植物的光形态建成与运动

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三篇 信号转导,第九章 植物的光形态建成与运动,(1),光为环境信号，调节细胞生理反应，控制植物发育的过程,称为植物的,光形态建成,或称,光控发育作用,。,图,9-1,模式植物拟南芥的光控发育的若干事例,发育的很多方面是由光敏色素（,PHY,），隐花色素（,CRY,），和向光素（,PHOT,）单独或互相联合作用来调控的。,能感受和传导光质、光强、光时、光向和光周期等光信号，并能引发相应细胞反应的一类,生物大分子物质,称,光受体,。,有三类光受体：,(1),光敏色素,感受红光和远红光,(2),蓝光受体,感受蓝光和近紫外光 包括隐花色素和向光素,(3),紫外光,-B,受体,感受紫外光,B (280,320nm),第九章 植物的光形态建成与运动,第一节 光敏色素与光形态建成,第二节 蓝光受体和蓝光反应,第三节 植物的运动,小结,第一节 光敏色素与光形态建成,(,一,),光敏色素的发现,1952,年,博思威克,等人，用不同波长的单色光照射吸水后的莴苣种子，发现：,红光促进萌发,，最有效,660nm,，,远红光抑制萌发,，最有效,730nm,。,一、光敏色素的发现和分布,最后照射的是,红光,，则,促进萌发,；反之则抑制萌发。,表,9-1,红光（,R,）和远红光（,FR,）,对莴苣种子萌发的控制,照光处理,萌发率,R,70,R,FR,6,R,FR,+,R,74,R,FR,+,R,+,FR,6,R,FR,+,R,+,FR,+,R,76,R,FR,+,R,+,FR,+,R,+,FR,7,R,FR,+,R,+,FR,+,R,+,FR,+,R,81,R,FR,+,R,+,FR,+,R,+,FR,+,R,+,FR,7,R,：红光,1min,；,FR,：远红光,4min,1960,年，博思威克等人将这种,色素蛋白命名为光敏色素,。,2009,年考研题,请设计实验证明光敏素参与需光种子的萌发的调控,要求简要写出实验方法与步骤,预测并分析实验结果。,(,实验题,10,分,),答案要点,（,1,）实验方法与步骤,选取需光种子，,25,下暗中吸胀后，进行以下处理：,A,组：黑暗处理；,B,组：红光处理；,C,组：红光,-,远红光处理；,D,组：红光,-,远红光,-,红光处理。,在,25,下暗中培养，统计萌发率,（,2,）结果预测与分析,A,组萌发率很低；,B,组萌发率显著提高，说明红光促进萌发；,C,组萌发率明显低于,B,组，说明红光和远红光的作用可相互逆转；,D,组萌发率与,B,组相当，说明红光和远红光的作用可相互逆转；,已知光敏素有红光吸收型和远红光吸收型，吸收相应波长的光后两种吸收型可相互转换。因此，上述实验结果表明，光敏素参与需光种子萌发的调控。,(,二,),光敏色素的分布,蛋白质丰富的,分生组织和幼嫩器官中含量较高,。,黄化幼苗比绿色组织中高出几十倍。,图,9-2,光敏色素在黄化豌豆幼苗中的分布,用分光光度法测定。光敏色素在发育旺盛的区域含量高，集中分布在上胚轴和根尖分生组织中,二、光敏色素的化学性质及光化学转换,脱辅基蛋白,由核基因编 码，在细胞质中合成；,硫醚键,生色团,在质体中合成后，运出到胞质中,(,一,),光敏色素的化学性质,1.,光敏色素的基本结构和装配,二聚体,(,二,),构型与定位,1.,红光吸收型和远红光吸收型,二聚体会出现,Pr/Pfr,中间型,红光吸收型,(Pr,型,),钝化形式；较稳定；白光或红光,Pr,型转化为,Pfr,型,远红光吸收型,(Pfr,型,),活化形式；不稳定；照射远红光,Pfr,型转化为,Pr,型,中间型具有一定的生理活性,(,三,),吸收光谱和光平衡,Pr,型,在,666nm,处有最大吸收,，,Pfr,型,在,730nm,处有最大吸收,。,1.,吸收光谱,图,9-5,光敏色素的吸收光谱,纯化的样品来自燕麦黄化苗 ，,Pr,与,Pfr,的吸收光谱，两者间有较多的重叠,