外源一氧化氮和过氧化氢调节菊苣盐适应性

研究外源性一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP,0.1 mmol·L-1)和过氧化氢(H2O2,0.5 mmol·L-1)对NaCl(210 mmol·L-1)胁迫下菊苣(Cichorium intybus)幼苗生长、抗氧化酶活性和逆境蛋白的影响。结果表明:与空白对照相比,盐胁迫导致菊苣幼苗的根长和鲜重显著降低;丙二醛(MDA)含量显著升高(P0.05);超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性减弱,而过氧化物酶(POD)活性增强;热激蛋白90(HSP 90)和脱水蛋白(CiDHN1)mRNA的相对表达量增加,CiDHN1含量在2~48 h内持续升高。与盐胁迫对照相比,SNP预处理缓解了盐胁迫对菊苣幼苗生长的抑制;使幼苗MDA含量显著下降;SOD、POD和CAT活性显著增强(P0.05),SOD和POD同工酶谱带增多;并使HSP90和CiDHN1mRNA的相对表达量和蛋白含量均进一步增加;H2O2预处理也具有类似的效应。这说明SNP和H2O2预处理对菊苣幼苗盐胁迫的缓解效应与其上调抗氧化酶的活性和逆境蛋白的表达有关。     

外源一氧化氮对NaCl胁迫下番茄幼苗生长和光合作用的影响

以2个耐盐性不同的番茄品种为材料,研究了外源NO供体硝普钠(SNP)处理对100mmol·L-1NaCl胁迫下番茄幼苗生长和光合作用的影响。结果表明:外源NO能使盐胁迫下的番茄幼苗叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)升高,胞间CO2浓度(Ci)下降,叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo和T1/2增高,脯氨酸和可溶性糖含量升高。可见,外源NO有利于番茄幼苗对光能的捕获和转换,促进番茄的生长,降低盐胁迫对番茄的抑制作用。     

外源NO对酸雨胁迫下龙眼幼苗生理特性的影响

研究了外源NO供体硝普钠(SNP)对pH3.0酸雨胁迫下龙眼幼苗叶绿素含量、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量的影响.结果表明:酸雨胁迫下,龙眼幼苗叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性降低,叶绿素、蛋白质和可溶性糖含量下降,丙二醛含量升高,呈现出一定的毒害效应.外源NO对酸雨胁迫下龙眼幼苗的生理代谢的作用具有双重性,0.1 ～0.5.mmol·L-1SNP显著提高叶绿素、可溶性糖和蛋白质含量,增强SOD、POD和CAT活性,降低丙二醛含量;其中0.5 mmol·L-1 SNP处理效果最好,叶绿素、可溶性糖和蛋白质含量分别比单独酸雨胁迫处理增加了76.0％、107.0％和216.1％,SOD、POD和CAT活性分别提高150.0％、350.9％和97.1％,丙二醛含量降低了46.4％.低浓度外源NO能通过刺激抗氧化酶活性来清除活性氧,减轻氧化胁迫,缓解酸雨胁迫对龙眼幼苗的毒害作用;而高浓度外源NO对酸雨胁迫的缓解作用减弱.     

外源葡萄糖、果糖和NO供体(SNP)对盐胁迫下水稻种子萌发的影响

单独采用一氧化氮(nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodiumnitroprusside,SNP)、葡萄糖和果糖浸种均不同程度地提高盐胁迫下水稻种子早期发芽率和发芽指数,SNP预处理可以不同程度地提高果糖和葡萄糖的含量;进一步采用葡萄糖和果糖分别与SNP混合后浸种,发现葡萄糖与SNP处理对盐胁迫下水稻种子的萌发有正协同效应,而果糖和SNP的组合处理对盐胁迫下水稻种子的萌发可能受到SNP一定程度的负调控.此外,SNP对盐胁迫下幼苗生长的促进效应可以被葡萄糖和果糖处理所加强,其中葡萄糖的效应更明显.     

水杨酸和硝普钠对NaCl胁迫下番茄幼苗生长及生理特性的影响

以番茄品种‘秦丰保冠’为试材,采用营养液培养法,研究单独和复配施用外源水杨酸(SA)、一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对100 mmol·L-1 NaCl胁迫下番茄幼苗生长及生理特性的影响.结果显示:SA、SNP、SA+SNP处理均能显著提高盐胁迫下番茄幼苗叶片保护酶(SOD、POD、CAT)活性、脯氨酸和叶绿素含量、幼苗根系活力,并显著降低叶片电解质渗漏率及丙二醛(MDA)含量,有效减轻盐胁迫对幼苗造成的伤害,促进幼苗的生长发育,其中SA+SNP复配处理效果最好.研究表明,外源SA和SNP处理均能通过提高番茄幼苗保护酶活性和脯氨酸含量来有效缓解盐胁迫伤害,且SA+SNP复配处理在提高番茄幼苗耐盐性方面具有协同增效作用.     

外源一氧化氮供体对渗透胁迫下小麦种子萌发和水解酶活性的影响

采用含水量测定和种子吸胀实验,发现一氧化氮(nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)促进小麦种子在渗透胁迫下萌发的效应是通过提高种子的吸胀能力实现的;SNP还能明显诱导胁迫下种子淀粉酶同工酶Ⅰ活性的上升,加速淀粉胚乳的液化或溶解,而对酯酶影响不大.此外,在无胁迫条件下的小麦种子萌发早期(12 h),SNP处理可以显著诱导葡萄糖、果糖和蔗糖含量的上升;采用外源糖和SNP,结合NO清除剂处理小麦种子,观察到葡萄糖、果糖和蔗糖都参与萌发早期NO信号对小麦种子淀粉酶同工酶Ⅰ的激活.     

