外源IAA对NaHCO3胁迫下黄瓜幼苗光合特性和抗氧化系统的影响

以黄瓜‘津研四号’幼苗为试材, 采用Hoagland营养液栽培, 研究了不同浓度（0、0.01、0.1、1和10 μmol·L-1） IAA处理对50 mmol·L-1 NaHCO3胁迫下黄瓜幼苗光合特性及抗氧化系统的影响。结果表明, 碱胁迫对黄瓜幼苗的生长有抑制作用, 0.01-1 μmol·L-1外源IAA处理可显著增加黄瓜幼苗的生物量; 使叶中Na＋积累降低, K＋积累增加, 且IAA的缓解效果具有浓度效应。叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量提高, 净光合速率（Pn）和气孔导度（Gs）增加, 以1 μmol·L-1 IAA处理的效果最好。添加1 μmol·L-1外源IAA显著提高了碱胁迫下黄瓜叶中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、脱氢抗坏血酸还原酶（DHAR）和谷胱甘肽还原酶（GR）的活性及还原型抗坏血酸（AsA）和谷胱甘肽（GSH）的含量, 降低了碱胁迫诱导的活性氧积累和膜脂过氧化反应; 而10 μmol·L-1外源IAA处理则加剧碱胁迫对黄瓜幼苗的危害。     

生长素吲哚乙酸对铜绿微囊藻生理生化及产毒特性的影响

为了探究生长素吲哚乙酸(IAA)对产毒铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)的影响, 从生长、光合色素含量、叶绿素光诱导荧光特征、脂质氧化和微囊藻毒素合成特性等方面, 研究了IAA对M. aeruginosa CHAB6301生理生化及产毒的影响。结果表明, 在低浓度IAA(0.04和0.2 mg/L)条件下, 铜绿微囊藻生长、叶绿素含量、光合系统(PSⅡ)电子传递效率及藻毒素含量均无明显变化, 藻蓝蛋白、别藻蓝蛋白和丙二醛(MDA)含量均低于对照。高浓度IAA(1和5 mg/L)能够促进细胞生长, 提高叶绿素含量, 但是抑制藻蓝蛋白和别藻蓝蛋白含量, 降低膜脂过氧化程度和细胞内藻毒素合成。综合各指标测定结果, 低浓度IAA对M. aeruginosa CHAB6301生长和光合作用影响不明显, 而高浓度IAA可促进藻细胞生长和光合作用, 增加微囊藻水华形成几率。     

格木幼苗对硝普钠-酸铝互作的生理响应

以格木（Erythrophleum fordii Oliv.）幼苗为材料,采用双因素完全随机设计实验方法,测定不同处理幼苗的光合色素和可溶性糖等生理指标,研究格木幼苗对硝普钠（SNP）-氯化铝（AlCl₃）互作的生理响应。结果显示,格木幼苗叶片中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均在处理4（0.2 mmol/L AlCl₃、0.1 mmol/L SNP）时最高,在处理9（0.8 mmol/L AlCl₃、0 mmol/L SNP）时含量最低,而叶片中丙二醛（MDA）、游离脯氨酸含量则相反;叶片可溶性糖、可溶性蛋白含量在处理4时最高,在处理9时最低;处理10（0.8 mmol/L AlCl₃、0.1 mmol/L SNP）的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性最高。施加SNP后,格木幼苗叶片中的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、可溶性糖、可溶性蛋白含量及SOD、POD、CAT活性均显著高于未施加SNP处理。相关性分析表明,叶绿素a、类胡萝卜素、总叶绿素和可溶性蛋白含量等指标间均呈极显著正相关（P < 0.01）。本研究结果得出,低浓度AlCl₃（0.2 mmol/L）胁迫可促进格木幼苗的生长,添加外源SNP对高浓度AlCl₃（0.8 mmol/L）胁迫格木幼苗产生的毒害具有一定的缓解作用,可在格木幼苗的培育及抗性研究中推广应用。     

