2.细胞水分关系热力学术语学的早期讨论

二十世纪初,植物生理学家开始认识到,水分运进和运出植物细胞不是受“渗透压”之差所控制,而是被当时不同称谓的“吸水力”(stiction force)、“吸水张力”(suction tension)、“净渗透压”(netosmotic pressure)、“水度”(hydrature)之差或者最后所谓的“扩散压亏缺”(diffusion pressuredeficit)之差控制的。这些术语中的任何一个在物理化学上或热力学上都不具有令人满意的科学依据。有几位植物科学家认识到需要有一种更合平科     

植物—水分关系和土壤—水分关系的术语学

载于Nature,185,435(1960)的这篇文章的题目是Water Relationships of Plant in Arid and Semi Arid Conditions,作者是F.L.Milthorpe。现将其中关于水的势术语部分摘译于下: 为了明智地求算植物水分关系诸问题的数值并消除普遍混乱起见,土壤-植物-大气体系中各个部分的水分状态必须用等价的术语来表达。合乎逻辑的术语是热力学的术语,会议参加者一致同意今后采用能量术语和单位。应该用水势(土壤体系或植物体系中的水分和一个大气压下纯自由水分之间的自由能的差额)来表示通常与土壤总水分亏缺和扩散庄亏缺或吸水压相联系的量。水势为三个组份所决定:(1)渗透势,它考虑土壤溶液中或植物液汁中的全部溶解物质,通常叫做渗透压;(2)压力势,它与体系的总压力差相联系,就是说与张力计(tensiometer)水中的压力和毗连的土壤中水的压力之间的差值相联系,或者与植物细胞的膨压相联系;(3)衬质势,它取决于固体衬质及衬质的保水力量,它曾经与先前叫做土壤吸力(soil suction)或水分张力(moisture tension)的术语相联系,但在植物体系中它通常被忽略。     

植物细胞-水分关系中的吸水势

前言植物细胞的吸水,归纳起来有两种方式。一是被动吸水,这是水分顺热力学梯度的移动,包括渗透作用和吸涨作用。二是主动吸水,这是水分逆热力学梯度的传输,依赖细胞中的产能代谢过程。渗透作用是植物细胞吸水的基本机理。尽管对细胞渗透吸水研究较多,但是长期以来对这个问题存在着争     

水分胁迫下小麦叶肉细胞超微结构变化与抗旱性的关系

本文用电子显微镜观察研究了抗旱性不同的6个小麦品种在不同程度水分胁迫下叶肉细胞超微结构的变化。结果表明:轻度水分胁迫(-0.5MPa)对参试的6个小麦品种叶肉细胞超微结构几乎没有影响。中度(-1.0MPa)和严重(-1.5MPa)水分胁迫下的叶肉细胞超微结构发生了程度不同的变化,且这种变化与品种抗旱性相一致。抗旱性愈弱的品种,对水分胁迫反应愈敏感。但表现在叶肉细胞结构上的变化过程基本一致。胁迫导致叶肉细胞质壁分离,液泡膜破裂。叶绿体变成球形挤入细胞中央,类囊体肿胀。线粒体基质变稀,脊减少。最终叶绿体、线粒体解体。其它细胞器消失,细胞中出现大量的小泡。     

附1.离体活细胞水分关系的热力学论述

本文基于热力学的一些关系,系统地阐述了悬浮于溶液中的一个离体活细胞的水分关系。借助正文中的方程式(1),(2),(4)和(9),可以确定该细胞在膨胀的任何阶段水分进入或外出细胞的趋势。按照惯常的压力术语(例如“渗透压”,“膨压”,“壁压”和“吸水力”)解释了各方程的物理意义。     

豆科复叶和单叶树种的光合-水分关系分析

以豆科(Fabaceae) 11个复叶树种和6个单叶树种为材料,测定他们的气孔导度、叶片水力导度、水势、相对含水量等指标,分析叶型对枝叶光合水分关系的影响。结果显示,复叶树种正午叶轴水势(-0. 91 MPa)与单叶树种正午枝条水势(-0.88 MPa)间无显著差异,但正午枝条水势(-0.60 MPa)显著高于单叶树种。复叶树种正午气孔导度降低的百分比(55.3%)显著高于单叶树种(34.1%)。叶片、叶轴和枝条正午水势两两之间均显著正相关,但与正午气孔导度之间均不存在相关性。本研究中,17个树种的正午叶片水力导度与气孔导度间显著正相关(r=0.79,P 0.001),但他们与气孔导度降低百分比间呈负相关(r=-0.81,P 0. 001),说明叶片导水率对日间气孔导度的维持具有重要作用。研究结果表明单叶和复叶树种在光合水分关系上存在明显差异,说明他们对环境条件具有不同的适应策略。     

