9光形态建成解读.ppt

第九章 光形态建成 光可以以能量的方式影响植物的生长发育—光合作用； 可以以信号的方式影响植物的生长发育—光形态建成。 光形态建成是低能反应，所需能量比光补偿点低10个数量级。 植体内接受光信号的受体是光敏色素、隐花色素和向光素、紫外光—B受体（ UV-B受体，280-320nm)。 光形态建成：（photomorphogenesis） 植物依赖光来控制细胞的分化、结构和功能的改变，最终汇集成组织和器官的建成，即以光控制植物发育的过程。 植物暗形态建成（skotomorphogenesis ） 植物在暗中生长所呈现的各种黄化特征、茎细而长、顶端呈钩状弯曲、叶片偏小等现象。 以能量的方式 以信号的方式 影响生长发育 影响生长发育 高能反应,与光 低能反应,与光 能的强弱有关 有无、性质有关 光合色素 光敏色素、隐花色  素、紫外光-B受体 光合作用 光形态建成 作用方式 反应 光受体 植物的光感受系统 目前已知的植物光感受系统成员有： 1）光敏色素：感受红光和远红光区域的光（650-740nm） 2）隐花色素和向光素：感受蓝光（450-500nm）和近紫外光区域（320-400nm）的光 3）UV-B受体：感受紫外光B区域（280-320nm）的光 一、光敏色素的发现和分布 红光区（600~700nm，660nm） 远红光区（720~760nm，730nm） 1.发现（Borthwick，Hendricks） 顺次暴露在R和FR后，莴苣种子的发芽情况 光照处理 发芽率（%） 黑暗（对照） 14 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 莴苣种子萌发受到促进或抑制只与最后一次照射的光质有关，红光促进，远红光抑制。 吸收红光和远红光并可以相互转换的光受体是具有两种存在形式的单一色素—光敏色素。 2. 分布 除真菌以外的低等和高等植物中,与膜系统结合,分布在脂膜、线粒体、叶绿体和内质网上。蛋白质丰富的分生组织含量高，黄化苗比绿苗含量高（其生色团在黑暗条件下合成）。 3. 光敏色素的性质 光敏色素是一种易溶于水的色素蛋白，由脱辅基蛋白质和生色团组成。生色团是一个开链的四个比咯环。生色团有两种形态，可相互转化。生色团具有独特的吸光特性。 顺式 反式 Pr（红光吸收型）：吸收峰660nm、生理失活型 Pfr（远红光吸收型）：吸收峰730nm、生理激活型 合成 660nm [x] 前体 Pr Pfr [Pfr · x] 生理反应 730nm 暗逆转 破坏 Pr与Pfr之间的转换包括光反应和暗反应，暗反应只有在有水条件下才能发生。 光化学转换： 660nm 730nm 红光照射 远红光照射 660nm 730nm 光敏色素不吸收绿光,故绿光为安全光 pr Pfr 已知有200多个反应受光敏色素调节 种子萌发 光周期 花诱导 叶脱落 性别表现 小叶运动 节间伸长 膜透性 弯钩张开 花色素形成 向光敏感性 块茎形成 偏上性生长 节律现象等 二、光敏色素的生理作用 （一）生理作用 1、快反应 秒/分 棚田效应（Tanad