高温胁迫对两种常绿杜鹃亚属植物幼苗生理生化特性的影响

为探明常绿杜鹃亚属植物高温致伤的生理机制,以猴头杜鹃（Rhododendron simiarum Hance）、井冈山杜鹃（R.jinggangshanicumTam）四年生实生苗为材料,通过人工气候箱中的盆栽实验,研究了不同程度的高温胁迫对两种常绿亚属杜鹃幼苗叶片生理生化特性的影响。结果表明：（1）两种杜鹃叶片的丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）及脯氨酸（Pro）、可溶性蛋白质含量均随胁迫温度的升高而增大;猴头杜鹃的H2O2、可溶性蛋白含量及增幅均明显小于井冈山杜鹃,而MDA、Pro的增幅则因胁迫温度而异。（2）两种杜鹃叶片抗坏血酸（AsA）含量均随胁迫温度的升高而降低,但猴头杜鹃的降幅小于井冈山杜鹃。（3）高温胁迫下,猴头杜鹃除过氧化氢酶（CAT）活性增幅略小外,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）及抗坏血酸过氧化物酶（APX）增幅均大于井冈山杜鹃。可见,随着胁迫温度的升高两种杜鹃叶片膜脂过氧化作用加重,而猴头杜鹃较井冈山杜鹃具有更强的酶促和非酶促清除活性氧能力。     

外源褪黑素对低温胁迫下茄子幼苗生长及其光合作用和抗氧化系统的影响

以‘沪茄08-1’茄子幼苗为试验材料,采用基质栽培方式,研究了叶面喷施50~200μmol·L-1外源褪黑素(melatonin,MT)对低温胁迫[(10±1)℃(昼)/(5±1)℃(夜)]下茄子幼苗生长、光合作用和抗氧化系统等生理指标的影响,以明确外源MT在茄子幼苗抵御低温逆境方面的生理机制。结果显示:(1)低温胁迫处理后,茄子幼苗株高、茎粗、地上部鲜重和根系鲜重、叶绿素含量、叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均显著降低,丙二醛(MDA)含量、超氧阴离子产生速率(O-·2)和过氧化氢(H2O2)含量均显著增加。(2)幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)活性及抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)含量均显著升高,而其脯氨酸(Pro)和可溶性蛋白质含量均显著增加;外源MT处理可有效增强低温胁迫条件下茄子幼苗叶片中SOD、POD、CAT、APX、GR、DHAR活性,提高AsA和GSH含量,增加Pro和可溶性蛋白含量,显著抑制其叶片MDA、O-·2及H2O2的积累。研究表明,外源MT主要通过增强低温胁迫下茄子幼苗的光合作用以及清除活性氧的能力,减缓低温胁迫的危害,提高茄子幼苗对低温胁迫的耐性。     

褪黑素对高温胁迫下黄瓜幼苗抗坏血酸代谢系统的影响

以‘津春4号’黄瓜幼苗为试材,采用叶面喷施的方法,研究了外源褪黑素对高温胁迫下黄瓜幼苗叶片抗坏血酸代谢系统的影响.结果表明:高温胁迫后,黄瓜幼苗叶片过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量明显增加;还原型抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量持续下降,脱氢抗坏血酸(DHA)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量逐渐升高,AsA/DHA和GSH/GSSG大幅下降;抗坏血酸过氧化物酶(APx)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性明显升高,并在12 h达到最大.外施褪黑素能有效抑制高温胁迫下黄瓜幼苗叶片H2O2和MDA的积累,提高抗氧化物质AsA和GSH含量及抗坏血酸代谢相关酶APx、MDHAR、DHAR和GR活性,从而增强对H2O2的清除能力,抑制活性氧的产生,维持细胞膜的稳定性,减轻高温对植株造成的伤害,提高黄瓜幼苗抵御高温胁迫的能力.     

