高温对小麦乙烯和乙烷释放的影响及其与脂氧合酶活性的关系

小麦幼叶经高温处理后ＬＯＸ活性与乙烯释放增加,两者均在４０℃达最大值,然后逐渐下降;乙烷在４５℃下才稍有增加,达最大值时的温度与半致死温度相同,约为５０℃。衰老叶片当处理温度高于３０℃时,ＬＯＸ活性与乙烯释放均下降,而乙烷在４０℃即有明显增加。自由基清除剂预处理相同程度在抑制ＬＯＸ活性与乙烯形成。高温条件下小麦叶片乙烷释放与Ｐａｒａｑｕａｔ诱发的乙烷产生似乎存在不同的机制。     

小麦叶片亚精胺含量对乙烯产生速率及蛋白酶活性间的影响

用外源ＳＰＤ处理根系可以显著提高小麦叶内ＳＰＤ的含量,抑制乙烯的产生和蛋白酶的活性,提高蛋白质的含量并降低细胞膜的相对透性。ＰＣＭＢ处理根系可以显著降低小麦叶片ＳＰＤ的含量,促进乙烯的产生,增加蛋白酶的活性和细胞膜的相对透性,降低蛋白质和叶绿素的含量。可见小麦叶片ＳＰＤ含量可能与乙烯产生间存在负的相关性。较高的亚精胺含量及较低的乙烯产生速率可能对叶片的衰老过程具有阻抑作用。反之则可能表现为促进衰老的作用。     

燕麦叶片衰老与活性氧代谢的关系

燕麦连体叶片与高体叶片衰老中,过氧化氢酶和超氧物歧化酶(SOD)活性下降,脂类过氧化产物丙二醛(MDA)迅速积累,组织自动氧化速率显著加快。植物激素BA,GA_3,2,4—D及光、亚胺环己酮(CH),EDTA处理均不同程度地延缓离体叶片的衰老过程,同时抑制过氧化氢酶和SOD活性下降,阻止MDA的积累和组织自动氧化速率的提高.推测叶片衰老中活性氧起着重要的作用。     

干旱对大豆叶片脂氧合酶活性及乙烯,乙烷释放的影响

缓慢干旱时大豆叶片的脂氧合酶活性升高,乙烯,乙烷及１－氨基环丙烷－１－羧酸水平均无明显变化。外源ＡＣＣ可使乙烯释放速率增加,快速干旱及离体叶脱水后ＬＯＸ活性、乙烯和ＡＣＣ水平均表现先上升后下降的趋势。乙烷与乙烯具此消彼长的关系,但严重损伤乙烷释放亦降低。叶片的游离脂肪酸含量在３种方式处理中均有增加。离体叶用自由基清除剂预处理可抑制脱水刺激的ＬＯＸ活性,同时也抑制乙烯的生成,但对乙烷有促进作用。     

豌豆叶绿体脂氧合酶活性与叶片衰老及膜脂过氧化作用的关系

豌豆叶绿体脂氧合酶(LOX)活性在连体叶片衰老过程中变化不大。ABA处理离体叶片2d叶绿体LOX活性升高,处理时间延长活性下降。抗氧化剂α-生育酚、谷胱甘肽、没食子酸丙酯抑制豌豆叶绿体LOX活性。脂质过氧化产物丙二醛对豌豆叶绿体LOX和大豆纯LOX-1的活性均有抑制作用,大豆LOX-1能促进离体豌豆叶绿体膜脂过氧化作用。因此,豌豆叶绿体LOX可能参与叶片衰老过程中叶绿体膜结构和功能的改变,又受膜脂过氧化产物的制约。     

细胞分裂素对渍水小麦衰老的影响

与土壤渍水同时向小麦地上部喷洒细胞分裂素类物质显著减轻了渍害,表现为叶绿素的降解及类脂过氧化产物丙二醛的积累均减慢。不同种类的细胞分裂素类物质减轻渍害的活性大小次序为:6-苄氨基嘌呤(6-BA)>玉米素>6-呋喃氨基嘌呤,无生理活性的嘌呤类衍生物6-甲基嘌呤则没有减轻渍害的作用。地上部喷施IAA和GA_3不能延缓因渍水引起的衰老加速,ABA处理则有加重渍害趋势。 比较了经6-BA处理与不处理的植株在渍水时的乙烯产生和衰老出现的时间进程。未经6-BA处理的植株受渍3天时叶绿素含量明显下降,渍水诱导乙烯产生显著增加,约4天达到高峰。6-BA处理使植株叶绿素含量至少在受渍后5天内没有下降,而乙烯产生量大大地增加,高峰期同样也在受渍后4天。说明渍水引起乙烯增生和衰老加速是受渍小麦体内独立进行的两个过程,乙烯是衰老加速的促进剂,而不是触发这一过程的“板机”。 6-BA处理增加小麦幼苗乙烯产生是由于它提高了体内乙烯生物合成前体卜氨基环丙烷-1-羧酸的含量。     

