干热河谷次生稀树灌木林物种组成变化及群落结构动态

为揭示四川攀枝花苏铁国家级自然保护区干热河谷次生稀树灌木林群落演替动态规律,该研究以2015年群落内建立的1 hm²永久固定样地为研究对象,经2020年首轮复查,对物种组成、群落多样性、重要值、死亡率、补员率以及胸径(DBH)进行调查研究,以分析5年间群落物种组成及结构动态。结果表明:(1)2020年,群落木本植物共18种,隶属15科18属,较2015年新增1属1种,优势物种组成并无变化,但优势度变化显著。与2015年相比,在重要值(IV)> 1的6个种群中,5个树种IV增高,仅攀枝花苏铁种群IV降低,但其仍为群落优势建群种,铁橡栎和滇榄仁等乔木种群优势度显著增加。(2)2020年,群落中DBH≥1 cm的木本植物个体数增至1 710株,平均胸径由11.10 cm增至11.17 cm。群落年死亡率0.29%,死亡个体平均胸径11.84 cm,年补员率2.75%,补员个体平均胸径4.96 cm。与2015年相比,群落中7个种群出现个体死亡,9个种群出现补员个体。(3)虽然沙针种群规模缩小,但仍有9个种群规模扩大,4个种群规模保持稳定。只有攀枝花苏铁和沙针种群平均胸径减小,其余种群平均胸径均有不同程度的增大。随着森林演替的进行,群落内种间竞争的重要性将逐渐增大,铁橡栎和滇榄仁等乔木树种将在未来演替进程中占据优势地位,但短期内并不会威胁攀枝花苏铁种群优势地位,大径级植株个体的死亡是其优势度显著降低的主要原因。在未来群落演替进程中,攀枝花苏铁将与铁橡栎、滇榄仁等乔木树种组成以乔木树种逐渐占据优势的干热河谷次生稀树灌木林向气候顶极群落演替的过渡型次生林群落。     

古田山常绿阔叶林主要树种2002-2007年间更新动态

种群更新是森林发育和演替过程中的重要环节.为了解古田山常绿阔叶林主要树种的更新动态,本研究以古田山自然保护区5 ha常绿阔叶林动态样地为对象,在对胸径(DBH)≥1 cm的木本植物个体2002年和2007年两次每木调查的基础上,比较主要树种的补员(recruitment)和死亡状况,分析种群大小变化趋势,研究了群落中主要木本植物的更新特点.结果表明:(1)5年间样地内木本植物个体从13,338株增长到16,812株,增幅达26.05%.新增4,758株胸径≥1 cm的补员个体,同时死亡1,384株.(2)乔木、小乔木或灌木、小灌木3种生长型的补员个体数目均随径级的增大而下降,但死亡个体却表现出不同的径级分布特点.(3)43个主要树种的平均年死亡率和年补员率分别为2.26%和5.90%.其中,19种小乔木或灌木在径级Ⅰ(1 cm≤DBH<2.5 cm)的补员率均高于死亡率,但径级Ⅱ(2.5cm≤DBH<5 cm)、径级Ⅲ(DBH≥5 cm)的补员率均和死亡率差别不大:而24种乔木各径级死亡率和补员率的关系则相对复杂.(4)43个主要树种中有31个为增长型种群,其余12个呈小幅度负增长.10个种群大小变化率在5%以上,属于快速变动的种群,其中以柳叶蜡梅(Chimonanthus salicifolius)(45.13%)和矩形叶鼠刺(Itea oblonga)(16.35%)的增幅最大,橙木(Loropetalum chinense)(-3.10%)和短柄袍(Quercus serrata vat.brevipetiolata)(-1.86%)的降幅最大.研究发现,3种生长型中,不同物种及其各个径级的补员率和死亡率各异,种群更新动态也有所差别,我们推测与密度制约和牛境波动有关.     

