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《植物的光形態(tài)建成與運(yùn)動》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第九章植物的光形態(tài)建成與運(yùn)動這種以光作為環(huán)境信號，調(diào)節(jié)細(xì)胞生理反應(yīng)，控制植物發(fā)育的過程稱為植物的光形態(tài)建成稱為植物的光形態(tài)建成(photomorphogenesis),或稱光控發(fā)育作用。圖模式植物擬南芥的光控發(fā)育的若干事例發(fā)育的很多方面是由光敏色素（PHY），隱花色素（CRY），和向光素（PHOT）單獨(dú)或互相聯(lián)合作用來調(diào)控的。以能量的方式以信號的方式影響生長發(fā)育影響生長發(fā)育高能反應(yīng),與光低能反應(yīng),與光能的強(qiáng)弱有關(guān)有無、性質(zhì)有關(guān)光合色素光敏色素、隱花色 素、紫外光-B受體光合作用(直接作用）光形態(tài)建成（間接作用）作用方式反應(yīng)光受體圖玉米（A和B
2、）與四季豆（C和D）幼苗在光下（A和C）以及暗中（B和D）的生長。玉米的白化癥狀:缺綠、葉面積減小、葉片無法展開。四季豆白化癥狀:缺綠、葉面積減小、下胚軸伸長、頂端彎鉤仍然彎著。黃化苗的作用在蔬菜生產(chǎn)中，黃化植株組織分化差、薄壁細(xì)胞多、機(jī)械組織不發(fā)達(dá)，用遮光或培土的方法來生產(chǎn)韭黃、蒜黃、豆芽菜、蔥白、軟化藥芹等。日本的水稻機(jī)械化育秧中，通常要在播種后的2～4天中，對幼芽(苗)進(jìn)行遮光處理，使秧苗伸長，以利機(jī)械栽插。光質(zhì)對生長的影響不同波長的光對生長的作用各不相同,植物含有各種色素，它們可吸收不同波長的光。植物生長在遠(yuǎn)紅光下與生長在暗處相似，也
3、呈現(xiàn)黃化現(xiàn)象蘭紫光則抑制生長，阻止黃化并促進(jìn)分化。∴植株在夜間比白天伸長快些。高山上的樹木為什么比平地生長的矮??？a、高山上云霧稀薄，光照較強(qiáng)，強(qiáng)光特別是紫外光抑制植物生長b、高山上水分較少；土壤較貧瘠；氣溫較低；且風(fēng)力較大，這些因素不利于樹木縱向生長。光受體光化學(xué)定律認(rèn)為，光要引起一定的作用，首先必須被吸收。植物中除含有大量的葉綠素、類胡蘿卜素和花青素外，還含有一些微量色素。能接受光質(zhì)、光強(qiáng)、光照時間、光照方向等信號的變化，進(jìn)而影響植物的光形態(tài)建成的微量色素被稱為光受體(photoreceptors)。光敏色素(phytochrome，Ph
4、y)藍(lán)光受體：隱花色素(cryptochrome,cry)向光素（phototropin,phot)紫外光-B受體(UV-Breceptor)。黑暗中生長的幼苗光下生長的幼苗第一節(jié)光敏色素與光的形態(tài)建成一.光敏色素的發(fā)現(xiàn)和分布(1)光敏色素的發(fā)現(xiàn)光敏色素是一種具有紅光和遠(yuǎn)紅光逆轉(zhuǎn)效應(yīng)，參與光形態(tài)建成等生理過程的色素蛋白。1952年，博思威克(H.A.Borthwick)等發(fā)現(xiàn)萵苣種子的發(fā)芽可被紅光促進(jìn)，但遠(yuǎn)紅光又能抵消紅光的作用。植物中存在一種在紅光和遠(yuǎn)紅光作用下能夠可逆轉(zhuǎn)變的色素系統(tǒng)。(2)光敏色素的分布一切能進(jìn)行光合作用的植物各種器官組織
5、中，尤其是分生組織和幼嫩器官中含量較高。細(xì)胞器:質(zhì)膜、線粒體、質(zhì)體和細(xì)胞質(zhì)中。黃化苗中光敏色素含量比綠色組織中高出50～100倍。(1)化學(xué)性質(zhì)一種易溶于水的淺藍(lán)色的色素蛋白質(zhì)，以二聚體形式存在。每一個單體由一條長鏈多肽與一個線狀的四吡咯環(huán)的生色團(tuán)組成，二者以硫醚鍵連接。生色團(tuán)具有獨(dú)特的吸光特性。光敏色素的提取較難?！吆繕O低易被蛋白酶降解易受葉綠素的干擾二.光敏色素的化學(xué)性質(zhì)和光化學(xué)轉(zhuǎn)換(2)構(gòu)型與定位吸收紅光(R)的Pr型(最大吸收峰在紅光區(qū)的660nm)，生理鈍化型。在黃化苗中僅存在Pr型。吸收遠(yuǎn)紅光(FR)的Pfr型(最大吸收峰在遠(yuǎn)紅
6、光區(qū)的730nm)，生理活化型。照射遠(yuǎn)紅光后Pfr型轉(zhuǎn)化為Pr型。(3)光敏色素的吸收光譜在自然光照下植物體內(nèi)同時存在著Pfr型和Pr型兩種形式。Pfr在光敏色素總量(Ptot=Pr+Pfr)中占有一定的比例(Pfr/Ptot)，這個比例在飽和遠(yuǎn)紅光下為0.025,在飽和白光下約為0.6，當(dāng)Pfr/Ptot比值改變時，即可以引起植物體內(nèi)很顯著的生理變化。判斷一個光調(diào)節(jié)的反應(yīng)過程是否以光敏色素作為其中光敏受體的實(shí)驗標(biāo)準(zhǔn)：如果一個光反應(yīng)可以被紅閃光誘發(fā)，又可以被緊隨紅光之后的遠(yuǎn)紅閃光所充分逆轉(zhuǎn)，那么，這個反應(yīng)的光受體就是光敏色素。(4)光敏色素的
7、類型及其基因光敏色素Ⅰ(PⅠ)光不穩(wěn)定型，參與調(diào)控的反應(yīng)時間較短。在黃化組織中大量存在，在被光轉(zhuǎn)變成Pfr后就迅速降解，在綠色組織中含量較低。光敏色素Ⅱ(PⅡ)光穩(wěn)定型，參與調(diào)控的反應(yīng)時間較長。在黃化組織中含量較低，僅為PⅠ的1%～2%，但光轉(zhuǎn)變成Pfr后較穩(wěn)定，加之在綠色植物中PⅠ被選擇性降解，因而PⅡ雖然含量低，卻是綠色植物中主要的光敏色素。三、光敏色素的生理作用從調(diào)節(jié)種子的萌發(fā)到幼苗的生長；已知有200多個反應(yīng)受光敏色素調(diào)節(jié)種子萌發(fā)光周期花誘導(dǎo)葉脫落性別表現(xiàn)小葉運(yùn)動節(jié)間伸長膜透性彎鉤張開花色素形成向光敏感性塊莖形成偏上性生長節(jié)律現(xiàn)象等隱
8、花色素又稱藍(lán)光受體(bluelightreceptor)或藍(lán)光/紫外光A受體(BL/UVAreceptor)。它是吸收藍(lán)光(400～500nm)和近紫外光(320～
