[光敏色素研究概况及进展.docVIP

目 录 摘 要 1 关键词 1 Abstract 1 Key words 1 1光敏色素的概述 1 1.1光敏色素的发现 1 1.2光敏色素的分布 2 2 光敏色素的主要反应方式 2 3光敏色素的生理功能 3 3.1光敏色素对细胞生长的调节 3 3.2光敏色素与光周期 4 4 研究展望 5 参考文献： 5 光敏色素研究概况及进展 摘 要：综述了20世纪20年代光敏色素被发现以来的光敏色素研究概况及进展。主要包括：从生物化学和分子水平阐述了光敏色素的生理功能；光敏色素的三种主要的反应方式，尤其是光敏色素的主要分子基因PhyA和PhyB在反应方式上的区别；虽然迄今为止人们极少研究光敏色素和植物激素在苜蓿秋眠中的作用，但对此方面提出了研究展望。 关键词：光敏色素；光受体；光周期；生理功能 Abstract：The paper has summarized surveys and advances in research on phytochrome since 1920s it was discovered, including as follows:It expatiated physiological functions of phytochromes at biochemistry and molecular level; hytochrome has three main reaction modes,especially distinguishing on reaction modes of molecular genes PhyA and PhyB of phytochrome; Although people have hardly studied effects on alfalfa fall dormancy of phytochrome and plant hormone so far,this paper brought forward prospects of research at this aspect. Key words：Phytochrome; Photoreceptors; Photoperiod; Physiological functions 引言 植物在长期进化中，为了能够感知周围环境的光强、光质、光向和光周期并对其变化做出响应，形成了光受体系统。目前已知：光敏色素(phytochrome)，接收红光和远红光信号；隐花色素蓝光和紫外光；B受体紫外光。Garner和Allardt[1]发现了光周期现象，即有的植物(例如大豆晚熟品种)能感受每天日照的时间长短来调节其开花的早晚。Flint和McAlister(1937)进一步发现的红光能促进莴苣种子萌发,而远红光抑制其萌发。Hendricks等对大豆叶片行了暗诱导期的单色光的中实验断，结果发现也是RL的中断抑制开花诱导效应最强，而FR则无效，并且能够逆转RL的效应(Parker等，1949)。于是，Borthwick等提出了植物中存在一种吸收红光或远红光而可逆地控制植物发育的色素的假设。经过几年的努力，他们终于取得了直接的实验证据，说明了玉米黄化苗中确实存在着这种“幻觉中的色素”。1959年Butler等[2]用双波长分光光度计成功地检测到对黄化玉米幼芽(Zea mays) 和黄化芜菁(Brassica rapa) 或其蛋白提取液照射红光(RL)后，在RL区的吸收减少，远红光(FR)区的吸收增加；而照射FR后在RL区的吸收增加，在FR区的吸收减少。这种吸收差异的光谱变化，可以反复发生多次。次年4月，植物学家Harry Borthwick和物理化学家Sterling Hendricks把这种吸收红光或远红光可逆转换的色素命名为光敏色素(phytochrome)。经过几年的研究证明，光敏色素在植物个体发育过程中作为主要的光受体，发挥了重要的作用。从调节种子的萌发到幼苗胚芽鞘、中胚轴生长、幼叶的展开，或下胚轴生长、弯钩伸直、两片子叶的张开和扩张；从叶片表面气孔的形成和活动到幼茎维管束的分化、表皮毛的形成；从植株地上部分发育形态到根的生长和根冠的调节；从叶绿体的发育到光合活性的调控；从贮藏淀粉、脂肪的分解到硝酸盐的还原活化、蛋白质核酸的合成；从光周期控制发芽分化到叶片等器官衰老的调节，无时无刻不存在着光敏色素的作用。光敏色素的发现在植物科学，尤其是在植物的发育生物学研究中是一个重大发现。 1.2 光敏色素的分布 光敏色素存在于从藻类到被子植物一切能进行光合作用的植物中，并且分布于各种器官组织中，在植物分生组织和幼嫩器官，如胚芽鞘、芽尖、幼叶、根尖和节间分生区中含量较高。光敏色素主要存在于