大兴安岭呼中林区火烧迹地粗木质残体特征

对大兴安岭呼中林区不同年份火烧迹地的粗木质残体特征进行了研究.结果表明：呼中林区火烧迹地粗木质残体贮量在24.87～180.98 m³·hm^-2,其中倒木和枯立木分别为6.03～93.91 m³·hm^-2和15.29～138.37 m³·hm^-2,且不同年份火烧迹地之间差异显著;倒木、枯立木所占比例分别为24.26％～86.00％和14.01％～75.4％,且不同年份火烧迹地之间差异显著;倒木和枯立木的优势径级分别为2.50～20 cm和1.50～15 m, 优势长度分别为2.50～15 cm和5～20 m;随着火烧迹地的恢复,粗木质残体贮量的动态变化不明显.粗木质残体特征与火前林分条件和火烧强度密切相关.     

模拟氮沉降对石栎和苦槠幼苗土壤呼吸的影响

用LI-8100开路式土壤碳通量测量系统测定模拟氮沉降4种不同处理水平(0、60、120\,240 kg · hm^-2 · a^-1)下石栎(Lithocarpus glabra)和苦槠(Castanopsis sclerophylla)幼苗的土壤呼吸速率及土壤温度、含水量对其土壤呼吸的影响。结果表明,氮沉降对土壤呼吸的影响根据施氮水平和幼苗的种类不同而异。低氮(60 kg · hm^-2 · a^-1)处理下石栎和苦槠的土壤呼吸速率平均值分别为(4.014±0.812)μmol · m^-2 · s^-1和(5.170±0.689)μmol · m^-2 · s^-1,比对照组(0 kg · hm^-2 · a^-1)土壤呼吸速率平均值(3.802±0.948)μmol · m^-2 · s^-1和(3.557±0.906)μmol · m^-2 · s^-1分别高5%和45%;两树种在中、高氮处理下均出现对土壤呼吸明显的抑制。其中石栎中、高氮实验组的土壤呼吸速率分别为(2.653±0.681)μmol · m^-2 · s^-1、(2.592±0.736)μmol · m^-2 · s^-1, 比对照组低27%和29%。苦槠中、高氮实验组的土壤呼吸速率为(3.563±0.402)μmol · m^-2 · s^-1、(3.466±0.994)μmol · m^-2 · s^-1, 比对照组低7%和8%;石栎在高氮(240 kg · hm^-2 · a^-1)处理水平下,其土壤呼吸速率同10cm土壤温度之间呈现显著的指数关系(R²=0.811,P=0.001),而在低、中氮实验均未发现有明显指数关系。苦槠各处理水平下其土壤呼吸与土壤温度之间均未发现有明显的指数关系;在土壤呼吸与5cm土壤含水量的相关性方面,仅有苦槠高氮实验组表现出明显的二次方程关系(R²=0.722),而其低、中氮实验组及石栎各实验组均未有明显的相关性;与单因素(温度、含水量)拟合它们与土壤呼吸速率的方程相比,多元回归分析得到的土壤呼吸速率同土壤温度和含水量之间的拟合方程在P=0.05水平上能更好地解释土壤呼吸的变化情况。石栎和苦槠在氮沉降处理下的土壤呼吸温度系数Q₁₀值分别为2.29、1.95、1.59和1.46、1.41、1.76,同对照组2.64和1.78相比,均有明显降低,且两者Q₁₀值的变化分别呈递减和先减小后增大的趋势,表明氮沉降是影响石栎和苦槠土壤CO₂通量的一个重要因素。     

