藻类的光控发育-Core.PDF

植物学通报　1998, 15 (5):31～39 Chinese Bulletin of Botany ① 王伟　林均民　金德祥 (厦门大学生物学系　厦门　361005) 　藻类发育的许多方面受光的调控, 且多种多样的光受体参与藻类的光形态建成过 。本文就近 年来藻类光形态建成领域的研究进展简要综述, 内容以海洋藻类为主, 主要包括光周期、非光周期控制 的藻类发育类型, 以及藻类的光受体的种类及分子特性, 并兼顾与高等植物的相关特性进行比较。 　藻类, 光, 发育, 光受体 PHOTOCONTROL OF DEVELOPMENT IN ALGAE WANG Wei 　LIN Jun-Min 　JIN De-Xiang (Dep artment of Biology, Xiamen University, Xiamen 361005) Abstract 　M any aspects of algae de elopment are controlled by light,and a w ide range of dif - ferent photoreceptors appear to be in ol ed.This re iew summarizes recent ad ances in pho- tocontrol of de elopment in algae.We focus mainly on photomorphogenesis in marine algae, including photoperiodic responses and nonperiodic responses, and photoreceptors (phy - tochromes in particular)in algae.We also compare algae w ith higher plants in some aspects of photomorphogenesis when necessary. Key words　Algae,Light,De elopment,Photoreceptors 光对植物生长和发育的重要性不言而喻, 除了作为光合作用能源外, 光也控制植物 (包括藻类)的一系列发育过 , 即光形态建成(Kendrick 和 Kronenberg, 1994)。光形态 建成侧重于两方面的研究∶一是光受体本身, 研究其光谱学、生物化学及分子生物学,有 关知识主要来自高等植物;其二是光反应的最终结果, 各种植物都是研究对象(Kendrick 和Kronenberg, 1994;Dring, 1988;Wada 和Kadota, 1989)。藻类结构在细胞水平简单, 形态、生理具有多样性, 因此,适合作为光形态建成研究的模式材料。海洋藻类的光控发 育研究尤其有意义, 因为:(1)海藻的光合色素呈多样性, 意味着光反应具有生理多样 性;(2)海洋中光环境比陆地多变, 对光不同的反应将制约藻类在水中的生长与分布; (3)植物的早期进化发生在海洋中, 不同藻类生理学的差异可能反映植物进化历 (Dring 和Luning, 1983)。 高等植物光形态建成研究的飞速进展, 以及分子生物学的渗透, 极大地促进了藻类 光控发育研究(Rudiger 和Lopez-Figueroa, 1992;M orand 等, 1993)。本文就藻类光控发 ① 国家自然科学基金资助项目。 缩写:B 蓝光, Chl 叶绿素, FR 远红光, G 绿光, LD 长日照, LDP 长日植物, NB 夜中断, Phy 光敏色素, R 红光, SD 短日照, SDP 短日植物, Y 黄光 3　　　2 植物学通报 15 卷 育研究作一简要综述。 1　 光周期现象指对日照长度的反应, 也称光周期反应。严格的定义是, 动物、植物生 活史的某些方面受光、暗时间长度的控制(Vince-Prue, 1983)。在光形态建成领域, 光周 期反应一直是研究的热点。但藻类光周期现象研究进展缓慢, 部分原因是, 大型藻在实 验室里培养不方便, 微藻虽易培养, 但形态简单, 光周期反应控制的范围