灵长类学术语的规范化表述:以α-雄性更替为例

术语是科学概念的约定性语言符号,是科技信息交流的工具。中国的灵长类学研究虽然起步较晚,但发展迅速。在研究过程中,学者们广泛参阅、借鉴国际同行的研究成果,并引入了一些灵长类学专业术语。科学、规范、准确、明晰的表达理应成为学者们的共识,而这对信息的沟通与交流至关重要。本文阐述了科学研究术语规范化表述的重要性,并基于文献梳理,介绍了非人灵长类社会中α-雄性更替（α-male replacement）的主要类型之术语及其含义,建议国内研究者使用：（1）取代（Takeover）;（2）等级反转（Rank reversal）;（3）继承（Succession）;（4）补缺（Waltz-in）;（5）分群（Fission）。文中还讨论了影响α-雄性更替的主要因素。     

豆科复叶和单叶树种的光合-水分关系分析

以豆科（Fabaceae）11个复叶树种和6个单叶树种为材料,测定他们的气孔导度、叶片水力导度、水势、相对含水量等指标,分析叶型对枝叶光合水分关系的影响。结果显示,复叶树种正午叶轴水势（-0.91 MPa）与单叶树种正午枝条水势（-0.88 MPa）间无显著差异,但正午枝条水势（-0.60 MPa）显著高于单叶树种。复叶树种正午气孔导度降低的百分比（55.3%）显著高于单叶树种（34.1%）。叶片、叶轴和枝条正午水势两两之间均显著正相关,但与正午气孔导度之间均不存在相关性。本研究中,17个树种的正午叶片水力导度与气孔导度间显著正相关（r=0.79,P<0.001）,但他们与气孔导度降低百分比间呈负相关（r=-0.81,P<0.001）,说明叶片导水率对日间气孔导度的维持具有重要作用。研究结果表明单叶和复叶树种在光合水分关系上存在明显差异,说明他们对环境条件具有不同的适应策略。     

沙漠-绿洲过渡带四种多年生植物水分关系特征

沙漠一绿洲过渡带地区植被的可持续性在防止绿洲沙漠化的过程中非常重要。对过渡带主要植物种骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap)、多枝柽柳(Tamarix ramosissima Lebed．)、胡杨(Populus euphratica Oliv．)和头状沙拐枣(Calligonum caputmedusae Schrenk．)水分关系的研究表明：4种植物的水分恢复状况良好,清晨水势一直较高,水分亏缺并不严重。渗透势和正午水势的降低幅度不大,变化比较平稳,更像是一种生长过程中的结果．植物的水分胁迫状况并不明显。4种植物的水势和渗透势都高于典型的荒漠植物,属于中生植物的范围。水分参数的变化显示在同样的环境节律下,四种植物在水分生理的变化特征上有一致性。一直很高的RWCp值表明植物不能适应剧烈的水分损失和较低的水分含量,植物需要稳定充足的水分供应来适应塔克拉玛干极端气候条件下的生长环境。植物对环境胁迫也有各自不同的生理适应特点,胡杨的△Ⅱ值大,能忍受较多的水分损失维持气孔的开放;骆驼刺的ψp值最高,水分亏缺的平衡与恢复效果明显;C4植物头状沙拐枣能维持较高的水势和渗透势,而盐土植物多枝柽柳能忍受水势的很大降低。夏季一次性灌溉对骆驼刺、多枝柽柳和胡杨水分状况的改善基本没有影响,对头状沙拐枣有一定的帮助。植物群落和地下水关系密切,过渡带地区地下水位稳定在植物可接触的范围内是保证植物长期存活的关键。4种植物对干旱胁迫的适应为躲避型。     

红树植物水分关系研究进展

红树林生长于受潮汐影响的海滨特殊生境,具有重要的生态功能及应用价值。红树植物的水分利用特点一直是研究热点。由于受环境盐分影响,红树植物水势普遍较低;水分运输系统抗气穴化能力极强;水分利用保守,用水量处于同径级的热带陆生树木用水量的低值范围;表型可塑性大,可通过耐旱、耐盐和多样的水分管理策略适应潮间带环境;水分运输效率不低,能在环境条件适宜时进行高效的光合合成。本文通过大量的文献分析,综述了红树植物的水分关系特点、水分和盐分管理策略,对未来从多角度、结合新研究技术的红树植物水分关系研究进行了展望。     

