植物的光形态建成

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1、第八章植物的光形态建成与运动光对植物生长的影响有直接与间接两个方面的作用。间接光作为能源影响植物的光合作用与蒸腾作用；直接影响植物的形态建成。光调控的植物生长发育过程包括:种子萌发、黄化苗转绿、气孔运动、花芽分化以及器官衰老等。这种调节通常是通过信号转导，改变生理代谢或诱发基因的表达，控制细胞的分裂、分化与生长来实现的，并最终汇集到组织和器官的建成。这种以光作为环境信号调节细胞生理反应、控制植物发育的过程叫光形态建成*。也称为光控发育作用。植物体内凡能感受光质、光强、光照时间、光照方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都可称为光受体。光受体：光敏色素：感受红光和远红光信

2、号蓝光受体：感受蓝光和近紫外光信号，包括隐花色素和向光素紫外光B受体：感受紫外光B光信号一、光敏色素的发现和分布需光种子的萌发受红光（660nm）促进，被远红光（730nm）抑制，在红光下促进萌发的效果可被紧接着的远红光照射所抵消（或逆转）。光敏色素参与种子萌发的结果。光处理萌发％R70R-FR6R-FR-R74R-FR-R-FR6R-FR-R-FR-R76R-FR-R-FR-R-FR7交替地暴露在红光（R）和远红光（FR）下莴苣种子萌发百分率光线对种子萌发的影响与光的波长有关1952年，博思威克等人用不同波长的单色光照射吸水后的种子。1960年，将这种吸收红光与远红光且可相互转化的色素蛋白命

3、名为光敏色素。（二）光敏色素的分布和移动光敏色素存在于各种植物中，高等植物的各种器官中。黄化组织中的含量高于绿色组织。主要以可溶蛋白的形态存在于细胞质和细胞核中。受光调控细胞质中的光敏色素可转移到细胞核中。二、光敏色素的化学性质和光化学转换光敏色素是高等植物中普遍存在的一种色素-蛋白复合体，由生色团和蛋白质两部分组成,。生色团与蛋白质以共价健相连。1.光敏色素的化学性质２．红光吸收型和远红光吸收型两种构型红光吸收型（Pr）:远红光吸收型（Pfr）:生理钝化形式，吸收峰在666nm生理活化形式，吸收峰在730nm两种存在形式可以相互转化：红光（660nm）远红光（730nm）、黑暗PrPfrPr

4、型与Pfr型的相互转化是蓝色蛋白质的一种特性。在转化过程中，生色团结构与蛋白质的空间构型均发生变化。其中，生色团的变化可能与两个氢原子转移有关。1.光敏色素的光化学转换三、光敏色素的作用机理X可能是ATP、NAD或其它代谢物；Pfr.X可能是一种酶。光敏色素的类型类型Ⅰ光敏色素（PⅠ）：存在于黄化组织中的光敏色素；含量高，但光不稳定。类型Ⅱ光敏色素（PⅡ）：存在于绿色组织中的光敏色素；含量低，但光稳定。2.光敏色素的生理作用和反应类型三种生理作用：（1）控制形态建成种子萌发、节间伸长、叶绿体发育和叶绿素合成、向光性、光周期诱导开花（2）诱导多种酶的合成光合作用、呼吸作用；碳水化合物、蛋白质、核

5、酸代谢有关的酶。（3）参与植物激素代谢促进GA的合成，减少游离生长素的含量。图7-12光、暗条件下生长的马铃薯幼苗A:黑暗中生长的幼苗；B:光下生长的幼苗1～8指茎上的节的顺序图7-13光敏素控制的四季豆幼苗发育A：连续黑暗中；B：2分钟红光照射C：2分钟红光5分钟远红光；D：5分钟远红光（二）光敏色素的反应类型快反应：延迟时间以分秒计，一般为红光/远红光可逆的生化反应，光受体为PⅠ。如合欢、含羞草等小叶的开闭，细胞器在细胞中的可逆运动。慢反应：延迟时间以小时或天计，反应一但终止，不能逆转。光受体为PⅡ。如种子萌发、叶子展开、开花等。（三）光敏色素与需光种子的萌发（四）光敏色素与植物的避阴反应

6、第二节蓝光受体和蓝光反应一：蓝光受体：隐花色素：吸收蓝光和近紫外光，参与植物的光形态建成和动物体内的生物钟调控。介导蓝光抑制下胚轴伸长反应，光周期中诱导开花中日长感受等。向光素：感受蓝光和近紫外光，介导光照、氧气、电位差等环境刺激诱导的反应，如向光性反应、叶绿体移动与气孔开放等。二、蓝光反应：向光性反应：向光素抑制茎的伸长生长：向光素、隐花色素、光敏色素诱导叶绿体移动－叶绿体的避光反应：向光素诱导气孔开放：向光素第九章植物的生长生理第三节植物的组织培养第一节生长发育的概念及控制第二节植物细胞的分裂、生长与分化第四节植物体的生长与分化第五节植物生长分析第六节环境因素对植物生长的影响植物的生长（g

7、rowth）*是在生命周期中，生物的细胞、组织和器官的数目、体积或干重的不可逆增加过程。植物分化（differentiation）*是指从一种同质的细胞类型转变为形态结构和功能与原来不相同的异质细胞类型的过程。发育（development）*则是植物生长和分化的总和，指生物的组织、器官或整体在形态结构和功能上的有序变化称为发育。一、生长、分化与发育第四节植物体的生长与分化（一）种子萌发过程与特点1