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。     

外源亚精胺对Ca(NO3)2胁迫下番茄幼苗光合特性和抗氧化酶活性的影响

以耐盐性较弱的番茄品种上海‘合作903’幼苗为试验材料,采用营养液栽培方法,研究了叶面喷施1mmol.L-1亚精胺(Spd)对75mmol.L-1 Ca(NO32)胁迫下番茄幼苗生长、叶绿素含量、光合及荧光参数、叶片抗氧化酶活性的影响,以探讨外源亚精胺缓解Ca(NO3)2胁迫伤害的机制。结果显示:Ca(NO3)2胁迫能够显著抑制番茄幼苗的生长;与Ca(NO32)胁迫处理相比,叶面喷施外源Spd 9d后,受胁迫番茄幼苗的株高、茎粗、干重、鲜重分别显著增加70.9%、15.8%、43.4%、41.4%;叶绿素a、b的含量分别提高17.7%、13.8%;净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、光合电子传递效率(rETR)和光化学猝灭系数(qP)分别升高6.6%、18.0%、31.0%、4.9%、5.0%,而胞间二氧化碳浓度(Ci)、非光化学猝灭系数(qN)分别降低21.5%、8.1%;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性分别增加10.7%和37.5%,而丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子(O2.-)产生速率分别显著下降34.5%、17.1%。研究表明,外源Spd通过提高番茄幼苗抗氧化酶活性来有效清除体内活性氧,维持光合机构的稳定性,提高其光合速率,从而缓解Ca(NO3)2胁迫对番茄幼苗的伤害。     

根施SA对番茄幼苗盐害损伤的修复效应

探讨根施水杨酸(SA)缓解番茄幼苗盐胁迫伤害的调节作用,为合理利用SA解决番茄栽培中的盐害问题和培育抗盐番茄品种提供科学依据。以"秦丰保冠"番茄品种幼苗为试材,在营养液栽培条件下,研究50-800μmol/L SA对100 mmol/L NaCl胁迫下番茄幼苗生长、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数、膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响。结果显示,盐胁迫下,不同浓度SA处理的番茄幼苗生长抑制均能得到有效缓解,同时叶片叶绿素含量、光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和光化学淬灭系数(qP)不同程度升高,细胞间隙CO2浓度(Ci)、最小荧光(Fo)和非光化学淬灭系数(NPQ)显著降低,其中SA浓度为200μmol/L时,各指标变幅均达到最大;在盐胁迫下,番茄幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛含量和电解质渗出率显著升高,过氧化氢酶(CAT)活性变化不显著,施加各浓度外源SA处理促进了上述3种酶活性的升高,同时使叶片丙二醛含量和电解质渗出率显著降低,并以200μmol/L SA处理时变化最显著。外源SA主要通过增强幼苗叶片的光合能力来缓解盐胁迫造成的氧化伤害,进而提高番茄植株的耐盐性。本试验条件下,以200μmol/L SA处理效果最好。     

外源亚精胺对Ca(NO3)2胁迫下番茄幼苗合特性和抗氧化酶活性的影响

以耐盐性较弱的番茄品种上海‘合作903’幼苗为试验材料,采用营养液栽培方法,研究了叶面喷施1 mmol·L-1亚精胺( Spd)对75 mmol·L-1 Ca(NO3)2胁迫下番茄幼苗生长、叶绿素含量、光合及荧光参数、叶片抗氧化酶活性的影响,以探讨外源亚精胺缓解Ca( NO3)2胁迫伤害的机制.结果显示:Ca(NO3)2胁迫能够显著抑制番茄幼苗的生长;与Ca( NO3)2胁迫处理相比,叶面喷施外源Spd 9 d后,受胁迫番茄幼苗的株高、茎粗、干重、鲜重分别显著增加70.9％、15.8％、43.4％、41.4％;叶绿素a、b的含量分别提高17.7％、13.8％;净光合速率(Pn)、气孔导度(Gx)、蒸腾速率(T1)、光合电子传递效率(rETR)和光化学猝灭系数(qp)分别升高6.6％、18.0％、31.0％、4.9％、5.0％,而胞间二氧化碳浓度(C1)、非光化学猝灭系数(q、)分别降低21.5％、8.1％;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性分别增加10.7％和37.5％,而丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子(O2)产生速率分别显著下降34.5％、17.1％.研究表明,外源Spd通过提高番茄幼苗抗氧化酶活性来有效清除体内活性氧,维持光合机构的稳定性,提高其光合速率,从而缓解Ca( NO3)2胁迫对番茄幼苗的伤害.     