无机三价砷对黄花水龙无菌苗生理生化特性的影响

采用溶液培养法研究无机三价砷胁迫对黄花水龙[Ludwigia peploides (Kunth) P. H. Raven subsp. stipulacea (Ohwi) P. H. Raven.]无菌苗的影响, 通过将黄花水龙无菌苗在含不同浓度NaAsO₂(0、2.5、10、50、250和500 μmol/L)的1/10霍格兰溶液中培养24h, 测定叶绿素、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白、可溶性糖以及抗氧化酶SOD、POD、CAT活性的变化, 以探讨无机三价砷胁迫对黄花水龙无菌苗光合特性及相关生理生化特征指标的影响。结果表明: 2.5 μmol/L As (Ⅲ)处理时, 叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量达到峰值, 随着处理浓度升高,叶绿素含量均有所下降; 处理组MDA含量均高于对照组, 且当处理浓度升高至500 μmol/L显著高于对照组。可溶性蛋白含量随着砷处理浓度的升高先升后降, 在As (Ⅲ)浓度为250 μmol/L时显著高于对照组, 当浓度高至500 μmol/L时可溶性蛋白含量有所降低; 可溶性糖含量随着砷浓度的升高先降后升, 抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均在低砷处理浓度下逐渐升高并到显著差异水平, 但当浓度高于250 μmol/L后, 含量均呈下降趋势; 这表明在低浓度胁迫下, 黄花水龙自身会出现自我保护现象, 高浓度砷对黄花水龙表现出损伤效应。研究结果为进一步研究砷胁迫下黄花水龙生理和生长变化及其培育和移植提供了一定依据。     

高CO2浓度对红掌的生长和光合作用的影响

以开顶式塑料薄膜温室为设施,研究了红掌叶片光合速率、植株生长和光合酶活性对高CO2浓度的响应.结果表明处理30d时,处理组T1(700±100 μmol CO2 mol-1)的株高、单叶面积、株鲜重分别比对照组(大气CO2浓度360±30 μmol CO2 mol-1)增加了12.8%、2.39%、29.2%,而处理组T2(1 000±100 μmol CO2 mol-1)的株高、单叶面积、株鲜重分别比对照增加了8.7%、1.81%、27.2%.在各自处理条件下测定的T1和T2的净光合速率分别比对照增加27.0%和33.8%,且在对照条件下测定的各处理组的净光合速率也均高于对照.处理组的气孔导度与蒸腾速率下降,但却促进了叶片中可溶性糖和淀粉积累,而叶绿素含量并没有明显变化.高浓度CO2能促进Rubisco活性增加,而乙醇酸氧化酶活性则明显下降.     

马铃薯AGPase活力反馈调控光合速率定量分析

为了揭示ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)改变对叶片光合作用的反馈调控,以改变AGPase活力的马铃薯转化株系为材料,测定了其AGPase活力(AA)、块茎淀粉积累量(SC)、叶片光合速率(PR)、叶绿素(CC)和蔗糖含量(SUC)等;测定结果分析显示,各株系的AGPase活力(AA)、块茎淀粉积累量(SC)和叶片光合速率(PR)间存在显著差异,且均显著高于对照;株系间AGPase活力、块茎淀粉含量和叶片光合速率呈显著正相关性;每单位AGPase活力上升可贡献贮藏器官淀粉积累增加2.5%,且是影响叶片光合速率的重要因素;结果表明,AGPase不仅是下游淀粉积累的限速酶,而且可向上游反馈调控光合速率。     

苦皮藤素Ⅳ和Ⅴ对棉铃虫幼虫神经细胞钠通道的影响

电压门控钠通道是神经细胞兴奋传导的基础,也是杀虫剂最主要的作用靶标。具有二氢沉香呋喃多元酯骨架的苦皮藤素Ⅳ和Ⅴ是卫矛科植物苦皮藤的主要杀虫活性成分,苦皮藤素Ⅳ和Ⅴ处理后昆虫的中毒症状分别表现为麻醉和兴奋。本实验应用全细胞膜片钳技术就苦皮藤素Ⅳ和Ⅴ对棉铃虫Helicoverpa armigera幼虫离体培养神经细胞钠离子通道的影响进行了比较。结果表明：苦皮藤素Ⅳ对TTX-敏感钠通道电流的抑制明显具有浓度和时间依赖性,高浓度（10 μmol/L和1 μmol/L）条件下,峰值电流迅速减小而被抑制,在较中间浓度（0.1 μmol/L）时缓慢降低,而在低浓度（0.01 μmol/L）下,峰值电流先增加然后再缓慢降低;苦皮藤素Ⅳ对激活电压无明显影响,但使峰值电压向正电位方向移动,在高浓度移动迅速,低浓度移动缓慢。苦皮藤素Ⅴ对TTX-敏感钠通道电流峰值有明显的增大作用,也有一定的浓度依赖性;对激活电压无明显影响,峰值电压在高浓度下变化不明显,在较低浓度(0.1 μmol/L和 0.01 μmol/L)下向正电位方向移动明显。结果说明,苦皮藤素Ⅳ和Ⅴ可能在钠通道上有一个相同的靶标位点,但由于它们化学结构上的差异,可能对钠通道动力学的修饰 不同,导致不同的生理效应,昆虫表现出不同的神经中毒症状。     

