油茶幼苗对不同浓度锰离子的早期生理响应及其耐锰能力初探

油茶是一种重要的木本油料作物,为了解油茶幼苗对不同浓度锰离子的早期生理响应规律及其对高锰的耐受能力,该研究以油茶幼苗(湘林7号)将其放于0.005(CK)、0.1、1、4、8、10、12、14、16 mmol·L-1共9个不同锰浓度的霍格兰氏营养液中培养,研究不同供锰水平短期处理下水培油茶幼苗的表观及生理变化。测定叶片中超氧化物酶(SOD)与过氧化物酶(POD)活性,丙二醛(MDA)与可溶性糖以及叶绿素的含量。结果表明:(1)锰浓度达到4 mmol·L-1后,幼苗出现叶片失绿、褐斑、脱落现象;浓度超过8 mmol·L-1后,植株出现死亡;锰浓度越高上述现象越明显;(2)随锰浓度增加,叶片中SOD、POD活性及叶绿素含量呈先增后减的变化趋势,MDA与可溶性糖的含量则持续增加且在浓度超过8 mmol·L-1后增加更明显;(3)随培养天数(0、20、50 d)增加,8 mmol·L-1组可溶性糖与MDA含量持续增加,叶绿素含量持续减少;POD与SOD的酶活在前阶段(0~20 d)呈增加趋势,后期(20~50 d)则相反;低于8 mmol·L-1各组,浓度越低各指标随时间变化幅度越小;(4)处理过程中,各组抗氧化酶活性变化率SOD均大于POD(Paired t-Test,P0.01)。这说明油茶幼苗生理响应可有效抵御锰胁迫的毒害效应,植株表现出了较高的锰耐受能力(≤8 mmol·L-1),SOD与POD等抗氧化酶在抵御锰胁迫过程中发挥了重要作用。     

超积累植物水蓼吸收锰的生理与分子机制

水蓼(Polygonum hydropiper)是一种新近发现的锰超积累植物.本文通过营养液模拟试验,研究了锰在水蓼细胞中的分布与化学形态特征,以及锰胁迫下水蓼的生理生化响应机制.结果表明:锰在水蓼叶片非活性代谢部分(细胞壁和液泡)的积累是其解毒耐锰的主要机制之一;水蓼叶片中的锰大部分以水溶性有机盐或草酸锰的形态存在;在锰浓度处理为8 000 μmol/L时,叶绿素a含量显著降低,而在其它处理条件下,叶绿素a无明显变化;在锰处理≤5000 μmol/L时水蓼叶片的细胞膜还没有受到明显伤害;水蓼叶片的可溶性蛋白含最随锰处理浓度小同而变化,说明植物在代谢和结构上发生了调整;随锰处理浓度的增加,水蓼叶片SOD和POD活性提高,保护酶活性的提高义可清除活性氧自由基,这是水蓼耐高锰和累积锰的一种生理响应机制.     

化学药剂对零上低温胁迫下玉米生长中后期超氧物歧化酶活性的影响(简报)

10℃低温下玉米组织SOD活性下降。生长中期玉米SOD对低温的敏感性高于后期,生殖器官SOD比营养器官SOD对低温敏感。生长中后期喷施磷和钾、锌和锰能增强玉米叶片和雌穗SOD活性,从而提高植株耐冷性和产量。     

SOD的原料植物——悬钩子

SOD(超氧化物歧化酶)是一种含有铜、锌、锰和铁的金属酶,它的作用是催化超氧阴离子(O_2~-)自由基的歧化反应,从而缓解超氧阴离子自由基对机体的损害。作为生物活性物质SOD的存在与机体的肿瘤、衰老、免疫性疾病和辐射防护等有关,近年还发现SOD具有抗癌活性。我国SOD的开发品种已超过20种,但绝大部分来自动物血中,植物中仅在刺梨、小白菜和大豆上有过报道。     

锰超氧化物歧化酶(MnSOD)表达与活性调控及其与肿瘤的关系

线粒体锰超氧化物歧化酶(MnSOD)是细胞中主要的抗氧化酶,其在清除细胞中活性氧自由基(ROS),应对细胞氧化应激及维持细胞正常生理代谢过程中起着重要作用。锰超氧化物歧化酶(MnSOD)基因表达以及蛋白活性受到多种途径调控,并与多种疾病的发生密切相关。本文介绍了锰超氧化物歧化酶(MnSOD)的生物学特性,并从锰超氧化物歧化酶(MnSOD)的转录调控、表观遗传调控以及翻译后修饰等方面,对锰超氧化物歧化酶(MnSOD)基因表达及活性调控机制研究进展进行了综述。     

甜杨6-磷酸葡萄糖脱氢酶在抗冻性低温诱导中的作用

对-20℃低温锻炼及脱锻炼过程中甜杨(Populus suaveolens)幼苗的G6PDH、SOD和POD活性、MDA含量和半致死温度(LT50)进行了测定和分析.结果发现,低温锻炼在一定程度上提高了幼苗6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH)、SOD和POD活性,降低了MDA含量和幼苗半致死温度(LT50).另外,将幼苗放回常温(脱锻炼)2 d能引起幼苗的G6PDH、SOD和POD活性的显著下降,并使LT50和MDA含量的迅速回升.结果表明,低温锻炼中G6PDH活性的增加有助于SOD和POD活性的提高,进而对幼苗的LT50和MDA含量的降低有明显的促进作用,G6PDH可能参与了SOD和POD活性的调节和抗冻性的低温诱导.     