外源24-表油菜素内酯对高温胁迫下茄子幼苗生长和抗氧化系统的影响

本文研究了高温胁迫下外源24-表油菜素内酯（EBR）对茄子幼苗生长和抗氧化系统的影响。结果表明,外源EBR处理显著促进了高温胁迫下茄子幼苗生长,提高了SOD、POD、CAT和APXS活性,AsA和GSH含量及可溶性蛋白和脯氨酸含量,降低了MDA、O2^-及H2O含量。表明,外源EBR处理通过促进高温胁迫下茄子幼苗抗氧化酶活性、抗氧化剂含量及渗透调节物质的提高,降低ROS水平,缓解高温胁迫对茄子幼苗生长的抑制作用,增强植株抗高温胁迫的能力。     

EBR预处理对盐胁迫下葡萄幼苗叶片抗氧化物质及酶活性的影响

以2年生葡萄(Vitis vinifera L.)酿酒品种赤霞珠扦插苗为材料,在水培条件下,分别用0、0.05、0.10和0.20mg/L 24-表油菜素内酯(EBR)预处理幼苗,然后进行50mmol/L NaCl胁迫,分别在胁迫6d和12d测定幼苗叶片中超氧阴离子(O_2~)、丙二醛(MDA)、抗氧化物质含量以及相关酶活性,探讨EBR预处理对葡萄幼苗耐盐性的影响。结果表明:与单独盐胁迫处理相比,不同浓度的EBR预处理使盐胁迫葡萄幼苗叶片O_2~和MDA含量显著降低,同时使其抗氧化物质抗坏血酸(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)含量以及抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、超氧化物歧化酶(SOD)活性显著升高;其中,0.10mg/L EBR预处理的表现最佳,在盐胁迫12d时,其葡萄叶O_2~和MDA含量比单独盐胁迫处理分别显著降低30.5%和22.0%,其叶片相应AsA和GSH的含量较单独盐胁迫处理分别显著提高82.8%和27.9%,且GR、APX和SOD活性分别显著提高7.2%、8.5%和24.0%。研究发现,在盐胁迫条件下,适宜浓度的外源BRs预处理能够显著降低葡萄叶片中活性氧含量,提高抗氧化物质含量和抗氧化酶活性,以促进AsA-GSH循环的快速有效运转,有效减轻植株的过氧化伤害,缓解盐胁迫对葡萄幼苗的伤害,提高葡萄的耐盐性。     

低温弱光下外源褪黑素对黄瓜幼苗生长及抗氧化系统的影响

以黄瓜品种‘津优4号’为材料,利用人工气候箱进行低温弱光处理(昼/夜,18℃/10℃),研究外源褪黑素(MT)对低温胁迫下黄瓜幼苗生长和抗氧化系统等生理指标的影响。结果显示:低温弱光下,与对照相比,外源褪黑素处理显著提高了黄瓜幼苗株高、茎粗、植株鲜重和干重,叶绿素和根系活力分别显著提高了13.3%和18.8%,抗氧化物质GSH及ASA的含量分别显著增加了39.3%和24.7%,保护酶SOD、POD、CAT、APX活性均显著升高;同时,外源褪黑素处理还显著提高了黄瓜叶片质膜及液泡膜H+-ATP酶的活性,从而使黄瓜幼苗叶片MDA含量和电解质渗漏率分别显著降低了28.7%和29.7%。研究表明,低温弱光下外源褪黑素可通过提高黄瓜幼苗保护酶活性、抗氧化物质的含量、细胞膜ATP酶活性等来降低质膜过氧化水平,保持细胞膜的完整性和功能,从而增强黄瓜幼苗对低温弱光的适应性,维持其正常生长,并以200μmol·L-1褪黑素处理效果较好。     

