四种景天属植物对锌吸收和累积差异的研究

采用营养液培养试验 ,比较研究了 4种景天属植物对Zn的吸收、积累和运输特性。结果表明 ,东南景天(SedumalfrediiHance)耐Zn毒的能力远强于珠芽景天 (S .sarmentosumBunge)、凹叶景天 (S .bulbiferumMakino)和垂盆草 (S .emarginatumMigo) ,其地上部和根系的干物质产量随着Zn浓度的增加而逐渐减少 ;当浓度≤ 40mg·L-1时 ,东南景天的地上部和根系的干物质产量均随Zn浓度的增加而增加 ,其地上部Zn含量、积累量及其Zn运输速率均显著高于珠芽景天、凹叶景天和垂盆草 ;当Zn浓度低于 80mg·L-1时 ,东南景天地上部Zn含量随着营养液中Zn浓度的增加而增加 ,在 80mg·L-1浓度 ,其地上部Zn含量高达 19.0 9mg·g-1。东南景天的地上部Zn含量 /根系Zn含量的比值大于 1,而株芽景天、凹叶景天和垂盆草的地上部Zn含量 /根系Zn含量比值小于 1。东南景天是在我国首次发现的具有生物量大、生长速率快的一种新的Zn超积累植物     

四种景天属植物对锌吸收和累积差异的研究

采用营养液培养试验,比较研究了4种景天属植物对Zn的吸收、积累和运输特性.结果表明,东南景天(Sedum alfredii Hance)耐Zn毒的能力远强于珠芽景天(S. sarmentosum Bunge)、凹叶景天(S. bulbiferum Makino)和垂盆草(S. emarginatum Migo),其地上部和根系的干物质产量随着Zn浓度的增加而逐渐减少;当浓度≤40 mg*L-1时,东南景天的地上部和根系的干物质产量均随Zn浓度的增加而增加,其地上部Zn含量、积累量及其Zn运输速率均显著高于珠芽景天、凹叶景天和垂盆草;当Zn浓度低于80 mg*L-1时,东南景天地上部Zn含量随着营养液中Zn浓度的增加而增加,在80 mg*L-1浓度,其地上部Zn含量高达19.09 mg*g-1.东南景天的地上部Zn含量/根系Zn含量的比值大于1,而株芽景天、凹叶景天和垂盆草的地上部Zn含量/根系Zn含量比值小于1.东南景天是在我国首次发现的具有生物量大、生长速率快的一种新的Zn超积累植物.     

古老铅锌矿区生态型东南景天对锌耐性及超积累特性的研究

 植物长期生长在重金属污染的生境中,逐渐进化成不同的生态型。通过调查中国东南部古老Pb/zn矿和非矿山生境中的植物种群,发现生长在古老Pb／Zn矿的东南景天(Sedum alfredii Hance)是一种新的Zn超积累植物。在自然和控制条件下,古老Pb／Zn矿生态型比非矿山生态型植株的茎粗、叶片大、植株高。在矿山土壤Zn有效含量为105.5～325.4mg·kg-1时,矿山生态型东南景天植株地上部Zn含量为4134～5000mg·kg-1;当营养液中Zn浓度为1223.6μmol时,其Zn含量高达2％。在相同Zn浓度下,矿山生态型地上部Zn含量比非矿山生态型高30倍左右。两种生态型体内Zn分布也不同,古老铅锌矿山生态型的不同器官中Zn含量以茎>叶片>根系,而非矿山生态型则以根系>茎>叶片。古老铅锌矿山生态型地上部积累的Zn占植株总积累量的90％以上,其中叶片和茎分别占41.66％±5.46％和54.75％±5.87％;非矿山生态型各器官中积累的Zn远远低于古老铅锌矿山生态型,各器官中积累的Zn以茎>根系>叶片。本研究表明,这两种生态型东南景天的发现,为今后探讨植物耐高Zn胁迫和超积累Zn的微进化过程提供了非常有价值的材料,也为Zn污染土壤的植物修复提供了一种很有潜力的候选材料。     

土壤pH对东南景天修复镉和锌污染土壤的影响

采用盆栽方法研究重金属(Zn、Cd)2种污染水平(T1处理:Zn 1200 mg·kg-1+Cd 20 mg·kg-1;T2处理:Zn 300 mg·kg-1+Cd 2.0 mg·kg-1)、4个p H水平(4.0、5.5、7.0和8.5)下,土壤Zn、Cd有效态的变化、东南景天吸收和积累特征以及植物对土壤中Zn、Cd的去除效果。结果表明,随着p H的降低,土壤Zn、Cd的有效态含量显著增大,东南景天吸收和积累土壤Zn、Cd的效率显著提高。T1处理时东南景天生物量在p H 5.5时最大,但与其他p H处理的差异并不显著;Zn、Cd在植物地上与地下部分的含量均在p H 4.0时最大。T2处理时东南景天在p H 4.0时体内重金属含量最高,但由于植物生长受到Al和Mn等元素的毒害,此时生物量最小。东南景天对土壤重金属去除率均在p H 5.5时最高,其中T1处理时Cd、Zn去除率分别为16%和1.33%,T2处理时分别为27%和1.09%;2种污染水平土壤重金属的去除率均在p H 8.5时最小。因此,适当降低土壤p H,可有效提高植物积累和去除土壤Zn、Cd的效率。本研究为进一步利用东南景天修复重金属污染土壤、提高植物修复效率提供了科学依据。     

