《植物的光形態(tài)建成》PPT課件

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1、第八章植物的光形態(tài)建成與運(yùn)動(dòng)光對(duì)植物生長的影響有直接與間接兩個(gè)方面的作用。間接光作為能源影響植物的光合作用與蒸騰作用；直接影響植物的形態(tài)建成。光調(diào)控的植物生長發(fā)育過程包括:種子萌發(fā)、黃化苗轉(zhuǎn)綠、氣孔運(yùn)動(dòng)、花芽分化以及器官衰老等。這種調(diào)節(jié)通常是通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，改變生理代謝或誘發(fā)基因的表達(dá)，控制細(xì)胞的分裂、分化與生長來實(shí)現(xiàn)的，并最終匯集到組織和器官的建成。這種以光作為環(huán)境信號(hào)調(diào)節(jié)細(xì)胞生理反應(yīng)、控制植物發(fā)育的過程叫光形態(tài)建成*。也稱為光控發(fā)育作用。植物體內(nèi)凡能感受光質(zhì)、光強(qiáng)、光照時(shí)間、光照方向和光周期等光信號(hào)，并能引發(fā)相應(yīng)

2、細(xì)胞反應(yīng)的一類生物大分子物質(zhì)都可稱為光受體。光受體：光敏色素：感受紅光和遠(yuǎn)紅光信號(hào)藍(lán)光受體：感受藍(lán)光和近紫外光信號(hào)，包括隱花色素和向光素紫外光B受體：感受紫外光B光信號(hào)一、光敏色素的發(fā)現(xiàn)和分布需光種子的萌發(fā)受紅光（660nm）促進(jìn)，被遠(yuǎn)紅光（730nm）抑制，在紅光下促進(jìn)萌發(fā)的效果可被緊接著的遠(yuǎn)紅光照射所抵消（或逆轉(zhuǎn)）。光敏色素參與種子萌發(fā)的結(jié)果。光處理萌發(fā)％R70R-FR6R-FR-R74R-FR-R-FR6R-FR-R-FR-R76R-FR-R-FR-R-FR7交替地暴露在紅光（R）和遠(yuǎn)紅光（FR）下萵苣種子萌

3、發(fā)百分率光線對(duì)種子萌發(fā)的影響與光的波長有關(guān)1952年，博思威克等人用不同波長的單色光照射吸水后的種子。1960年，將這種吸收紅光與遠(yuǎn)紅光且可相互轉(zhuǎn)化的色素蛋白命名為光敏色素。（二）光敏色素的分布和移動(dòng)光敏色素存在于各種植物中，高等植物的各種器官中。黃化組織中的含量高于綠色組織。主要以可溶蛋白的形態(tài)存在于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中。受光調(diào)控細(xì)胞質(zhì)中的光敏色素可轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中。二、光敏色素的化學(xué)性質(zhì)和光化學(xué)轉(zhuǎn)換光敏色素是高等植物中普遍存在的一種色素-蛋白復(fù)合體，由生色團(tuán)和蛋白質(zhì)兩部分組成,。生色團(tuán)與蛋白質(zhì)以共價(jià)健相連。1.光敏色

4、素的化學(xué)性質(zhì)２．紅光吸收型和遠(yuǎn)紅光吸收型兩種構(gòu)型紅光吸收型（Pr）:遠(yuǎn)紅光吸收型（Pfr）:生理鈍化形式，吸收峰在666nm生理活化形式，吸收峰在730nm兩種存在形式可以相互轉(zhuǎn)化：紅光（660nm）遠(yuǎn)紅光（730nm）、黑暗PrPfrPr型與Pfr型的相互轉(zhuǎn)化是藍(lán)色蛋白質(zhì)的一種特性。在轉(zhuǎn)化過程中，生色團(tuán)結(jié)構(gòu)與蛋白質(zhì)的空間構(gòu)型均發(fā)生變化。其中，生色團(tuán)的變化可能與兩個(gè)氫原子轉(zhuǎn)移有關(guān)。1.光敏色素的光化學(xué)轉(zhuǎn)換三、光敏色素的作用機(jī)理X可能是ATP、NAD或其它代謝物；Pfr.X可能是一種酶。光敏色素的類型類型Ⅰ光敏色素（