季风常绿阔叶林不同恢复阶段藤本植物的物种多样性比较

藤本植物是森林生态系统的重要组成部分,影响群落的恢复与演替。通过对云南普洱地区不同恢复阶段(恢复15a、恢复30a和原始林群落)季风常绿阔叶林群落的野外调查,分析了不同恢复阶段藤本植物的物种丰富度、密度、多度、径级分布、多样性指数及攀援方式,并探讨藤本植物与支持木的关系。结果表明:在0.81hm²的调查样地中,共发现DBH≥0.1cm的藤本植物1292株(分属34科51属64种)。原始林群落的藤本物种丰富度、密度(DBH＜1cm)、胸高断面积和平均胸高断面积都显著高于恢复阶段,原始林和恢复15a群落的密度(DBH≥1cm)、平均胸径和平均长度之间无显著差异,但都显著高于恢复30a。3种群落类型中藤本植物的物种组成和径级分布有显著差异,原始林中藤本植物物种更多,而且大径级(DBH≥10cm)的藤本植物仅出现在原始林及恢复30a的群落。单株藤本攀援的支持木在3种群落类型中均占多数,藤本植物与支持木的胸径存在显著的正相关(P＜0.001),原始林群落中DBH≥15cm的支持木更易被攀援,而恢复阶段则相反。茎缠绕藤本植物对原始林的负面影响要显著少于恢复15a及30a群落,而卷须类藤本植物也反映出原始林正处于一个动态变化的阶段,同时根攀缘和搭靠类藤本植物物种组成和多度变化可以反映出干扰后季风常绿阔叶林的恢复程度。森林砍伐是影响不同恢复阶段藤本植物的物种组成和分布的主要因素。     

火烧对黔中喀斯特山地马尾松林分的影响

采用样地比较法在黔中喀斯特山地上覆第四纪粘土的马尾松人工次生林内,研究了林火对马尾松林分的影响,结果表明过火马尾松林不同部位的受害率为树皮(95.51%)＞树枝(71.49%)＞树冠(62.95%),不同层片的植物死亡率为草本层(100.00%)＞灌木层(30.43%)＞乔木层(29.09%)。马尾松树皮受害率不因径级而变化、树枝和树冠受害率及植株死亡率随径级增高而降低,灌木层物种或全部死亡、或部分死亡、或全部存活,草本层物种或死亡、或萌生。过火马尾松林地生物量的潜在损失量(68.7755 t/hm²)＞直接损失量(12.1818 t/hm²)、直接损失率22.41%,直接损失量中乔木层(6.9382 t/hm²)＞枯物层(3.3441 t/hm²)＞灌木层(2.4964 t/hm²)＞草本层(0.8861 t/hm²),直接损失率中草本层或枯物层(100.00%)＞灌木层(33.36%)＞乔木层(23.59%)。过火马尾松林不同层片的Patrick指数、Gleason指数、Simpson指数和Hurlbert指数损失量为草本层＞灌木层＞乔木层、潜在损失量＞直接损失量,直接损失率中乔木层的相应值为14.29%、14.29%、17.85%、-11.29%,灌木层的相应值为26.76%、26.76%、37.63%、-18.53%,草本层为100.00%。     

桂林岩溶石山常绿落叶阔叶混交林群落结构与物种多样性

常绿落叶阔叶混交林是亚热带岩溶石山典型的森林植被类型之一，为了掌握这类森林植被的群落结构和物种多样性的变化特征，在桂林市灵田镇小水村岩溶石山常绿落叶阔叶混交林内设置了1个320 m×60 m的样地，用于分析群落的垂直结构、径级结构和α多样性变化。结果表明：（1）组成群落的木本植物有37科75属96种，密度为6371株/hm²。其中，常绿树53种，落叶树43种。（2）垂直结构可以分为乔木上层、乔木下层和灌木层。其中，乔木上层分布34个物种（常绿18种，落叶16种），优势种为青冈栎（Cyclobalanopsis glauca）和南酸枣（Ziziphus jujuba）；乔木下层分布30个物种（常绿17种，落叶13种），优势种为粗糠柴（Mallotus philippensis）和菜豆树（Radermachera sinica）；灌木层分布32个物种（常绿18种，落叶14种），优势种为狗牙花（Ervatamia divaricata）和刺叶冬青（Ilex bioritsensis）。（3）在个体水平上，整个样地内所有个体胸径（DBH）呈明显的倒"J"型分布，平均胸径为4.32 cm；以小径级植株数量最多，DBH≤5 cm的个体占总个体数92.36%，而DBH≥20 cm的个体数较少，仅占0.96%；在物种水平上，平均DBH≤5 cm的物种有79种，占总物种数的85.86%，平均DBH≥20 cm的物种数（6种）仅占总物种数的6.52%。（4）每个样方中个体数的均值为262±132，Shannon-Wiener指数均值为2.67±0.26，Simpson指数均值为0.89±0.03，Pielou均匀度指数均值为0.78±0.05。（5）人为干扰和海拔对物种分布影响极显著，土壤厚度、岩石裸露率和坡度对物种分布影响显著。     

