第九章 植物的光形态建成与运动幻灯片.pptVIP

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 ①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。 ②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