镉锌复合污染对龙葵苗期生长和镉锌累积特性的影响

采用营养液培养法研究了苗期龙葵(Solanumnigrum L.)对镉锌复合污染的反应及其对镉锌的吸收和积累特性.结果表明:(1)高浓度镉(200μmol·L-1)、锌(500μmol·L-1)胁迫使苗期龙葵植株生长受到严重抑制,但低浓度镉锌复合处理的部分植株生物量甚至超过了对照.(2)添加锌对苗期龙葵地上部镉积累有显著的影响(P<0.05);当锌浓度为100μmol·L-1时,镉积累量达到峰值,其中的100Cd/100Znμmol·L-1处理组合的镉积累量为所有处理中的最大值(地上部积累量高达171.31μg·plant-1);当锌浓度增加到500μmol·L-1时,植株体内镉积累量则呈现下降趋势.(3)添加镉对苗期龙葵地上部锌积累也有显著的影响(P<0.05);当镉浓度达50μmol·L-1时,根、茎、叶中锌积累量均达到最高值;当镉浓度为200μmol·L-1时,各处理单株地上部锌积累量最低.(4)从植株整体的镉、锌积累量来看,苗期龙葵地上部镉积累量最高达根系的14.67倍,而其锌积累量最高达根系的13.59倍.研究发现,龙葵幼苗根系、茎和叶中镉、锌含量随营养液中镉、锌浓度的增加而显著增加(P<0.05);添加锌在一定程度上缓解了镉对苗期龙葵的毒害效应,低浓度锌还可以提高植株对镉的吸收和积累;添加镉在一定程度上增强了植株对锌的耐受性和吸收富集能力;植株地上部的镉、锌积累量明显高于根系.     

滇苦菜（Picris divaricata Vant.）对锌的吸收和富集特性

通过野外调查和营养液培养,研究Zn对滇苦菜(Picris divaricata Vant.)生长的影响及其吸收富集Zn的特性.野外调查发现,铅锌矿区土壤Zn全量范围为1724～134973 mg·kg-1,平均为61495 mg·kg-1.滇苦菜地上部Zn含量范围为1214～18339 mg·kg-1,平均为5911 mg·kg-1,且转运系数(S/R)的平均值为2.21,大于1.在营养液培养条件下,当Zn浓度达到80 mg·L-1时,滇苦菜生长开始出现明显的中毒症状,随着Zn处理的增加,植物地上部与根部的生物量呈下降趋势,Zn含量呈上升趋势,且地上部与根部在160 mg·L-1时Zn含量达最高值,分别为12472 mg·kg-1和14026 mg·kg-1,体内Zn富集量也达最高值1518 μg ·株-1,并且整个植株富集的Zn有75%～91%分布在地上部.结果表明滇苦菜具有很强的忍耐、吸收和富集Zn的能力,是我国境内发现的又一种Zn超富集植物.     

东南景天对锌、镉复合污染的反应及其对锌、镉的吸收和积累特性

东南景天(Sedum alfredii Hance)已被鉴定为一种中国原生的新的锌超积累植物。 本文主要研究了锌(Zn)、镉(Cd)复合处理水平对东南景天的生长及其对锌、镉的吸收积累特性的影响。 结果表明,在Zn/Cd复合水平为500/100 祄ol/L时,植物生长最佳。Zn/Cd在东南景天叶片、茎部和根系中含量随着Zn/Cd处理水平的提高而增高。在Zn/Cd 复合水平为50/400 祄ol/L时茎叶中Cd含量达最高,其中叶片Cd含量达12.1 g/kg;在Zn/Cd 复合水平为1 000/50 祄ol/L时茎叶中Zn含量达最高, 其中茎中Zn含量达 23.2 g/kg。 植株各部位Cd含量的分布为:叶片>茎>>根系,而Zn在体内的分布为: 茎>叶片>>根系。 Zn、Cd在地上部和根部的积累量也随着处理水平的提高而增加,分别在Zn/Cd复合水平为250/400和500/100 祄ol/L下达高峰值。 东南景天地上部积累最高Zn和Cd的量分别达11和5 g/plant, 其比根系的积累量分别大10和25余倍。 Zn、Cd对东南景天的生长、吸收积累的相互作用依赖于Zn/Cd复合水平和植物部位。 在适宜Zn/Cd 处理水平范围内,Zn和Cd的吸收和积累具有相互促进作用。 高Zn或高Cd处理均抑制了植物对Zn和Cd的吸收和积累。 本研究结果表明,东南景天不仅具有忍耐高Zn/Cd复合污染,而且具有超量积累Zn和Cd的特异能力。 它为进一步研究植物Zn、Cd     