甜瓜幼苗叶片内源一氧化氮和蔗糖代谢对低温胁迫的响应

以低温敏感型甜瓜品种‘XL-1’和耐低温型品种‘红优’为试材,采用6℃低温处理0、1、3、6、12、24h及3d、5d和7d,研究低温胁迫下甜瓜幼苗叶片中NO合成和蔗糖代谢的变化特征。结果表明:(1)低温胁迫能提高甜瓜幼苗叶片中硝酸还原酶(NR)活性,诱导促进NO生成,其中耐低温型甜瓜‘红优’中NO对低温的响应时间更早,变化幅度更大。(2)与对照相比,低温胁迫处理提高了2种甜瓜幼苗叶片中蔗糖、果糖和葡萄糖含量,增加了蔗糖磷酸合成酶(SPS)、蔗糖合成酶(SS)、酸性转化酶(AI)和中性转化酶(NI)活性,降低了淀粉含量。(3)低温胁迫处理使2种甜瓜叶片中渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸的含量上升。研究发现,低温胁迫通过增加甜瓜体内NO合成酶的活性刺激体内NO合成,通过促进蔗糖代谢相关酶的活性,提高蔗糖、果糖和葡萄糖的含量,从而响应低温胁迫,且低温胁迫诱导的糖分物质积累时间晚于NO的产生时间。     

外源-氧化氮供体硝普钠对黑麦草幼苗耐碱性的影响

采用营养液砂培方法,研究外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对NaHCO3胁迫下黑麦草幼苗生长、活性氧代谢和渗透溶质积累的影响.结果表明:60 μmol·L-1 SNP能够缓解100 mmol·L-1NaHCO3胁迫对黑麦草幼苗生长的抑制作用,减缓NaHCO3胁迫导致的叶片O2产生速率、H2O2和丙二醛(MDA)含量的增加,提高NaHCO3胁迫下幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、质膜H+-ATP酶的活性和谷胱甘肽(GSH)、可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸的含量及K+/Na+比,降低过氧化氢酶(CAT)活性和抗坏血酸(AsA)含量,对游离氨基酸含量影响不大.上述结果表明,NO可能通过激活抗氧化系统活性、促进渗透溶质积累和改善Na+、K+平衡等缓解碱胁迫对幼苗的伤害,从而提高黑麦草的耐碱性.     

不同黄瓜品种幼苗对等渗Mg（NO3）2和NaCl胁迫的生理响应

以3个不同类型的黄瓜品种为试材,采用营养液培养方法,研究等渗Mg(NO3)2和Na Cl胁迫对黄瓜幼苗生长、叶片膜脂过氧化、抗氧化酶活性以及渗透调节物质的影响,采用隶属函数法对其耐盐性进行综合评价.结果表明:与对照相比,60、80 mmol·L-1Mg(NO3)2和等渗90、120 mmol·L-1Na Cl胁迫下,随盐浓度的增加,3种不同生态类型的黄瓜品种幼苗株高、茎粗、叶面积、地上部和地下部干鲜质量及抗氧化酶活性显著降低,盐浓度越高,受抑制程度越高,丙二醛含量显著升高、增幅变大,膜脂过氧化程度加重,其中‘SJ31-1’的生物量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性下降幅度及丙二醛含量上升幅度均小于其他品种.等渗浓度的Mg(NO3)2比Na Cl对黄瓜幼苗的抑制程度大,浓度越大差异越显著.脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量变化存在基因型和盐类型的差异.盐胁迫后,‘SJ31-1’的脯氨酸含量增幅最大,‘鲁白19号’的可溶性糖含量增幅最大,‘新泰密刺’介于两者之间.Na Cl胁迫下,不同黄瓜品种渗透调节物质以可溶性糖和可溶性蛋白为主,而Mg(NO3)2胁迫下以脯氨酸和可溶性蛋白为主.不同黄瓜品种耐盐性的综合评价次序为‘SJ31-1’>‘新泰密刺’>‘鲁白19号’.     

外源NO与蔗糖对盐胁迫下番茄(Lycopersicon esculentum Mill)幼苗氧化损伤的保护效应

选取长至6～8片真叶的健康番茄(Lycopersicon esculentum Mill)幼苗,分别进行蔗糖、硝普钠(sodium nitropresside, SNP, 作为外源NO供体)及其体积比例组合(1:1)处理;36h后施以NaCl胁迫,并分别于0h(胁迫前)、24h、48h和72h 取样,进行相关生理生化指标测定.具体5个实验处理如下:A. 蒸馏水(CK); B. 100 mmol/L NaCl;C. 0.1 mmol/L SNP 100 mmol/L NaCl;D. 0.1 mmol/L SNP 1.0mmol/L蔗糖 100 mmol/L NaCl; E. 1.0 mmol/L蔗糖 100 mmol/L NaCl.结果表明:与SNP和蔗糖单独处理相比,二者组合处理对缓解盐胁迫下番茄幼苗的氧化损伤存在正协同效应,主要表现在进一步增强了番茄幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性;提高了脯氨酸(Pro)的含量,同时膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著降低(P＜0.05).采用聚丙烯酰胺浓度梯度凝胶电泳对盐胁迫24 h和48 h材料的POD同功酶检测表明,当NaCl单独处理时,番茄幼苗叶片POD同功酶第V条带缺失,其它谱带酶量减少,抑制了POD同功酶的表达;SNP和蔗糖单独处理能够保护盐胁迫(24、48h)所导致的POD同功酶条带的完整;而组合处理既保证了POD同功酶条带的完整,又加强了酶量的表达.随着盐胁迫时间的延长,其氧化损伤程度愈烈,SNP和蔗糖组合处理能够更有效地缓解盐胁迫对番茄幼苗植株造成的氧化损伤.     

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