5、PⅠ）：存在于黃化組織中的光敏色素；含量高，但光不穩(wěn)定。類型Ⅱ光敏色素（PⅡ）：存在于綠色組織中的光敏色素；含量低，但光穩(wěn)定。2.光敏色素的生理作用和反應(yīng)類型三種生理作用：（1）控制形態(tài)建成種子萌發(fā)、節(jié)間伸長、葉綠體發(fā)育和葉綠素合成、向光性、光周期誘導(dǎo)開花（2）誘導(dǎo)多種酶的合成光合作用、呼吸作用；碳水化合物、蛋白質(zhì)、核酸代謝有關(guān)的酶。（3）參與植物激素代謝促進(jìn)GA的合成，減少游離生長素的含量。圖7-12光、暗條件下生長的馬鈴薯幼苗A:黑暗中生長的幼苗；B:光下生長的幼苗1～8指莖上的節(jié)的順序圖7-13光敏素控制的四

6、季豆幼苗發(fā)育A：連續(xù)黑暗中；B：2分鐘紅光照射C：2分鐘紅光5分鐘遠(yuǎn)紅光；D：5分鐘遠(yuǎn)紅光（二）光敏色素的反應(yīng)類型快反應(yīng)：延遲時(shí)間以分秒計(jì)，一般為紅光/遠(yuǎn)紅光可逆的生化反應(yīng)，光受體為PⅠ。如合歡、含羞草等小葉的開閉，細(xì)胞器在細(xì)胞中的可逆運(yùn)動(dòng)。慢反應(yīng)：延遲時(shí)間以小時(shí)或天計(jì)，反應(yīng)一但終止，不能逆轉(zhuǎn)。光受體為PⅡ。如種子萌發(fā)、葉子展開、開花等。（三）光敏色素與需光種子的萌發(fā)（四）光敏色素與植物的避陰反應(yīng)第二節(jié)藍(lán)光受體和藍(lán)光反應(yīng)一：藍(lán)光受體：隱花色素：吸收藍(lán)光和近紫外光，參與植物的光形態(tài)建成和動(dòng)物體內(nèi)的生物鐘調(diào)控。介導(dǎo)藍(lán)光

7、抑制下胚軸伸長反應(yīng)，光周期中誘導(dǎo)開花中日長感受等。向光素：感受藍(lán)光和近紫外光，介導(dǎo)光照、氧氣、電位差等環(huán)境刺激誘導(dǎo)的反應(yīng)，如向光性反應(yīng)、葉綠體移動(dòng)與氣孔開放等。二、藍(lán)光反應(yīng)：向光性反應(yīng)：向光素抑制莖的伸長生長：向光素、隱花色素、光敏色素誘導(dǎo)葉綠體移動(dòng)－葉綠體的避光反應(yīng)：向光素誘導(dǎo)氣孔開放：向光素第九章植物的生長生理第三節(jié)植物的組織培養(yǎng)第一節(jié)生長發(fā)育的概念及控制第二節(jié)植物細(xì)胞的分裂、生長與分化第四節(jié)植物體的生長與分化第五節(jié)植物生長分析第六節(jié)環(huán)境因素對(duì)植物生長的影響植物的生長（growth）*是在生命周期中，生物的細(xì)胞

8、、組織和器官的數(shù)目、體積或干重的不可逆增加過程。植物分化（differentiation）*是指從一種同質(zhì)的細(xì)胞類型轉(zhuǎn)變?yōu)樾螒B(tài)結(jié)構(gòu)和功能與原來不相同的異質(zhì)細(xì)胞類型的過程。發(fā)育（development）*則是植物生長和分化的總和，指生物的組織、器官或整體在形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能上的有序變化稱為發(fā)育。一、生長、分化與發(fā)育第四節(jié)植物體的生長與分化（一）種子萌發(fā)過程與特點(diǎn)1