添加硫代硫酸铵对植物修复汞污染土壤的影响

由于汞污染土壤中汞的生物有效性非常低,限制了植物修复技术的应用。本试验通过室内盆栽模拟试验,研究了硫代硫酸铵添加到土壤后,对土壤中汞的生物有效性、印度芥菜生物量及其吸收土壤中汞的影响。结果表明,当硫代硫酸铵与土壤比例为1∶12.5(W/W)时,土壤中生物有效态汞含量最高,达0.51mg·kg-1,是对照的12.7倍。土壤中加入2g·kg-1硫代硫酸铵时,印度芥菜根、茎和叶片干重分别增加了0.23、0.98和1.22g,且印度芥菜根系、茎和叶片的总汞含量分别达到1.96、0.43和3.35mg·kg-1,是对照组的8、4和2倍。添加硫代硫酸铵后,土壤渗滤液中汞浓度增加,最高达2487ng·L-1。因此,添加硫代硫酸铵能提高汞污染土壤植物修复效率,但也能在一定条件下导致汞向地下流失。     

羽衣甘蓝对镉的耐性和富集特征研究

以观赏绿化植物羽衣甘蓝(Brassica oleracea L.var.acephala DC.)为试验材料,采用盆栽试验,研究其对镉的耐性和富集特征,探讨羽衣甘蓝对镉污染土壤生物修复的可行性。结果显示:(1)随着镉处理浓度的增加,羽衣甘蓝干重呈先升高后降低的趋势,20~80mg·kg-1镉处理能促进植株的生长,100~120mg·kg-1镉处理虽然显著抑制了根系的生长,但是促进了地上部的生长,整体而言对全株生长无明显影响,表明羽衣甘蓝对镉有较强的耐性,且地上部的耐性高于根系。(2)所有镉处理下,羽衣甘蓝叶片的SOD、POD和APX活性较高,MDA含量和电解质渗漏率与对照无差异;而镉处理浓度高于80mg·kg-1时,根系的SOD、CAT和APX活性显著降低,MDA含量和电解质渗漏率显著升高,引起严重的膜脂过氧化伤害,这可能是羽衣甘蓝地上部的镉耐性高于根系的原因之一。(3)羽衣甘蓝地上部的镉含量高于根系,且随着镉处理浓度的增加均逐渐增加,在镉处理浓度为120mg·kg-1时达到最大值,分别为50.15mg·kg-1(根系)和52.01mg·kg-1(地上部);植株对镉的转运系数大于1,地上部镉富集量高于根系,地上部最大富集量为每株343.19μg。研究表明,羽衣甘蓝对镉有很强的耐性和富集、转运能力,是一种良好的修复镉污染土壤的观赏绿化植物资源。     

硒镉处理对萝卜硒镉吸收的影响及其交互作用

采用盆栽试验的方法,研究不同含量的硒、镉单一和复合作用对萝卜生长及其对硒、镉吸收的影响。结果表明:适量的硒(2.5~5.0 mg·kg-1)可以促进萝卜的生长,表现为萝卜发芽率提高43%、叶片SPAD值提高22%、生物量增加50%;镉单一污染时,镉显著抑制萝卜的生长(P0.05);土壤中硒的浓度低于1.5 mg·kg-1时对镉含量5.0 mg·kg-1具有拮抗作用,同时可以促进萝卜的生长;萝卜中硒的浓度随着土壤中硒的添加量的增加而增加,对硒的富集效果明显,且地下部分对硒的吸收能力大于地上部分;土壤中硒浓度5.0 mg·kg-1时,5.0 mg·kg-1镉的存在不影响萝卜对硒的吸收;当土壤中硒的浓度为5.0~10.0 mg·kg-1时,镉的存在虽然影响萝卜对硒的吸收,但萝卜中硒的含量仍处于稳定积累状态;而当土壤中硒浓度≥10.0 mg·kg-1时,镉的存在会抑制萝卜对硒的吸收,且这种作用表现为地上部分强于地下部分;硒能显著降低萝卜对镉的吸收,且这种作用表现为地下部分强于地上部分。因此,在轻度镉污染的土壤中种植富硒萝卜,既能生产营养安全的富硒食品,又可实现污染农田的再利用。     

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