外源一氧化氮对低温胁迫下枇杷叶片AsA-GSH循环的影响

采用0.2、0.5、1.0和1.5 mmol·L^-1的硝普钠(SNP)处理3年生‘早钟6号’枇杷幼苗,以喷清水为对照(CK),于-3 ℃低温胁迫处理6 h后在25 ℃下培养4 d,测定恢复0、1和4 d时叶片非酶抗氧化物质和抗氧化酶活性的变化.结果表明：与CK相比,经SNP处理的枇杷叶片过氧化氢(H₂O₂)含量降低,还原型谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量及抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)活性升高.低温处理后恢复4 d时,经0.5 mmol·L^-1 SNP处理的枇杷叶片H₂O₂含量下降至CK的75.3%,而GSH和AsA含量分别比CK增加了29.12%和23.40%,APX、GR、DHAR和MDAR活性分别比CK增加了50.0%、44.4%、49.53%和62.68%.适当的外源NO处理可提高枇杷叶片的抗氧化系统活性,减轻细胞在低温胁迫下的损伤,其中以0.5 mmol·L^-1的SNP处理效果较理想.     

NaCl胁迫对海滨木槿抗氧化系统和渗透调节的影响

以盐生植物海滨木槿为材料,不同浓度NaCl胁迫对其抗氧化酶活性、抗氧化物质和渗透调节物质含量的影响进行分析。结果显示:随着NaCl浓度的升高,海滨木槿叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽转硫酶(GST)的活性先升高后降低,而过氧化氢酶(CAT)的活性呈持续下降趋势,但它们达到最高活性时的NaCl浓度不同;各处理的丙二醛(MDA)含量先下降后升高,但始终低于对照;抗氧化物质抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)的含量均高于对照,且在200 mmol.L-1时达到最高;各处理渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸(Pro)的含量均较对照增加且升幅较大。研究表明,海滨木槿在NaCl胁迫下具有较强的活性氧清除能力和渗透调节能力,从而表现出较强的耐盐性。     

外源亚精胺和精胺对NaHCO3胁迫下南蛇藤抗氧化系统的影响

研究了叶面喷施亚精胺和精胺对NaHCO₃胁迫下南蛇藤叶片抗氧化系统的影响.结果表明：外源亚精胺和精胺处理使NaHCO₃胁迫下南蛇藤叶片O₂^-·产生速率、H₂O₂、丙二醛(MDA)含量和电解质外渗率显著降低(P<0.05).亚精胺处理明显提高了盐胁迫下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶的活性,以及还原型谷胱甘肽(GSH)、类胡萝卜素(CAR)和脯氨酸(Pro)等抗氧化剂的含量,但对还原型抗坏血酸(AsA)含量没有作用;精胺处理明显提高NaHCO₃胁迫下POD和APX的活性以及GSH、CAR和Pro的含量,但对SOD和AsA含量影响不显著,甚至引起CAT活性明显降低.亚精胺和精胺处理明显改善了NaHCO₃胁迫下南蛇藤的生长.外源亚精胺和精胺可以改善NaHCO₃胁迫下南蛇藤叶片的膜保护功能,减少叶片中活性氧的积累,从而提高南蛇藤对NaHCO₃胁迫的抗性.     

外源亚精胺和精胺对NaHCO3胁迫下南蛇藤抗氧化系统的影响

研究了叶面喷施亚精胺和精胺对NaHCO₃胁迫下南蛇藤叶片抗氧化系统的影响.结果表明：外源亚精胺和精胺处理使NaHCO₃胁迫下南蛇藤叶片O₂^-·产生速率、H₂O₂、丙二醛(MDA)含量和电解质外渗率显著降低(P<0.05).亚精胺处理明显提高了盐胁迫下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)等抗氧化酶的活性,以及还原型谷胱甘肽(GSH)、类胡萝卜素(CAR)和脯氨酸(Pro)等抗氧化剂的含量,但对还原型抗坏血酸(AsA)含量没有作用;精胺处理明显提高NaHCO₃胁迫下POD和APX的活性以及GSH、CAR和Pro的含量,但对SOD和AsA含量影响不显著,甚至引起CAT活性明显降低.亚精胺和精胺处理明显改善了NaHCO₃胁迫下南蛇藤的生长.外源亚精胺和精胺可以改善NaHCO₃胁迫下南蛇藤叶片的膜保护功能,减少叶片中活性氧的积累,从而提高南蛇藤对NaHCO₃胁迫的抗性.     