肉桂酸和咖啡酸对莴苣生长的化感作用及其机理研究

该研究以莴苣为受体植物,分析了酚酸类化感物质肉桂酸和咖啡酸对莴苣幼苗生长的活性效应及其作用机理,以揭示酚酸类化合物的化感作用机制。结果显示:(1)不同浓度的肉桂酸均对莴苣幼苗根长、茎长及鲜重产生明显的抑制作用,当肉桂酸的浓度为1 000μmol/L时其对莴苣幼苗根长、茎长及鲜重的抑制率分别达到了89%、74%和49%;咖啡酸对莴苣幼苗根长和茎长均表现出低浓度(0.1、1.0和10μmol/L)促进、高浓度(100和1 000μmol/L)抑制的活性作用模式,且高浓度下肉桂酸对幼苗生长的抑制作用明显强于咖啡酸。(2)较低浓度(0.1、1.0和10μmol/L)的肉桂酸和咖啡酸对莴苣根尖细胞活力均无明显影响;高浓度(100和1 000μmol/L)的肉桂酸和咖啡酸使莴苣根尖细胞的死亡数明显增加。(3)低浓度(0.1和1.0μmol/L)的肉桂酸和较低浓度(0.1、1.0和10μmol/L)的咖啡酸对莴苣根部的活性氧积累均无明显影响;当肉桂酸处理浓度大于10μmol/L及咖啡酸处理浓度大于100μmol/L时,随着浓度的升高莴苣根部活性氧的积累大量增加。研究表明,一定浓度的肉桂酸和咖啡酸均能够诱导莴苣体内活性氧的产生和积累,并降低幼苗根尖细胞的活力,进而影响莴苣幼苗的生长发育,且肉桂酸的生长抑制作用明显强于咖啡酸。     

外源半胱氨酸对铜胁迫下小麦幼苗生长、铜积累量及抗氧化系统的影响

采用滤纸培养法,研究了不同浓度的L-半胱氨酸（L-Cys）对200μmol/L铜离子胁迫下小麦幼苗生长、铜积累量、和抗氧化系统的影响。结果表明,（1）200μmol/L的铜离子可抑制小麦幼苗生长,使根长、生物量、总叶绿素含量极显著下降,可溶性蛋白和还原性谷胱甘肽（GSH）含量,超氧化物歧化酶（SOD）和抗坏血酸氧化酶（APX）活性略微上升,丙二醛（MDA）含量和细胞膜透性极显著上升。（2）外源Cys在1.0—5.0mmol/L时,受铜胁迫的小麦幼苗生长势与对照无差异,在1.0和2.5mmol/L下,根长、生物量、叶绿素a和总叶绿素含量与对照无显著差异,与Cu处理组差异显著（P<0.01）。（3）高于1.0mmol/L的外源Cys可极显著增加铜胁迫下小麦叶片和根系中的铜积累量。（4）外源Cys极显著提高了铜胁迫下小麦幼苗可溶性蛋白和GSH含量,并使SOD和APX活性持续维持在较低水平;外源Cys浓度低于2.5mmol/L时,MDA含量极显著下降,低于5.0mmol/L时,细胞膜透性极显著升高;多酚氧化酶（PPO）活性先上升后下降,除Cys为0.5mmol/L处理外,其它各处理间PPO活性均无显著差异。综合来看,喷施1.0—2.5mmol/L的外源Cys可提高小麦幼苗对铜胁迫的耐受性。     

苯并三唑与镉对水稻幼苗生长的联合毒性效应研究

本文研究了苯并三唑(BTA)(2.5、5和10 mg/L)、镉(Cd)(5μmol/L)单一及其组合处理对水稻(Oryza sativa L.)幼苗生长的毒性效应。结果显示,与对照组相比,随着浓度的升高,BTA显著降低叶片的叶绿素含量,抑制水稻幼苗生长,降低可溶性糖和淀粉含量,提高可溶性蛋白、游离氨基酸含量和硝酸还原酶(NR)活性,但抑制谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)的活性。与单一Cd相比,BTA与Cd复合处理加剧了叶绿素的降解代谢,并显著抑制水稻生长。同时,低浓度(2.5或5 mg/L)BTA与Cd复合降低淀粉和可溶性糖含量,而高浓度(10 mg/L)BTA与Cd复合则提高淀粉和可溶性糖含量。此外,BTA与Cd复合处理提高了游离氨基酸含量和NR活性,但降低了GOGAT活性,且Cd与不同浓度BTA的组合对GS活性具有高促低抑的特点。结果表明,BTA在一定程度上抑制碳氮代谢,但与Cd复合后,对碳氮代谢具有高促低抑的浓度效应。     

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