢期。而种群花期一般可持续30 d以上,不同海拔观测地点有所不同,海拔2 202 m处的观测地点B开花物候最为滞后。由于其杂交指数不小于4,花粉-胚珠比在700~1 000之间, 根据Dafni(1992)和Cruden(1977)的标准,初步判定该物种的繁育系统属于异交为主,部分自交亲和,传粉过程需要传粉者。     

灰枣开花生物学特性研究

通过田间定位观察、MTT检测和扫描电镜观察等方法对灰枣的开花生物学特性进行了观察,探讨其生殖成功基础.结果表明:(1)灰枣单花寿命约33 h;(2)灰枣花粉胚珠比为15 196±4 290;(3)花粉活力在散粉后7 d内相对较高,12 d后所有花粉丧失活性;(4)从蕾裂期到花瓣雄蕊分离期雌蕊两心皮聚拢,此后在花瓣展平期柱头开始分离,柱头在分离后开始具有强可授性;(5)花柱分离后,位于腹缝线两侧的细胞也发育成柱头乳突,从而增加了可接受花粉的面积;(6)花药散粉早于柱头可授期,花粉不能自发落置在柱头上,表现出雌雄异熟和雌雄空间异位的花部特征.     

濒危植物长柄双花木的花部综合特征与繁育系统

 通过野外观察,运用杂交指数、花粉-胚珠比、人工授粉和套袋实验及等位酶电泳等方法,对长柄双花木(Disanthus cercidifolius Maxim. var. longipes H. T. Chang)自然种群和人工种群的开花状态、繁育系统进行了研究。结果如下：该种单花花期一般6～7 d,开花过程中柱头始终高于花药的位置,花药散粉具有先后顺序,一般2花药先散粉,其余3花药滞后1～2 d。单花花期依其形态和散粉时间可分为5个时期：即散粉前期、散粉初期、散粉盛期、凋谢期。种群开花一般历时49～55 d,但不同地点、年份之间有所差异,推测开花持续时间不同主要是环境条件所致。由于其杂交指数大于4,花粉-胚珠比等于1 250,结合人工套袋和授粉实验以及等位酶电泳结果可以确定该种的繁育系统属于异交为主,部分自交亲和,传粉过程需要传粉者。花粉竞争可能是导致该种濒危的主要的生殖生物学原因。     

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