盐度对大菱鲆幼鱼鳃Na -K -ATPase活力、血清离子浓度 和激素水平的影响

采用饲养试验方法,研究了平均体质量为(7.16±0.07)g的大菱鲆(Scophthalmus maximus)幼鱼分别在盐度12、18、24、30和36下饲养60 d后,其鳃Na+-K+-ATPase活力、血清离子浓度、生长激素(GH)、皮质醇激素(COR)、特定生长率(SGR)和饲料效率(FCE)的变化。结果表明:幼鱼鳃Na+-K+-ATPase活力、血清Na+浓度均随盐度的升高而上升,分别在3.48~8.30 U/mg和169.99~180.00 mmol/L之间,其中12盐度组最低,36盐度组最高。幼鱼血清中K+和Cl-浓度分别在2.20~3.47 mmol/L和136.67~142.00 mmol/L之间,各盐度组之间差异不显著。幼鱼血清中GH和COR浓度分别在0.41~1.66 ng/ml和35.33~76.41 ng/ml之间;其中GH在36盐度组最高,12盐度组最低,而COR在12盐度组最高,36盐度组最低。幼鱼SGR和FCE分别在(1.45~2.00)%/d和1.12%~1.38%之间,与盐度的相关性不显著,两者均为12盐度组最低。由此可见,盐度变化显著影响大菱鲆幼鱼鳃Na+-K+-ATPase活力、血清Na+浓度和激素含量。本研究对大菱鲆养殖生理生态条件分析具有重要参考意义,研究结果可为大菱鲆养殖的盐度选择提供理论依据。     

NaCl胁迫对玉米幼苗不同器官离子含量的影响

在实验室水培条件下,研究了NaCl胁迫下玉米幼苗不同器官中Na+、K+,Ca2+,Mg 2+和Cl-含量的变化.结果表明:玉米各个部分Na+和Cl-含量、Na+/K+和Na+/Ca2+比值均随着培养液中NaCl浓度的增加而迅速提高,Na+,K+和Cl-含量的变化幅度为根系>成熟叶叶鞘>生长叶>成熟叶叶片,玉米幼苗根系最易受外界离子浓度的影响,叶片受外界环境影响较小;各器官中Ca2+、Mg2+对盐胁迫的响应不一致,NaCl胁迫使根系中Ca2+、Mg2+含量下降,成熟叶叶鞘中Mg2+含量变化规律性不明显,而NaCl胁迫下,成熟叶叶片中Ca2+、Mg2+含量增加;玉米幼苗具有拒Na+机制,具有一定的耐盐性,它的耐盐性是通过根和成熟叶叶鞘来实现的,Na+主要贮存在根系和成熟叶叶鞘中,而向成熟叶叶片和生长叶中运输较少;成熟叶叶鞘同时还具有拒Cl-能力.     

NaCl胁迫对2个菊属野生种幼苗体内K+、Na+和Cl-分布及生长的影响

采用营养液水培,研究了不同浓度NaCl处理下耐盐性不同的2个菊属物种幼苗的生长变化及体内K+、Na+、Cl-在器官间的区域化分布和吸收、运输特性,以揭示其耐盐差异机制。结果表明,NaCl胁迫下,2个物种的新生叶面积比率减小,受害叶面积比率增加,叶电解质外渗率增加;大岛野路菊受胁迫影响较轻。2个物种体内Na+和Cl-含量随NaCl浓度的升高而增大,且地上部的Na+、Cl-积累量大于根系,成熟叶是2个物种Na+、Cl-积累的主要器官。新生叶、茎的K+含量也随NaCl浓度的升高而增加。与耐盐性强的大岛野路菊相比,NaCl胁迫下萨摩野菊各器官积累的Na+和Cl-量均显著高于前者,其生长对其体内含有的Na+和Cl-比大岛野路菊更为敏感。除高盐胁迫下的根以外,大岛野路菊各器官的K+/Na+均显著高于萨摩野菊。大岛野路菊根向茎运输的SK,Na值远高于萨摩野菊,茎向中位成熟叶运输的SK,Na值较低,高盐胁迫时茎向上位新生叶运输的SK,Na值较高。说明NaCl胁迫下大岛野路菊对Cl-、Na+的累积能力弱、维持K+、Na+平衡的能力强,且根系对Na+的截留能力强,茎向上位新生叶运输Na+的选择性较低,是其耐盐性强的主要原因,而茎向中位成熟叶运输Na+的选择性较高是其对盐胁迫的适应。多元回归分析结果还表明,Cl-对萨摩野菊的影响强于Na+。     

肾小管髓襻升支粗段claudin-10缺失减少Na^+通透性并引起高镁血症和肾钙化北大核心CSCD

在肾小管髓襻升支粗段（thick ascending limb,TAL）,Cl-只能通过跨细胞途径进行重吸收,而约50%的Na＋以及Ca2＋和Mg2＋通过旁细胞途径重吸收。位于上皮细胞间的紧密连接蛋白复合体可以调控旁细胞途径对离子的选择性和通透性,对肾小管的重吸收起重要作用。Claudin-10是紧密连接蛋白claudin家族的成员,可在TAL表达,但其功能尚不了解。     