雌二醇、壬基酚、多氯联苯、镉和锌暴露对唐鱼体内超氧化物歧化酶活性的影响

目的 研究雌二醇(E2)、壬基酚(NP)、多氯联苯(PCBs)、镉(Cd2+)和锌(Zn2+)单独以及联合暴露对唐鱼体内SOD酶活力的影响.方法设计不同浓度的单一物质及混合物对唐鱼14 d暴露染毒,定量测定7、14d体内SOD酶活力的变化.结果 ①低浓度E2处理唐鱼7d可诱导SOD活性显著上升,时间延长、浓度升高时SOD活性无明显变化;②低浓度NP对SOD活性没有明显的影响,高浓度NP使SOD活性极显著上升;③中高浓度组PCBs处理7、14 d,低浓度组PCBs处理14 d时SOD活性被抑制,抑制程度随着时间的延长和浓度的升高有增强的趋势;④Cd2+、Zn2+各浓度组都对唐鱼体内的SOD活性产生了一定的抑制作用,并且抑制程度随着时间的延长而加深.结论 E2、NP、PCBs、Cd2+、Zn2+对唐鱼的SOD酶活力有明显影响,它们单独作用时的SOD活性与暴露浓度之间存在良好的剂量-效应关系.联合作用效应与暴露时间和(或)各物质浓度有关,大部分表现为毒性增强.     

马尾松幼苗生理指标对高锰胁迫的响应

采用砂培方法,在温室内研究了马尾松1年生苗木在不同锰浓度(0.005(对照)、1、5、10和15mmol·L-1)条件下的生理指标响应。结果表明:与对照相比,高锰浓度(≥10mmol·L-1)下马尾松的生物量和根系活力降低。高锰条件下,马尾松针叶中叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量下降,表明锰对马尾松光合机构存在一定影响,同时也是导致生物量降低的原因之一。在高锰胁迫下,丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性均发生显著变化且对锰毒起到一定的缓解作用,其中CAT和MDA对高锰胁迫的响应比较灵敏,MDA和2种酶的变化反映了马尾松对高锰胁迫的生理响应。     

多氯联苯对剑尾鱼超氧化物岐化酶活性的影响

目的　研究多氯联苯 (PCBs)暴露对剑尾鱼 (Xiphophorushelleri)超氧化物歧化酶 (SOD)活性的影响 ,探讨剑尾鱼器官组织内SOD活性变化作为环境风险评价 (ERA)的有效生物学标记的可行性。方法　测定了PCBs对剑尾鱼 30d的半致死浓度 (LC50 ) ;使用浸浴法以 0、2、5 0 μg L三个PCBs浓度为剑尾鱼染毒 ,定量测定了 72h内肝、鳃及卵巢组织中的SOD的活性变化。结果　PCBs对剑尾鱼的 30dLC50 为 1 0 5 80 μg L ;PCBs对剑尾鱼肝脏和卵巢的SOD活性有明显 (P <0 0 1 )的影响。在最初染毒的 1 2h内 ,SOD活性略有上升 ,但随暴露时间延长 ,浓度增加 ,肝和卵巢的SOD活性均呈下降趋势。此外 ,结果还显示肝组织的SOD活性较高于卵巢的SOD活性 ,表明不同器官组织的SOD活性对PCBs胁迫的敏感性存在一定的差异。实验中鳃组织SOD活性在PCBs暴露后其变化不明显 (P >0 0 5 )。结论　表明剑尾鱼肝细胞SOD活性可作为环境风险评价 (ERA)的有效生物学标记     

锰对葡萄根中离子吸收及抗氧化酶系统的影响

以2个葡萄品种(金手指、康拜尔)为材料,采用温室沙培实验,研究不同浓度Mn处理对葡萄根中离子吸收及抗氧化酶活性的影响.结果表明,随着Mn2+浓度的增大,葡萄根中元素含量呈现不同的变化,总体上看Ca和Mg的含量降低,Mn、Cu和Zn的含量增加,Fe含量则随锰处理浓度增加呈先下降后略有升高的趋势.在抗氧化系统中POD活性随 Mn浓度的升高而逐渐降低,而CAT和APX酶活性呈先升高后降低的趋势,SOD活性变化不大,说明保护酶系统形成了一定的适应高锰胁迫的机制,这些抗氧化酶活性的增强能够提高葡萄适应和抵抗重金属胁迫的能力.     

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