长白山阔叶红松林样地(CBS)：群落组成与结构

 阔叶红松(Pinus koraiensis)林是中国东北地区的地带性植被,长白山区是阔叶红松林的核心分布区。参照巴拿马Barro Colorado Island (BCI) 50 hm² 热带雨林样地的技术规范,于2004年在长白山自然保护区的阔叶红松林内建立了一块25 hm²的固定样地（简称CBS）,这是目前中国科学院生物多样性委员会中国森林多样性动态研究网络中最北端的一块,也是全球温带地区最大的一块森林样地。2004年夏的第一次调查结果表明,样地内胸径≥1 cm的木本植物有52种,隶属于18科32属。总的独立个体数为38 902,包括分枝的总个体数为59 121。植物组成上属典型的长白山植物区系,同时混有一些亚热带和亚寒带成分。群落优势种明显,个体数最多的前3个种的个体数占到总个体数的60%,前14个种占到95%,而其余38个种只占到5 %。从物种多度、 胸高断面积、平均胸径和重要值来看,群落成层现象显著,具有比较明显的优势种。主要树种的径级结构近似于正态分布或双峰分布,而次林层和林下层树种则表现出倒 “J" 形或 “L"形。红松、紫椴(Tilia amurensis)、蒙古栎(Quercus mongolica)、 水曲柳(Fraxinus mandshurica)、色木槭(Acer mono)和春榆(Ulmus japonica )几个主要树种的空间分布随物种、径级的变化表现出不同的分布格局,其它一些树种的分布格局也表现出一定的空间异质性。     

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林20公顷样地群落特征研究

 鼎湖山南亚热带常绿阔叶林是北回归线附近保存较完好的地带性植被,是在南亚热带季风湿润型气候条件下发育的植被类型,具有热带向亚热带的过渡性质,群落结构相对复杂,组成种类相对丰富。参照巴拿马巴洛科罗拉多岛（Barro Colorado Island, BCI） 50 hm²热带雨林样地的技术规范,采用中国森林生物多样性监测网络的统一调查研究方法,于2005年在鼎湖山南亚热带常绿阔叶林建立了20 hm² 固定监测样地,调查并鉴定了样方内胸径 （Diameter at breast height, DBH）大于1 cm的木本植物。首次调查结果表明,群落内共有木本植物210种,71 617个活的个体,分属于56科119属。从乔木区系的组成及其特点可以看出,其南亚热带的区系成分占绝对优势,并呈现出由亚热带向热带过渡的趋势。群落垂直结构复杂,地上成层现象较明显,乔木可分为3层,其中重要值最大的锥（Castanopsis chinensis）、木荷（Schima superba）和黄杞（Engelhardtia roxburghiana）均是乔木上层的优势种;中层是群落的主要层,由厚壳桂（Cryptocarya chinensis）、黄叶树（Xanthophyllum hainanense）和华润楠（Machilus chinensis）等中生和耐阴树种组成;下层成分较复杂,物种多样性高,不同地段的物种组成差异较大。样地内物种十分丰富,种-面积曲线拟合显示其物种数量接近于BCI。稀有种比例极高,有110种,占总物种数的52.38%,其中有45%的稀有种源于物种本身的特性,有20%源于区系交汇,人为或自然干扰造成的稀有种占30%以上。样地中所有个体的径级分布(以1 cm等级排列)明显呈倒“J"形,表示群落稳定与正常生长状态。根据对优势种径级结构的分布分析,将各树种的径级结构归纳为4种类型：1）峰型（中径级个体储备型）,此类物种为乔木上层优势种;2）倒“J"型 （正常型）,此类物种为乔木中层的优势种;3）类倒“J"型（偏正常型）,此类物种占据乔木的中、下层; 4）“L”型（灌木型）,此类物种分布于乔木下层和灌木层。点格局分析得出优势种在各个层上的绝大部分尺度都是聚集分布的,而不同径级的空间分布随物种的不同而呈现出明显的差异性,点格局显示了优势种在相同径级的分布（特别是DBH=10～40 cm）具有一定的空间互补性。对大径级（DBH＞40 cm）的504个个体进行空间分布格局分析,结果表明,所有这些个体随机分布于整个样地,但不同的物种在空间分布上存在一定的规律。     