外源EBR对NaCl胁迫下燕麦幼苗无机离子吸收、运输和分配的影响

为了探讨外源2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)诱导燕麦(Avena sativa L.)幼苗抗盐性的效果及其生理调节机制,以"青引2号"和"加燕2号"燕麦为材料,研究NaCl胁迫下施用外源EBR对燕麦幼苗无机离子吸收、运输和分配的影响。结果表明:100mmol·L-1NaCl胁迫下,"青引2号"和"加燕2号"燕麦幼苗叶片和根系中的Na+、Cl-含量均显著升高,对阳离子的吸收产生了拮抗作用,导致燕麦幼苗叶片和根系中的K+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+、Cu2+含量显著降低,离子稳态平衡被打破;100 mmol·L-1NaCl胁迫下,施用0.01μmol·L-1外源EBR后,"青引2号"和"加燕2号"燕麦幼苗叶片和根系中的Na+和Cl-含量显著降低,促进了燕麦幼苗根系对K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Cu2+和Zn2+的吸收,叶片和根系中K+/Na+、Cl-/Na+、Ca2+/Na+、Mg2+/Na+、Fe2+/Na+、Mn2+/Na+、Cu2+/Na+和Zn2+/Na+显著升高,并且有效调控燕麦幼苗体内无机离子的运输比和阳离子的运输选择性比率,离子稳态重新达到平衡状态;说明外源EBR能够缓解NaCl胁迫下Na+和Cl-对燕麦幼苗所造成的离子毒害作用,有效调控燕麦幼苗对无机离子的选择性吸收、运输和分配,对维持燕麦幼苗体内的离子稳态平衡具有正向调控作用。     

海水胁迫对向日葵苗期生长及矿质营养吸收特性的影响

采用砂培法,研究了海水胁迫对向日葵幼苗生长及矿质营养吸收特性的影响。结果表明,海水胁迫下,向日葵幼苗株高、茎粗、干物重明显降低。幼苗根茎叶中Cl-,茎和叶中Mg2 、叶中Na 和Ca2 含量随海水浓度的增加而增加,根茎叶中K 、全氮和全磷含量随海水浓度升高而降低,但在10%和20%海水胁迫下,向日葵体内Na 、Cl-主要集中于根和茎中,叶中较少。海水胁迫下,向日葵幼苗各部位K /Na 始终是叶部最高,根部最低,且根茎叶中SK,Na值均大于1。因此,低浓度海水胁迫下向日葵幼苗对Na 和Cl-的截流作用、海水胁迫下幼苗根部对K 强的选择性吸收以及K 向地上部的选择性运输是向日葵具有一定耐盐性的主要原因。     

盐胁迫对二穗短柄草幼苗生长及不同器官中盐离子稳态的影响

采用4种浓度的NaCl溶液(50、100、150、200 mmol/L)处理二穗短柄草和拟南芥(对照)幼苗,测定不同浓度盐胁迫下2种植物幼苗的生长指标和离子分布,以探讨二穗短柄草在盐胁迫下主要阳离子平衡机制.结果表明:(1)盐胁迫显著抑制二穗短柄草根叶的生物量积累.(2)根冠比数据显示,在盐胁迫条件下二穗短柄草能够更好地维系地下部分的生物量积累.(3)在4种浓度盐胁迫下,二穗短柄草叶中Na+含量低于根系,而且K+、Cl-含量和K+/Na+比值始终高于根系,说明在二穗短柄草中Na+从地下到地上的转运受到抑制,但对Cl-的转运缺乏有效的调控.(4)回归分析发现,盐胁迫下二穗短柄草和拟南芥根部Na+与K+含量变化呈正相关关系,而在叶部则不相关,说明二穗短柄草和拟南芥Na+与K+在根部具有相同的离子通道,而在叶部却具有各自独立的转运途径.     

外源EBR对NaCl胁迫下燕麦幼苗无机离子吸收、运输和分配的影响

为了探讨外源2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolide,EBR)诱导燕麦(Avena sativa L.)幼苗抗盐性的效果及其生理调节机制,以"青引2号"和"加燕2号"燕麦为材料,研究NaCl胁迫下施用外源EBR对燕麦幼苗无机离子吸收、运输和分配的影响。结果表明:100mmol·L-1NaCl胁迫下,"青引2号"和"加燕2号"燕麦幼苗叶片和根系中的Na+、Cl-含量均显著升高,对阳离子的吸收产生了拮抗作用,导致燕麦幼苗叶片和根系中的K+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+、Zn2+、Cu2+含量显著降低,离子稳态平衡被打破; 100 mmol·L-1NaCl胁迫下,施用0.01μmol·L-1外源EBR后,"青引2号"和"加燕2号"燕麦幼苗叶片和根系中的Na+和Cl-含量显著降低,促进了燕麦幼苗根系对K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Cu2+和Zn2+的吸收,叶片和根系中K+/Na+、Cl-/Na+、Ca2+/Na+、Mg2+/Na+、Fe2+/Na+、Mn2+/Na+、Cu2+/Na+和Zn2+/Na+显著升高,并且有效调控燕麦幼苗体内无机离子的运输比和阳离子的运输选择性比率,离子稳态重新达到平衡状态;说明外源EBR能够缓解NaCl胁迫下Na+和Cl-对燕麦幼苗所造成的离子毒害作用,有效调控燕麦幼苗对无机离子的选择性吸收、运输和分配,对维持燕麦幼苗体内的离子稳态平衡具有正向调控作用。     

