带形蜈蚣藻盘丝体孢子的形成及温度和光照强度对其放散的影响

在实验室条件下, 首次发现了带形蜈蚣藻(Grateloupia turuturu)盘状体产生的丝状体能够形成孢子, 暂命名为“盘丝体孢子”。研究详细观察了该盘丝体孢子的形成过程, 并探讨了不同温度6、12、16、20、24和30℃及不同光照强度10、30、45、60、90和120 μmol/(m2·s)对盘丝体孢子放散的影响。结果表明: (1) 带形蜈蚣藻雌配子体的囊果释放果孢子, 果孢子发育形成盘状体, 盘状体经过诱导再生出单列细胞的丝状体, 丝状体形成多室孢子囊, 并放散出大量盘丝体孢子; (2) 温度和光照强度均对丝状体中盘丝体孢子的放散产生显著影响。在温度为16℃、光照强度为60 μmol/(m2·s)时盘丝体孢子放散量有最大值; (3) 在温度低于12℃或高于24℃时, 盘丝体孢子的放散受到影响, 数量明显减少; (4) 在光照强度低于30 μmol/(m2·s)或高于90 μmol/(m2·s)时, 盘丝体孢子的放散明显受到抑制。研究结果补充了带形蜈蚣藻无性繁殖过程, 为其种质保存、人工育苗及养殖提供更为丰富的理论依据, 为探讨带形蜈蚣藻的起源与演化提供新思路。     

温度、盐度、光照对海洋卡盾藻生长和产毒的影响

在正交试验条件下,分析了盐度、温度、光照强度对海洋卡盾藻生长和产毒的影响.结果表明：在盐度22、33、45和温度20 ℃、25 ℃、30 ℃以及光照强度2000、3000、4500 lx条件下,三因素对海洋卡盾藻生长的影响均不显著,盐度是影响海洋卡盾藻产毒的主要因子;盐度45、温度30 ℃、光照2000 lx下海洋卡盾藻的比生长速率最大,盐度22、温度20 ℃、光照4500 lx下海洋卡盾藻的产毒能力最强;低盐条件不利于海洋卡盾藻的生长,但有利于溶血毒素的合成;当海洋卡盾藻生长受到限制时,其溶血毒素合成增多.     

温度、光照、盐度与pH 对淡水蓝藻拟柱胞藻生长的影响

拟柱胞藻(Cylindrospermopsis raciborskii)是近年来发现能够引起水华的一种优势淡水蓝藻, 可产生蓝藻毒素,由其引发的水质危害已逐渐引起人们的重视。为探讨环境因素与拟柱胞藻生长状态的关系, 设计采用温度(25, 30, 35 ℃)、光照(2000, 3000, 4000 lx)、盐度(0, 4, 8)与pH 值(7.2, 8.2, 9.2)四种环境因子三水平正交试验, 分析在不同环境因子条件下拟柱胞藻的比平均生长速率, 最高藻丝密度, 叶绿素a(Chl-a)及类胡萝卜素(Carotenoid)含量。研究结果表明, 在9种环境因子组合中, 除温度25℃、光照4000 lx、pH 9.2 及盐度8, 拟柱胞藻不能生长外, 其余条件均能生长。藻丝生长速率、藻丝密度及光合色素的影响程度上, 盐度影响最大, 其次是pH 和温度, 光照影响最小。拟柱胞藻藻丝最佳生长的环境条件为温度30℃, pH 8.2, 光照4000 lx 及盐度0。     

环境因子及藻体密度对条斑紫菜生长与氮磷去除效率的影响

以条斑紫菜为材料,系统探究实验室条件下光照强度、温度、光周期、盐度和干出等生态因子和藻体密度对条斑紫菜生长和氮磷去除的影响,为今后条斑紫菜大规模栽培的生态修复潜力研究及海洋富营养化治理奠定理论基础。实验室条件下不同藻体密度、光照强度、光周期、温度、盐度和干出时间对条斑紫菜生长及氮磷去除效率的影响。结果表明:条斑紫菜在藻体密度0.1 g/L、光照强度为120μmol m-2s-1时特定生长率最大,为38.1%。随着藻体密度增加,光照强度减小,其特定生长率逐渐减小,当藻体密度为1.6 g/L、光照强度为30μmol m-2s-1时,特定生长率最小为12.6%;藻体密度0.1—0.8 g/L时随着藻体密度的增加条斑紫菜对NO-3-N和PO3-4-P的去除效率显著增加,藻体密度为0.8—1.6 g/L时藻体对NO-3-N和PO3-4-P去除效率差异不大,其中藻体密度1.6 g/L、光照强度90μmol m-2s-1时条斑紫菜对NO-3-N和PO3-4-P去除效率均达到93%以上。为进一步探究其他环境因子的影响,因此在温度和光周期实验中选择氮磷去除率适中的藻体密度0.4 g/L和最适光照强度90μmol m-2s-1。温度为15℃、光周期为16L∶8D条件下条斑紫菜特定生长率最大,为36.9%,且氮和磷去除效率也最大,分别为91.9%和81.6%。条斑紫菜生长适宜盐度为10—35,最佳盐度为25,干出时间越长生长越慢,氮磷去效率也越低,且有较大交互作用,但干出后的紫菜光合作用更强。以上研究将为应用大型海藻条斑紫菜大规模栽培进行生态修复奠定基础。     