红树植物水分关系研究进展

红树林生长于受潮汐影响的海滨特殊生境,具有重要的生态功能及应用价值。红树植物的水分利用特点一直是研究热点。由于受环境盐分影响,红树植物水势普遍较低;水分运输系统抗气穴化能力极强;水分利用保守,用水量处于同径级的热带陆生树木用水量的低值范围;表型可塑性大,可通过耐旱、耐盐和多样的水分管理策略适应潮间带环境;水分运输效率不低,能在环境条件适宜时进行高效的光合合成。本文通过大量的文献分析,综述了红树植物的水分关系特点、水分和盐分管理策略,对未来从多角度、结合新研究技术的红树植物水分关系研究进行了展望。     

水分胁迫下小麦叶片的电容与水分含量关系

以6个冬小麦品种的幼苗为材料,测定了它们在不同PEG胁迫时间下对叶片总含水量、束缚水/自由水比值和电容值进行测定,并对其叶片水分参数与叶片的电容值的变化及其相关性进行比较分析。结果显示:随着干旱胁迫程度的逐渐加重,小麦叶片的生理电容值在0.1～100.0kHz内均逐渐变小,且以5kHz为最适测定频率;各小麦品种的叶片含水量、束缚水/自由水比值、电容值均随着干旱胁迫时间的延长而逐渐降低,并以抗旱性较强品种叶片的值较高且降低幅度较小;干旱胁迫下各冬小麦品种叶片电容值与其相应含水量呈极显著正相关关系(P<0.01),其相关系数为0.850～0.994。表明,生理电容值能较灵敏地反映小麦叶片含水量的变化,可作为表征小麦叶片水分参数变化的一项灵敏指标,干旱胁迫下小麦品种叶片电容值变化大小可以反映其抗旱性强弱及其受旱程度。     

关于细胞水分关系中,吸水压、渗透压、紧张压及其与细胞髓积间关系的讨论

在教学工作或研究工作中涉及植物细胞的水分关係时,常用下面的简单公式来表示细胞的吸水压: S=P-T. 也就是植物细胞的吸水压(s)是液胞汁液的渗透压(P)与细胞壁所产生的膨压(T)的差数。这个简单的公式在一般常用的植物生理学教科书中都可看到(如 Stiles Thomas,Meyer and Anderson,Curtis and Clark等的教科书中)。在多次课堂讲述或问题讨论到这个关系时,我们总感到这个公式及书上的说明不够明确,不够完     

植物细胞与其周围环境间水分交换关系问题的一个简易处理

许多年来,由於教学和研究工作的需要,曾试图将植物细胞与其周围环境进行水分交换的关系作一个较系统的,但同时又要简明的处理。通过和多位同志的讨论,特别是王竹溪和薛应龙二先生,目前得到了一个较满意的结果,对我个人在这方面过去存在的困难已能有所解决。主要的结果是引用了一个新的概念和名词:水分交换本领(C),并将它与“吸水壓”(S)分开。这样,我们可以用简易的方式译出细胞的各种渗透现象(S,DPD,P,T等)间的相互关系,它们在水分交换本领(C)中所起的作用,及这些项目特别是目前所习用的“吸取力”(J)(或DPD)的生理意义的分析。本文将这个分析结果提出供同志们讨论和指正,同时也希望作为我个人关于这方面的一些工作的结束。关于这个问题的文献已在过去工作中(汤与薛,1956),在植物生理学年评中(Walter,1956;Kramer,1956)和在叶乃器同志(1957)文中提及,并见许多书中(如Crafts等,1949),这里不再叙述。     

豆科复叶和单叶树种的光合-水分关系分析北大核心CSCD

以豆科(Fabaceae)11个复叶树种和6个单叶树种为材料,测定他们的气孔导度、叶片水力导度、水势、相对含水量等指标,分析叶型对枝叶光合水分关系的影响。结果显示,复叶树种正午叶轴水势(-0.91MPa)与单叶树种正午枝条水势(-0.88MPa)间无显著差异,但正午枝条水势(-0.60MPa)显著高于单叶树种。复叶树种正午气孔导度降低的百分比(55.3%)显著高于单叶树种(34.1%)。叶片、叶轴和枝条正午水势两两之间均显著正相关,但与正午气孔导度之间均不存在相关性。本研究中,17个树种的正午叶片水力导度与气孔导度间显著正相关(r=0.79,P<0.001),但他们与气孔导度降低百分比间呈负相关(r=-0.81,P<0.001),说明叶片导水率对日间气孔导度的维持具有重要作用。研究结果表明单叶和复叶树种在光合水分关系上存在明显差异,说明他们对环境条件具有不同的适应策略。     