淋洗与植物作用耦合对盐渍化土壤的改良效应

以甘肃秦王川引大灌区盐渍化土壤为背景,以当地5种耐盐植物为材料,采用根袋法盆栽试验动态研究了淋洗结合植物种植对盐渍化土壤改良的效应。结果表明:与种前相比,单纯的淋洗作用对土壤pH值影响不大,而淋洗结合植物种植明显降低了土壤pH值,且根际土壤pH值小于非根际土壤的,5种耐盐植物中霸王根际土壤pH值降低幅度最大,达0.6个单位。K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Cl-和SO2-4在5种植物根际土壤中均有不同程度的富集,富集程度因物种的不同而不同,随培养时间的延长而呈波动状态。5种供试植物和对照组土壤中的6种主要的可溶性盐分离子随淋洗次数和培养时间的延长呈下降趋势。在培养120d后,单纯淋洗的土壤中K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Cl-和SO2-4的含量相比种前平均分别降低了33.3%、26.1%、35.6%、32.5%、35.5%和36.3%,植物吸收带走的上述各离子的含量平均分别占种前的46.2%、8.1%、30.2%、7.2%和21.6%,其中霸王吸收带走的盐分离子最多,而淋洗结合种植植物的土壤中上述各离子的含量与种前相比平均分别降低了67.25%、63.73%、83.8%、67.5%、81.55%和78.46%,由此可见,淋洗结合植物种植的脱盐效果优于单纯淋洗,且土壤中主要的盐分离子Na+、Cl-和SO2-4的含量降低幅度最大,通过计算得出,在Cl-、SO2-4和Na+减少的总量中还有37.73%的Na+、38.22%的Cl-和35.14%的SO2-4的减少量是由植物根系的物理化学作用机制引起的。     

油菜素内酯对盐渍下油菜幼苗生长的调控效应及其生理机制

为了探讨油菜素内酯对植物耐盐性的调控,以甘蓝型油菜"南盐油1号"为试验材料,研究了外源24-表油菜素内酯(24-EBL)对100、200 mmol/L Na Cl胁迫下油菜幼苗干重(DW)、相对含水量(RWC)、渗透调节能力(OAA)、叶片气体交换参数、气孔限制值(Ls)等的调节效应,还测定了不同器官的Na+、K+、Cl-含量,并计算各器官的K+/Na+和SK,Na。结果表明:(1)在不同浓度的盐胁迫下,油菜幼苗DW显著下降,胁迫下外源喷施10-12、10-10、10-8、10-6mol/L 24-EBL作用下,油菜植株干重均不同程度的上升,且植株干重都在10-10mol/L 24-EBL(EBL2)处理下达到最大值,分别比100、200 mmol/L Na Cl胁迫下增加29%和20%。与对照相比,非盐胁迫下外源喷施10-12、10-10、10-8、10-6mol/L 24-EBL,油菜幼苗植株干重与对照相比均无显著变化。(2)不同Na Cl浓度胁迫下,油菜叶片的RWC显著下降,外施EBL2可显著提高油菜叶片的RWC和OAA。(3)不同浓度Na Cl胁迫下,油菜幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均不同程度下降,而Ls显著上升,而外喷EBL2可不同程度的提高Pn、Gs、Ci、Tr,降低Ls。(4)与对照相比,Na Cl胁迫下油菜幼苗叶片、叶柄和根的Na+和Cl-含量均显著上升,Na Cl浓度愈高,Na+和Cl-含量上升愈显著。而K+含量均下降,外源EBL2可显著降低幼苗各器官的Na+和Cl-含量,对幼苗叶片K+含量没有影响,但提高了叶柄和根中的K+含量。上述表明,合适浓度的24-EBL外喷可明显提高油菜的耐盐水平,且不同浓度Na Cl胁迫下,最适24-EBL浓度均为10-10mol/L。主要是因为外源喷施24-EBL能显著改善离子稳态和渗透调节能力,从而改善盐胁迫下油菜幼苗的光合作用、水分状况,提高其耐盐性。而24-EBL对盐处理下油菜植株气孔限制的显著改善是其促进其光合、水分利用的重要原因,也是其对100 mmol/L Na Cl处理的油菜生长调控效果优于200 mmol/L Na Cl处理的重要原因之一。结果还显示,在叶片中,24-EBL外施可通过排Na+和Cl-来维持植株离子稳态,而对K+影响不大;在根、茎中可通过排Na+、排Cl-、吸K+维持稳态。     

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