《第九章光形态建成》-公开课件.pptVIP

第九章 光形态建成 第一节 光敏色素的发现,分布和性质 第二节 光敏色素的生理作用和反应类型 第三节 光敏色素的作用机制 第四节 蓝光和紫外光反应 　　　　第九章 光形态建成 光的作用⑴光是植物光合作用必需的 ⑵光调节植物整个生长发育 在光形态建成中,光作为一个信号,去激发受体 光受体①光敏色素:红光和远红光 ②隐花色素和向光素: 蓝光和近紫外光 ③UV-B受体:紫外光B区域的光 第一节 光敏色素的发现,分布和性质 一,光敏素的发现 HAMMER BONNER 弱光打断短日植物的暗期,可以阻止短日植物的 开花 BORTHWICK HENDRICKS PARKER 差示光谱仪 单色光 大豆和苍耳的暗期作用光谱 红光区(600-680NM) BORTHWICK HENDRICKS 喜光的莴苣种子发芽试验 红光与远红光 同年,他们提出植物体内有一种吸收红光和远红光的色素 1959,1964 从黄化燕麦幼苗提取出 光敏素 Pr Pfr 二,光敏色素的分布 除真菌外,广泛分布,在各个器官,组织中,其中黄化幼苗多于绿色幼苗 三,光敏色素的化学性质及光化学转换 ㈠光敏色素的化学性质 色素蛋白质 250×103 二个亚基组成二聚体 全蛋白 生色团+脱辅基蛋白 Pr 600-655NM 吸收光谱 Pfr 725-730NM 生色团是非环式的胆三烯类的四吡咯结构 612 脱辅基蛋白　　125×103 硫醚键　　 ㈡光敏色素基因和分子多型性 光敏色素蛋白质的基因是多基因家族 ＰＨＹＡ（Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ） 类型Ⅰ光敏色素：见光易分解的 大量PHYA 类型Ⅱ光敏色素：稳定的　量少 PHYB-E ㈢光敏色素的光化学转换 　　　　Pr Pfr [Pfr.X] 生理反应 第二节光敏色素的生理作用和反应类型 一，生理作用 　　表９—２高等植物中一些由光敏色素控制的反应 １种子萌发　　 ６小叶运动　　11光周期　 16叶脱落 ２弯钩张开　　 ７膜透性　　　12花诱导　 17块茎形成 ３节间延长　　 ８向光敏感性　13子叶张开 18性别表现　 ４根原基起始　 ９花色素形成　14肉质化　 19单子叶植物叶片展开 ５叶分化和扩大 10质体形成　 15偏上性　 20节律现象 慢反应（光形态建成）　　种子萌发　　叶子展开　下胚轴弯钩 快反应（非）质体运动　含羞草　合欢开闭 硼田效应　转板藻叶绿体运动 　　　 二，光敏色素的反应类型 ㈠极低辐照反应 ㈡低辐照反应 ㈢高辐照反应 第三节光敏色素的作用机制 最早的学说 ⒈光敏素改变膜的性质 慢反应,快反应 照红光小叶闭合,Pfr.黄化幼苗照红光，叶片展开－－光敏素作用在膜上，影响膜的透性 ⒉光敏素活化有关开花的基因 短日植物在光照下Pr—Pfr时就抑制合成开花素的基因，而在黑暗中Pfr－Pr就能活化开花素的合成，从而活化花芽分化的基因． （长日Pr／ Pfr　开花　短日Pr／ Pfr 　开花） 　Pr　　　Pfr　“中心代谢反应”　活化基因（或基因组）开花 ⒊光敏素与酶的活化 1972 Schopfer　受光敏素调控的酶有５２种，苯丙氨酸裂解酶，NAD激酶，硝酸还原酶 有人认为：光敏素的原初作用是在活化有关调节开花基因的一些酶． 最近研究：光敏素是苏氨酸／丝氨酸激酶 　　 　　　　　光敏色素的激酶性质 转板藻受光照射的信号转导途径 　红光－Pfr增多－跨膜Ca2+流动－细胞质中Ca2+增加－钙调蛋白活化－肌动球蛋白轻链激酶活化－肌动蛋白收运动－叶绿体转动 光敏素参与的反应多数涉及到基因表达． （图９－１２光敏色素调节基因表达图解Ｐ２１４） 作业 光形态建成 暗形态建成 光敏色素 1,如何用试验证明植物的某一个生理过程与光敏色素有关 2,光敏色素是如何调节基因表达的? 3,光敏色素Pr与Pfr的结构和功能有什么不同？ * * * 红光 远红光 ［Ｘ］ 代谢产物 ATP,NAD 破坏 红光 远红光 暗转变 活化 合成 Ｐ Ｐ０ 纯化型 前体 丝氨酸 激酶区域 生色团 光敏色素 COOH H2N 生色团 H2N COOH 丝氨酸 激酶区域 红光 ATP P X X P