外源H_2S对NO_3~-胁迫下番茄幼苗生理生化特性的影响

采用营养液水培方法,通过外源施加H2S供体NaHS(100μmol/L),研究了信号分子H2S对100mmol/L NO3-胁迫下番茄幼苗生理生化特性的影响。结果表明:(1)NO3-胁迫下,随着处理时间的延长,番茄幼苗的株高、根长、鲜重和干重显著降低,叶绿素(a、b)含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均显著降低,而胞间CO2浓度以及丙二醛(MDA)、H2O2含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著降低,抗坏血酸(AsA)和还原性谷胱甘肽(GSH)含量显著降低。(2)与NO3-胁迫处理相比,外源NaHS处理1、3、5d后,番茄幼苗的株高、根长、鲜重和干重显著增加,叶绿素(a、b)含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均显著升高,而胞间CO2浓度显著降低;MDA和H2O2含量降低,SOD、POD、CAT和APX活性显著增强,AsA和GSH含量显著增加,而且幼苗的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶的活性显著增强;L-半胱氨酸脱巯基酶活性和内源H2S含量增加。研究认为,外源H2S可能通过提高抗氧化物酶的活性和增加抗氧化物质含量来缓解NO3-对番茄幼苗造成的伤害,从而增强其对NO3-胁迫耐性。     

外源GSH对盐胁迫下番茄幼苗生长及抗逆生理指标的影响

采用营养液栽培法,研究外源谷胱甘肽(GSH)对NaCl胁迫下番茄幼苗生长、根系活力、电解质渗透率和丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的影响,为利用外源物质减轻盐胁迫伤害提供理论依据。结果显示:(1)NaCl胁迫显著抑制了番茄幼苗的生长、根系活力和SOD、POD、CAT活性,提高了电解质渗透率及MDA、Pro、可溶性糖含量;(2)外源喷施GSH能够诱导NaCl胁迫下番茄幼苗叶片抗氧化酶SOD、POD、CAT活性上调,电解质渗透率及MDA含量下降,Pro和可溶性糖含量恢复至对照水平;(3)外源喷施还原型谷胱甘肽抑制剂(BSO)使NaCl胁迫下番茄幼苗的根系活力以及抗氧化酶SOD、POD、CAT活性下降,脯氨酸含量提高;(4)喷施GSH可诱导BSO和NaCl共处理番茄植株的根系活力、SOD、POD、CAT活性提高,MDA和Pro含量降低。研究表明,外源GSH可通过提高促进盐胁迫下番茄幼苗植株渗透调节能力及清除活性氧的酶促系统的防御能力、降低细胞膜脂过氧化程度、保护膜结构的完整性,从而有效缓解NaCl胁迫对番茄幼苗生长的抑制,提高其耐盐性。     

低氧胁迫下24-表油菜素内酯对黄瓜幼苗叶片光合特性及多胺含量的影响

采用1/2 Hoagland营养液培养,研究了低氧胁迫下24-表油菜素内酯(EBR)对黄瓜幼苗叶片光合特性及多胺含量的影响.结果表明：低氧胁迫下黄瓜幼苗的净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)、蒸腾速率(T_r)、胞间CO₂浓度(C_i)显著下降,而叶绿素含量显著提高,幼苗生长受抑;低氧胁迫显著提高了黄瓜幼苗叶片的腐胺(Put)、亚精胺(Spd)、精胺(Spm)、多胺(PAs)含量和Put/PAs,但降低了(Spd+Spm) /Put.低氧胁迫下,外源EBR不仅显著提高了黄瓜幼苗的P_n、g_s、T_r及叶绿素含量,也显著提高了黄瓜幼苗叶片的游离态Spm、结合态Spd、Spm及束缚态Put、Spd、Spm含量,促进了PAs的进一步积累,且降低了Put/PAs,提高了(Spd+Spm)/Put．可见,外源EBR调节了黄瓜幼苗内源多胺含量及形态的变化,维持了较高的光合性能,促进了叶面积和干物质量的显著增加,缓解了低氧胁迫对黄瓜幼苗的伤害.     

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