不同生态条件对绿色巴夫藻生长与脂肪酸组成的影响

研究不同温度、盐度、光照条件对绿色巴夫藻生长和脂肪酸组成的影响。实验结果表明:绿色巴夫藻的适温范围在5—30℃之间,最适为25℃;该藻为低盐度种类,在试验范围内都能生长,其最适盐度为6‰;生长较适宜的光照强度为3000—5000lx。巴夫藻的主要脂肪酸为C14∶0、C16∶0、C16∶1(n-7)、C18∶1(n-9)、C18∶3(n-3)、C18∶4(n-3)、C22∶6(n-3),其中在20℃时C22∶6(n-3)的含量达到最高,且PUFA(n-3)的含量也较高;在低盐度条件下有利于PUFA(n-3)的合成,盐度为6‰时C20∶5(n-3)的含量最高为总脂的6.02%,在盐度为15‰时C22∶6(n-3)的含量达到最高(总脂的17.79%);光照强度对C22∶6(n-3)的影响不大,在3000lx时C20∶5(n-3)的含量较高。结果表明低光照强度下利于PUFA(n-3)的合成,且C22∶6(n-3)的含量较高。     

光照、温度对纵坑切梢小蠹起飞行为的影响

纵坑切梢小蠹有明显的趋光性。在光照为 1～ 4 0 0 lx范围内 ,趋光性随光照强度提高而增强。完全黑暗条件下 ,蠹虫起飞量极少。在光照 10 0 0 lx,温度 2 5℃下 ,蠹虫起飞率达 77.7%。研究认为 ,温度和光照是纵坑切梢小蠹起飞的重要环境因素     

光照周期对大草履虫种群变化的影响

为探究光照周期对大草履虫种群变化的影响,以光照周期为变量,将实验样本按24L/0D、0L/24D、12L/12D及6L/18D的光照周期分为4组进行培养。培养条件为温度25℃,光照强度4 800 lx,先后使用稻草汁培养液和酵母培养液,分别在有限培养环境及食物充足的条件下进行实验。结果表明,在2种实验条件下,光照周期对环境容纳量都有极显著的影响(P0.01),其中全暗条件下环境容纳量最高,光周期对大草履虫种群增长率无显著影响(P0.05)。     

外界因子对条斑紫菜自由壳孢子囊枝形成和生长影响

主要研究了不同光照周期(8L:16d、12L:12d和16L:8d)、不同温度(15℃、20℃和25℃)、不同光照强度(29、42、57、72和86μmol m-2·s-1)等外界因子对条斑紫菜自由丝状藻丝切断诱导形成壳孢子囊枝影响,以期获得条斑紫菜壳自由孢子囊枝形成的最佳外界条件.结果表明,在25℃和57μmol m-2·s-1条件培养30d后,短日照(8L:16d)对壳孢子囊枝诱导形成效果最好,其壳孢子囊枝形成率高迭92,5%,50d后几乎达到100%;在25℃和短日照条件培养30d后,光照强度为57μmol m-2·s-1,时,壳孢子囊枝诱导形成率达到最高(92.2%),光照强度过高过低均不利壳孢子囊枝形成;在57μmol m-2·s-1和短日照条件下,当温度为25℃时,壳孢子囊枝形成率最高,形成率随温度下降而减少.在12L:12d光照周期、57μmol m-2·s-1光照强度和25℃温度条件下,自由壳孢子囊枝生长最快,其日平均相对生长率可迭54.43%.以上研究为实现紫菜细胞工程育苗新技术一自由壳孢子囊枝育苗奠定了坚实基础.     

铜藻苗种繁育研究

2011—2013年, 以浙江省南麂岛马祖岙的野生铜藻作为亲本, 详细观察了铜藻繁殖特性、胚胎发育和幼孢子体的早期发育过程, 开展了铜藻幼孢子体早期发育条件(温度、盐度、光照强度、光照周期等)的优化研究。结果发现, 南麂岛铜藻的自然繁殖盛期为每年3月下旬至5月上旬, 室内海水温度为13—18℃, 较适宜于雌雄生殖托的形成。在试验条件下, 铜藻受精卵发育的适宜温度为10—20℃, 盐度是20—30, 在该培育条件下, 经过48h的孵化, 受精卵可以大批量同步化发育成具有假根的幼孢子体。人工育苗结果表明, 适宜的环境因子(温度20℃, 盐度20—30, 光照强度4500 lx, 光照时间12—18h/d)较利于幼孢子体的生长发育。铜藻幼孢子体的前期培育连续流水和充气为宜, 经18—20d的室内培育, 幼孢子体可发育成具有2—3叶片的幼苗。质地坚硬、表面粗糙的水泥砖较适合铜藻幼孢子体的附着和生长, 可满足后期藻场修复的要求。     

盐藻β-胡萝卜素异构体胁迫积累的HPLC研究

采用HPLC技术分析了盐藻在胁迫条件下积累β-胡萝卜素异构体的规律.结果表明：胁迫条件增强,有利于全反式异构体积累,胁迫条件减弱有利于顺式异构体的积累.即: 32℃,10 000 lx,18%盐度积累的全反式异构体含量最多(2.593 mg/L),25℃,自然光照射,24%盐度积累的顺式异构体含量最多(0.630 mg/L);顺式异构体种类及数量随不同的胁迫条件而不同,25℃,自然光照射,24%盐度,培养30 d测到全反式异构体及2种顺式异构体,32℃,10 000 lx,18%盐度培养30 d测到全反式异构体及一种顺式异构体;相同胁迫条件不同时间异构体积累也不同.在18%盐度,25℃,10 000 lx光照条件下,0 d只测到全反式异构体,8 d,19 d分别测出全反式异构体及2种顺式异构体,34 d测到全反式异构体及一种顺式异构体.     

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