NaCI胁迫对海滨木槿抗氧化系统和渗透调节的影响

以盐生植物海滨木槿为材料,不同浓度NaCl胁迫对其抗氧化酶活性、抗氧化物质和渗透调节物质含量的影响进行分析.结果显示随着NaCl浓度的升高,海滨木槿叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽还原酶(GR)和谷胱甘肽转硫酶(GST)的活性先升高后降低,而过氧化氢酶(CAT)的活性呈持续下降趋势,但它们达到最高活性时的NaCl浓度不同;各处理的丙二醛(MDA)含量先下降后升高,但始终低于对照;抗氧化物质抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)的含量均高于对照,且在200 mmol·L-1时达到最高;各处理渗透调节物质可溶性糖和脯氨酸(Pro)的含量均较对照增加且升幅较大.研究表明,海滨木槿在NaCl胁迫下具有较强的活性氧清除能力和渗透调节能力,从而表现出较强的耐盐性.     

海藻酸铈配合物对毒死蜱胁迫下菠菜叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响

以菠菜(Spinacia oleracea L.)为材料,研究了毒死蜱胁迫下海藻酸铈配合物对菠菜叶片抗坏血酸-谷胱甘肽循环的影响。结果表明,在毒死蜱胁迫下,菠菜叶片中H2O2积累量比对照明显增加,非酶促抗氧化物质-抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)含量明显降低,抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)的活性明显升高。在毒死蜱胁迫下,喷施不同浓度的海藻酸铈配合物使菠菜叶片中的H2O2积累量减少,AsA和GSH含量升高,APX、GR、DHAR和MDAR等抗氧化酶活性也有所提高,缓解了毒死蜱胁迫。试验表明,适宜浓度的海藻酸铈配合物处理可使菠菜叶片对毒死蜱胁迫有一定的缓解作用。     

不同耐铝型杉木幼苗叶片抗氧化系统对铝胁迫的响应特征

为探讨铝胁迫对杉木抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环的影响,明确AsA-GSH循环在杉木耐铝性中的作用,以耐铝(YX26)和铝敏感型(YX5)杉木家系为材料,分析了铝胁迫对不同耐铝型杉木叶片氧化损伤、抗氧化酶活性和AsA-GSH循环系统的影响。结果表明:(1)铝胁迫显著增加杉木叶片丙二醛(MDA)含量,而且YX5叶片中MDA含量增幅显著大于YX26。(2)铝胁迫不同程度增加了2个杉木家系叶片过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)活性以及抗坏血酸(AsA)、脱氢抗坏血酸(DHA)、还原型谷胱甘肽(GSH)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量,而且除AsA含量外,铝胁迫下YX26中上述酶活性和非酶性抗氧化剂含量的增幅均大于YX5。(3)铝胁迫下YX5叶片中过氧化氢酶(CAT)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性受到显著抑制,而YX26中这两个酶的活性却有所增加,且YX26中的DHAR活性显著高于对照。(4)铝胁迫抑制了2个杉木家系超氧化物歧化酶(SOD)活性,但YX26中SOD活性的降幅小于YX5。研究认为,铝胁迫下通过维持AsA-GSH循环酶活性和非酶性抗氧化系统的高效运转,增强自身活性氧清除能力是耐铝型杉木家系具有较强铝耐能力的生理基础。     

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