罗宗洛

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本馆由[ 天堂墓匠 ]创建于2009年12月30日

罗宗洛在学术上的开创性成就

发布时间:2009-12-30 10:51:31      发布人: 天堂墓匠
        罗宗洛的第一篇论文,是在1925年与他老师坂村彻合作发表的,题为《不同浓度的氢离子对植物细胞质的影响》。文中推论细胞质是由种种胶体的混合体所构成的多相系统,其中多数的两性电解质,各自独立存在,各有它的独立等电点,提出细胞质等电点的多点论。在1930年前后,欧美科学家正在讨论胶体化学应用于生物学的问题,细胞质等电点的一点论、多点论,引起很多讨论。他们的论文是这方面最早的研究工作之一。1925—1931年,罗宗洛在坂村彻实验室从事植物溶液培养的研究。当时生物学研究中许多工作集中注意于氢离子溶度对一般生命现象的影响,植物离子吸收机制的研究正在从新的观点、新的技术的基础上发展。农业方面正在讨论硝酸盐、铵盐作为农作物的氮肥,何者效果为好。他用NaNO3 、NH4NO3、NH3Cl、(NH4)2SO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4、NH4HCO3代替Knop溶液中的Ca(NO3)2、KNO3,来培养水稻、燕麦、蚕豆、羽扁豆,每天测定培养液的pH变化。根据实验结果,证明铵盐并不是高等植物不好的氨源,使用铵盐引起培养液中氢离子的增加是可以避免的。在培养液中加入Ca2+,就可以消除铵盐作为氮源对植物生长的不良影响。罗宗洛在以上的工作基础上,开始玉米苗根对NH4+、NO3-吸收的研究。当时在无机营养的研究方面,对溶液中氢离子实际浓度影响根系离子吸收的工作还很少,这是一项具有开拓意义的研究。罗宗洛在1927—1929年进行这项研究,积累了丰富的实验资料。当培养液中(Knop溶液里Ca(NO3)2,KNO3用NH4NO3代替)除NH4NO3外,其他盐类的浓度比较高时,玉米幼苗吸收NH4+到一定程度后,才开始吸收NO3-。当其他盐类浓度很高时,NH4+的吸收量超过NO3-很多,引起培养液的pH降低;当其他盐类浓度低时,NO3-的吸收多于NH4+;当这种培养液内其他盐类浓度与Knop溶液相等时,NH4+的吸收量与NO3-相等。他进一步做玉米幼苗在不同浓度NH4NO3单盐溶液中的吸收,发现玉米根与含有NH4NO3的培养液相接触,培养液的pH很快变化,而培养液的偏酸、偏碱都会影响玉米幼苗的生长。要避免这种偏酸、偏碱的变化,铵盐是合宜的植物氮源。如以NH4HCO3与(NH4)2SO4按一定比例配制溶液,使溶液在培养玉米以后,pH不致变化很大,玉米就可以生长得很好。以上有关植物吸收NH4+、NO3-的实验结果,证实了当时苏联科学院院士Лрянцщников铵盐可作为氮源的论点,受到他的赞赏。50年代我国化学氮肥严重不足,建设了许多小化肥厂生产、推广碳酸氢铵(炭铵)。事先曾征求罗宗洛的意见,他提供了有关碳酸氢铵肥效及如何使用的科学依据,对这些工厂的生产发挥了指导作用。虽然,目前对NH4+、NO3-的吸收、利用研究已在向纵深发展,对吸收机制的认识已更为深入,但罗宗洛在上个世纪研究中观察到的许多现象,应该说是今天工作的先导。
  1934—1937年罗宗洛在南京中央大学开展无菌条件下玉米离体根尖的研究,当时植物组织培养还处在萌芽阶段,只有法、德、美等国的少数人在工作。他和清华大学的李继侗(当时做银杏离体胚的培养)是我国植物组织培养方面的先驱和倡导人。罗宗洛最初做叶提取物对根尖生长的影响,目的在于探讨叶提取物中是否存在“成根素”一类的生长促进物质。用柳、桑、茶、旱金莲、番茄和小麦的新鲜叶沸水的提取物,加入液体培养基中培养玉米根,发现这些提取物对主根的增长及侧根的发生有促进作用,对根表面细胞的排列起调节作用,细胞排列整齐;不加叶提取物的,根表面细胞的排列呈锯齿状。桃、洋槐的叶提取物不能增长玉米的长度及侧根数,但根表面的细胞排列整齐。随后,试验培养基中不同氮源(无机和有机的)对玉米根尖生长的影响,以硝酸盐作为氮源,玉米根尖长得最长,侧根最多,干重也最大。铵盐对玉米根尖的生长不是最好的氮源。玉米根尖能利用尿素、天门冬酰铵、白蛋白等作为氮源,而只单独加一种氨基酸对促进玉米根尖的生长不明显。以上成果,从1935年起连续发表了3篇论文,引起国际上的重视。当时Protoplasma杂志邀请他撰写一篇综合性的论文。组织培养的工作由于1937年8月13日日军在上海发动侵略战争而告停顿。尽管如此,我国的组织培养研究,后来所以能够得到日益蓬勃的发展,不能不追溯到当年的肇始工作及培养的人才。
  1940年起罗宗洛开始研究微量元素的生理功能。他设想凡是植物生长上必要的物质,凡是能促进植物生长的物质,在理论上都应该有引起燕麦胚芽鞘弯曲的功能。他指导两位学生进行此项试验,结果低浓度的硫酸锰能引起胚芽鞘弯曲,近似生长激素的效应。同年夏季,他在浙江大学极其简陋的条件下,继续进行微量元素的研究,此时实验室的助教、学生多了,做了许多试验。观察到微量锰能促进水稻、绿豆、玉米、油菜的发芽和小麦种子内糖化酶的活性,使胚乳中的淀粉、糊精的消失速率比对照为快。锰还能促进菜豆初生叶中淀粉的分解。水稻、小麦、玉米、烟草、油菜等的花粉萌发及花粉管的生长,锰也都有促进作用。锌、锰、硼还能引起丝瓜的单性结实。关于微量元素的研究,先后发表了8篇论文。他在这方面的研究成果,在当时是一个创举。
  1958年罗宗洛开始进行高等植物辐射生理研究,他开展此项工作的目的是:在理论上了解生物对不良环境的适应过程,在实践上探测如何减轻辐射伤害的途径。研究结果表明植物对辐射的敏感性随生长状况不同而异,生长旺盛时期对辐射很敏感,促进生长的物质增加植物对辐射的敏感性,抑制生长的物质则增加耐受性。分次辐射比一次辐射损伤小,表明在间歇期损伤在恢复。他注意到在辐射损伤和恢复时期植物体内谷胱甘肽含量的变化。他特别重视辐射伤害恢复的研究。这些工作当时国际上方才开始,现在已成为辐射生理研究中的重要领域,可见他的科学远见。

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