小兴安岭阔叶红松林大径级个体对同种邻木分布的影响

利用小兴安岭凉水自然保护区内10.4 hm²样地的调查数据,统计并分析样地内乔木树种的组成与分布,借助混交度计算方法探究大径级个体周围同种邻木分布情况,并分析其产生的原因及大径级个体在其中发挥的作用,研究结果表明：（1）大径级个体（DBH ≥ 50.0 cm）与其周围5-6 m范围内的邻木的混交程度最低,易形成围绕大径级个体（以下简称中央木）的同种邻木环形结构,该环形结构在一定程度上推动着未来的森林演替与更新;（2）距离中央木15 m范围内的中小径级个体（1级木（1.0 cm ≤ DBH < 5.0 cm）、2级木（5.0 cm ≤ DBH < 10.0 cm）、3级木（10.0 cm ≤ DBH < 30.0 cm））与中央木均保持较高的混交程度,而4级木（30.0 cm ≤ DBH < 50.0 cm）、5级木（DBH ≥ 50.0 cm）与中央木的混交程度明显下降,以5级木最低,这种现象的产生与密度制约及物种共存机制存在密切关系。通过研究不同物种及不同生长阶段（不同径级）的林木分布,揭示了凉水地区阔叶红松林中大径级个体周围邻木分布格局特征及其成因,论证了大径级个体在控制周围林分结构、维持物种多样性及推动森林演替中的重要作用,为阔叶红松林的经营及管理提供了数据支撑。     

Role for dopamine in malonate-induced damage in vivo in striatum and in vitro in mesencephalic cultures

Defects in mitochondrial energy metabolism have been implicated in the pathology of several neurodegenerative disorders. In addition, the reactive metabolites generated from the metabolism and oxidation of the neurotransmitter dopamine (DA) are thought to contribute to the damage to neurons of the basal ganglia. We have previously demonstrated that infusions of the metabolic inhibitor malonate into the striata of mice or rats produce degeneration of DA nerve terminals. In the present studies, we demonstrate that an intrastriatal infusion of malonate induces a substantial increase in DA efflux in awake, behaving mice as measured by in vivo microdialysis. Furthermore, pretreatment of mice with tetrabenazine (TBZ) or the TBZ analogue Ro 4-1284 (Ro-4), compounds that reversibly inhibit the vesicular storage of DA, attenuates the malonate-induced DA efflux as well as the damage to DA nerve terminals. Consistent with these findings, the damage to both DA and GABA neurons in mesencephalic cultures by malonate exposure was attenuated by pretreatment with TBZ or Ro-4. Treatment with these compounds did not affect the formation of free radicals or the inhibition of oxidative phosphorylation resulting from malonate exposure alone. Our data suggest that DA plays an important role in the neurotoxicity produced by malonate. These findings provide direct evidence that inhibition of succinate dehydrogenase causes an increase in extracellular DA levels and indicate that bioenergetic defects may contribute to the pathogenesis of chronic neurodegenerative diseases through a mechanism involving DA.     