NR和NOS在CTK延缓离体小麦叶片衰老中的作用

用一氧化氮(NO)清除剂血红蛋白(Hb)、硝酸还原酶(NR)抑制剂钨酸钠(Na2WO4)、一氧化氮合酶(NOS)抑制剂L-硝基精氨酸甲酯(L-NAME)并结合激动素(KT)和玉米素(ZT)两种细胞分裂素(CTK)处理离体小麦叶片,测定分析各处理的相关生理生化指标,以明确NR和NOS在CTK延缓离体小麦叶片衰老过程中的作用.结果显示:KT和ZT单独处理均能显著延缓离体小麦叶片衰老过程中叶绿素、可溶性蛋白含量的降低,抑制丙二醛(MDA)的积累,促进NR和NOS活性升高;在Hb、Na2WO4或L-NAME存在时,上述KT和ZT延缓衰老的效应均显著减弱,同时NR和NOS活性的升高也分别被Na2WO4和L-NAME显著抑制.该结果暗示CTK延缓离体小麦叶片衰老可能与其诱导了NR和NOS活性的提高,进而促进NO的生成有关.     

乙酰水杨酸和乙烯处理对猕猴桃果实后熟软化的影响

以猕猴桃(Actinidia deliciosa(A.Chev.)C.F.Liang et A.R.Ferguson cv.Bruno)果实为试材,研究乙酰水杨酸(ASA)与乙烯处理对果实内源水杨酸(SA)含量变化以及后熟软化相关因子的影响,探讨SA在果实成熟衰老进程的作用.研究结果表明:果实后熟软化进程中,内源SA水平呈下降变化,组织中SA水平与果实硬度变化呈极显著正相关关系(r=0.969 4**),ASA处理可显著地维持组织中较高的SA水平,抑制脂氧合酶(LOX)和丙二烯氧合酶(AOS)活性增加,减低O-.2生成速率,维持细胞膜稳定性,进而抑制了乙烯生物合成或推迟乙烯跃变的到来,延缓了果实后熟软化进程,这些效应主要表现在乙烯跃变之前或乙烯跃变前期;相反,外源乙烯处理则显著降低果实组织中内源SA水平,促进LOX和AOS活性的增加,促使O-.2积累,增加了细胞膜透性,促使乙烯跃变的提前到来,加速了果实的后熟软化.推测组织中的内源SA水平与细胞膜脂过氧化作用密切相关,外源ASA可能作为一种O-.2等自由基的清除剂或是细胞膜稳定剂在组织成熟衰老过程中起作用.     

抑制AtCLH1表达降低叶片衰老进程中叶绿素a与b的比值但不影响叶绿素降解速率

为了分析叶绿素酶在叶绿素降解过程中的作用,构建了抑制AfCLH1和／或AtCLH2的拟南芥RNM株系。在RNAi株系中,叶绿素酶的表达和活性都被显著抑制。然而,无论是在正常生长情况下还是在黑暗诱导的衰老进程中,RN加株系中的叶绿素降解速率与野生型中的相比均无显著差异。进一步的分析结果表明,AtCLH1 RNAi株系中的叶绿素a/b比值在叶片衰老进程中逐渐降低,而野生型中的却逐渐升高。另外,还观察到所有株系中叶绿素酶的活性在黑暗诱导的衰老过程的初期均呈现出上升的趋势。与这一变化趋势正好相反,在所有株系中,叶绿素酶基因的表达在黑暗诱导衰老后就开始大幅下降。有趣的是,与野生型相比,RNAi株系中的目标叶绿素酶基因仍然维持在一个较低的表达水平。这说明拟南芥中可能存在一个反馈补偿机制。基于这些结果,并结合相关的研究报道,认为叶绿素酶很可能参与了衰老进程早期的叶绿素b向a的转换过程。     

乙酰水杨酸和乙烯处理对猕猴桃果实后熟软化的影响

以猕猴桃（Actinidia deliciosa(A.Chev.)C.F.Liang et A.R.Ferguson cv.Bruno)果实为试材,研究乙酰水杨酸（ASA）与乙烯处理对果实内源水杨酸（SA）含量变化以及后熟软化相关因子的影响,探讨SA在果实成熟衰老进程的作用。研究结果表明：果实后熟软化进程中,内源SA水平呈下降变化,组织中SA水平与果实硬度变化呈极显著正相关关系（r=0.9694),ASA处理可显著地维持组织中较高的SA水平,抑制脂氧合酶（LOX）和丙二烯氧合酶（AOS）活性增加,减低O2^-生成速率,维持细胞膜稳定性,进而抑制了乙烯生物合成或推迟乙烯跃变的到来,延缓了果实后熟软化进程,这些效应主要表现在乙烯跃变之前或乙烯跃变前期;相反,外源乙烯处理则显著降低果实组织中内源SA水平,促进LOX和AOS活性的增加,促使O2^-积累,增加了细胞膜透性,促使乙烯跃变的提前到来,加速了果实的后熟软化。推测组织中的内源SA水平与细胞膜脂过氧化作用密切相关,外源ASA可能作为一种O2^-等自由基的清除剂或是细胞膜稳定剂在组织成熟衰老过程中起作用。     

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