发菜光合特性与水分关系的研究

处于自然光照与室内散射光照和2种不同供水时间 8∶00与20∶00 条件下的发菜藻殖段,用Li-6200光合仪作其光合速率日变化测试,结果得出:自然光照与室内散射光照及2种供水时间对发菜光合速率、蒸腾速率、温度、水汽压亏缺等因子之间的影响关系.自然光照条件下,对发菜20∶00供水,在次日的发菜光合速率日变化中,光合速率与水汽压亏缺呈显著性正相关关系 r=0.6216 .发菜光合速率日变化曲线与水汽压亏缺日变化曲线趋于一致,当光照强度为1324μmol·m-2·s-1时,水汽压亏缺达到44.5mb,发菜光合速率日变化出现峰值 1.68mg·g-1·s-1 .对发菜8∶00供水,其光合速率日变化在供水5h后出现峰值;在室内散射光照条件下,在8∶00和20∶00供水都使发菜在光合速率日变化中,保持了较高的相对含水量,光合速率降低,并处于较长时间的呼吸作用状态.     

水分胁迫下玉米叶肉细胞超微结构的变化及其与膜脂过氧化伤害的关系

研究ＰＥＧ模拟水分胁迫条件对玉米叶肉细胞超微结构的影响,探讨了超微结构的变化与保护酶活性及膜酯过氧化伤害之间的关系。试验表明,在水分胁迫初期,叶肉细胞超微结构变化较小,此时,叶片的ＳＯＤ及过氧化氢酶活性明显升高,质膜相对透性和丙二醛含量增加缓慢,随着胁迫时间的延长,叶肉细胞超微结构破坏加重,且不同细胞对水分胁迫的敏感性相差很大,叶片ＣＡＴ性下降,质膜透性和ＭＤＡ含量急增;复水后,叶片超微结构,ＳＯ     

哺乳动物细胞线粒体融合-分裂与钙离子信号的关系

线粒体是一种高度动态的细胞器,通过融合和分裂两个相反的过程来维持正常的形态结构。在哺乳动物中,多种因素影响线粒体的融合-分裂的平衡,但现已明确,线粒体融合的主要调节因子为Mfn1/2、OPA1,介导线粒体分裂的主要调节因子为Drp1、Fis1。新近研究发现,线粒体融合-分裂平衡的紊乱将导致线粒体结构和在细胞内分布的异常,进而影响细胞和线粒体对钙离子信号的反应;同时,钙离子也可通过多种机制影响线粒体的形态结构与分布。     

道路农田防护林系统水分关系研究

道路农田防护林系统水分关系研究任勇,王佑民（北京林业大学,１０００８３）（西北林学院,陕西杨陵７１２１００）ＷａｔｃｒＲｅｌａｔｉｏｎｓｉｎＦａｒｍｌａｎｄＳｈｅｌｔｅｒｂｅｌｔＳｙｓｔｅｍｂｙｔｈｅＲｏａｄｓ．ＲｅｎＹｏｎｇ￥（ＢｅｉｊｉｎｉｇＦｏｒｅｓｌｒｙＵｚｉｕｅｒｓｉｔｙ,１０００８３）,ＷａｎｇＹｏｕｍｉｎ（ＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＣｏｌｌｅｇｅｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙ,Ｙａｎｇｌｉｎｇ,Ｓｈａａｎｘｉ,７１２１００）．ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｃｏｌｏｇｙ,１９９３,１２（４）：ｌ－６．ＩｎｔｈｅｒｅｇｉｏｎｆｒｏｍｌｏｅｓｓｐｌａｔｅａｕｔｏＮｏｒｔｈＷｅｉＲｉｖｅｒ,２０－１００ｃｍｓｏｉｌｌａｖｅｒｉｓｔｈｅｍａｉｎｌａｖｅｒｆｒｏｍｗｈｉｃｈｔｈｅｒｏｏｔｓｙｓｔｅｍｏｆＰ．×ｄａｋｕａｎｅｎｓｉｓＨｓｕａｂｓｏｒｂｓｗａｔｅｒ,ａｎｄ０－０．１ＨｉｓｔｈｅｒａｎｇｅｉｎｗｈｉｃｈＰ．×ｄａｋｕａ－ｎｅｎｓｉｓｂｙｔｈｅｒｏａｄｓｓｔｒｏｎｇｌｙａｆｆｄｃｔｓｂｙｔｈｅｒｏａｄｓｓｔｒｏｎｇｌｙａｆｆｅｃｔｓｍｏｉｓｔｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｆａｒｍｌａｎｄ．Ｔｈｅａｎｎｕａｌ