植物的光形态建成与运动.ppt

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(280320nm),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,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。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,