2018年中国植物科学若干领域重要研究进展

2018年中国植物科学继续呈现快速发展的态势, 我国科学家在国际植物科学主流学术刊物发表论文数量大幅增加, 取得了多项具有重要影响的成果。调控植物生长-代谢平衡实现可持续农业发展入选2018年度中国科学十大进展; 中国被子植物区系进化历史研究入选2018年度中国生命科学十大进展。以水稻为代表的农作物和果蔬等经济作物研究在国际上已呈现出明显的优势, 若干领域已从“追赶”状态跨越到“领跑”地位。该文对2018年中国科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了概括性评述, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域的发展前沿和热点, 展示中国科学家所取得的杰出成就。     

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义。综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望。     

2017年中国植物科学若干领域重要研究进展

2017年中国植物科学继续保持高速发展态势, 重大成果频出, 具体表现在中国植物学家在国际顶级学术期刊发表的文章数量平稳上升。中国植物科学领域的研究工作者成果精彩纷呈, 如新型广谱抗病机制的发现、水稻广谱抗病遗传基础及机制和疫霉菌诱发病害成灾机制研究等。2017年中国生命科学领域十大进展评选中, 有两项植物科学领域的研究成果入选。水稻生物学、进化与基因组学和激素生物学等领域学科发展突出。另外, 值得一提的是, 长期从事高等植物与代谢途径调控分子网络研究和水稻品种设计育种的李家洋院士的研究成果“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”荣获2017年国家自然科学一等奖。这一具有重大国际影响的开创性贡献标志着中国植物科学在该领域的国际科学前沿居于引领和卓越地位。该文对2017年中国本土科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了系统梳理, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域发展的最新前沿动态, 与广大读者共同分享我国科学家所取得的辉煌成就。     

SSTR5 ablation in islet results in alterations in glucose homeostasis in mice

Somatostatin (SST) peptide is a potent inhibitor of insulin secretion and its effect is mediated via somatostatin receptor 5 (SSTR5) in the endocrine pancreas. To investigate the consequences of gene ablation of SSTR5 in the mouse pancreas, we have generated a mouse model in which the SSTR5 gene was specifically knocked down in the pancreatic beta cells (betaSSTR5Kd) using the Cre-lox system. Immunohistochemistry analysis showed that SSTR5 gene expression was absent in beta cells at three months of age. At the time of gene ablation, betaSSTR5Kd mice demonstrated glucose intolerance with lack of insulin response and significantly reduced serum insulin levels. Insulin tolerance test demonstrated a significant increase of insulin clearance in vivo at the same age. In vitro studies demonstrated an absence of response to SST-28 stimulation in the betaSSTR5Kd mouse islet, which was associated with a significantly reduced SST expression level in betaSSTR5Kd mice pancreata. In addition, betaSSTR5Kd mice had significantly reduced serum glucose levels and increased serum insulin levels at 12 months of age. Glucose tolerance test at an older age also indicated a persistently higher insulin level in betaSSTR5Kd mice. Further studies of betaSSTR5Kd mice had revealed elevated serum C-peptide levels at both 3 and 12 months of age, suggesting that these mice are capable of producing and releasing insulin to the periphery. These results support the hypothesis that SSTR5 plays a pivotal role in the regulation of insulin secretion in the mouse pancreas.     

2018年中国植物科学若干领域重要研究进展

2018年中国植物科学继续呈现快速发展的态势, 我国科学家在国际植物科学主流学术刊物发表论文数量大幅增加, 取得了多项具有重要影响的成果。调控植物生长-代谢平衡实现可持续农业发展入选2018年度中国科学十大进展; 中国被子植物区系进化历史研究入选2018年度中国生命科学十大进展。以水稻为代表的农作物和果蔬等经济作物研究在国际上已呈现出明显的优势, 若干领域已从“追赶”状态跨越到“领跑”地位。该文对2018年中国科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了概括性评述, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域的发展前沿和热点, 展示中国科学家所取得的杰出成就。     

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义.综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望.     

Changes in aquatic vegetation in Rhine floodplain streams in Alsace in relation to disturbance

Abstract. Changes are described in aquatic vegetation in oligotrophic, groundwater-fed Rhine floodplain streams in Alsace (eastern France), resulting from disturbance. Disturbance factors include changes in nutrients, either permanent ones - effluent from a waste water treatment plant or trout hatcheries - or periodic ones: flooding. Regular inputs of high levels of phosphate and ammonia modified the macrophyte vegetation in these streams. The floristic composition, which was characteristic of oligotrophic waters upstream of the eutrophicated sector, changed to that of a eutrophic situation as originally found downstream. Periodic disturbance by floods which normally occur once a year, irregularly eutrophicates the small streams, causing the development of a mixture of eutrophic and oligotrophic species. Six macrophyte communities are distinguished, indicating different trophic levels. The aquatic vegetation is adapted to the variations of phosphate and ammonia levels. Hence, aquatic macrophytes can be used as bio-indicators of fluctuations in water nutrient levels in relation to the type of disturbance.     

Apoptosis in experimental myocardial infarction in situ and in the perfused heart in vitro

We report the appearance of apoptotic cells in experimental myocardial infarction (rabbit heart) in in situ and in vitro preparations. Apoptosis was recognized by intravital staining with Hoechst 33342 (Ho342), by nick-end labeling (TUNEL) and by DNA laddering. A steady rise in the relative number of apoptotic cardiomyocytes (apoptotic index) was noted in in situ preparations. Apoptosis was first noted 6 h after the onset of ischemia with its highest value occurring after 72 h. Apoptotic nuclei were absent in remote areas of the left and right ventricles. Apoptotic nuclei within the infarcted area showed diminished intensity of Ho342 fluorescence. Three days after ischemia, a border zone adjacent to the infarcted area consisting of apoptotic macrophages was recognized. A novel finding was the appearance of apoptotic cardiomyocytes in the isolated perfused ischemic heart. Occurring as early as 50 min after the onset of ischemia, a high apoptotic index was present adjacent to the ligature placed around the coronary artery. This observation provides the opportunity to selectively examine factors leading to apoptosis in the ischemic heart under controlled experimental conditions.     

Morphine-potentiated platelet aggregation in in vitro and platelet plug formation in in vivo experiments

The detailed mechanisms underlying morphine-signaling pathways in platelets remain obscure. Therefore, we systematically examined the influence of morphine on washed human platelets. In this study, washed human platelet suspensions were used for in vitro studies. Furthermore, platelet thrombus formation induced by irradiation of mesenteric venules with filtered light in mice pretreated with fluorescein sodium was used for an in vivo thrombotic study. Morphine concentration dependently (0.6, 1, and 5 microM) potentiated platelet aggregation and the ATP release reaction stimulated by agonists (i.e., collagen and U46619) in washed human platelets. Yohimbine (0.1 microM), a specific alpha(2)-adrenoceptor antagonist, markedly abolished the potentiation of morphine in platelet aggregation stimulated by agonists. Morphine also potentiated phosphoinositide breakdown and intracellular Ca(2+) mobilization in human platelets stimulated by collagen (1 microg/ml). Moreover, morphine (0.6-5 microM) markedly inhibited prostaglandin E(1) (10 microM)-induced cyclic AMP formation in human platelets, while yohimbine (0.1 microM) significantly reversed the inhibition of cyclic AMP by morphine (0.6 and 1 microM) in this study. The thrombin-evoked increase in pH(i) was markedly potentiated in the presence of morphine (1 and 5 microM). Morphine (2 and 5 mg/g) significantly shortened the time require to induce platelet plug formation in mesenteric venules. We concluded that morphine may exert its potentiation in platelet aggregation by binding to alpha(2)-adrenoceptors in human platelets, with a resulting inhibition of adenylate cyclase, thereby reducing intracellular cyclic AMP formation followed by increased activation of phospholipase C and the Na(+)/H(+) exchanger. This leads to increased intracellular Ca(2+) mobilization, and finally potentiation of platelet aggregation and of the ATP release reaction.